一种矿用可伸缩支柱及支护系统的制作方法

1.本实用新型涉及矿山用支护产品技术领域，具体涉及一种矿用可伸缩支柱及支护系统。


背景技术：

2.目前，为提高巷道掘进速度，保证采煤接替，现在许多煤矿井下采用沿空留巷方式减少巷道掘进，但沿空留巷采空区侧冒落矸石对巷帮支护如u型钢、单体液压支柱等冲击较大，因u型钢、单体液压支柱抗侧压较小，造成u型钢、单体液压支柱等折弯、断裂较多，尤其较大采高巷道问题更是严重，有的矿也有采取支模浇筑混凝土方式来支护采空区侧，但效率低，材料消耗大，施工不方便，后期无法回收，巷道不落顶造成极大安全隐患，现在急需一种支护产品安全高效解决以上问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种矿用可伸缩支柱及支护系统，其可以适应巷道的高度变化、支撑强度高、抗变形能力强，减少材料浪费。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：
5.第一方面，一种矿用可伸缩支柱，包括下柱体，还包括上柱体和套管，所述下柱体的上段套设在套管的下段内，上柱体的下段套设在套管上段内，套管上设有第一固定环，上柱体或下柱体上设有第二固定环，还包括穿过第一固定环和第二固定环的调节丝杠，调节丝杠上设有至少一个调节螺母，远离第二固定环的下柱体或上柱体与套管固定连接。可在第二固定环两侧和第一固定环两侧均设置调节螺母，若调节丝杠设有限位端面，则在第二固定环两侧和第一固定环远离限位端面的一侧设置调节螺母。其作用为，通过调节丝杠上调节螺母的位置，来调节与锁定第一固定环与第二固定环的距离，从而达到调整与锁定支柱总长度的效果。下柱体、套筒及上柱体构成第一受力组件，第一固定环、第二固定环、调节丝杠及调节螺母构成第二受力组件，第一受力组件与第二受力组件并行受力，在组装过程中第二受力组件起到调节与锁定第一受力组件的长度及暂时受力支撑的作用，组装完成后向第一受力组件内注浆后，浆液在第一受力组件内凝固后，第一受力组件起到主要受力支撑作用，第二受力组件的受力变小，第二受力组件的使用寿命得以延长。
6.进一步的，所述下柱体设有注浆孔，上柱体顶端设有溢浆孔，套管至少一端设有加强箍。其作用为，注浆孔用于往支柱内注浆，溢浆孔用于判断注浆是否完成，加强箍用于进一步增加套管强度。
7.进一步的，所述调节丝杠对面的上柱体上部固接有钢套，钢套下端设有销钉，钢套内套设有圆钢。其作用为，支柱组装立起后通过把圆钢插入顶板钻孔中，可使支柱稳定站立。
8.进一步的，所述上柱体与下柱体均为空心柱体，设有第二固定环的上柱体下端或设有第二固定环的下柱体上端套设有护套，护套端面设有通孔。其作用为，使浆液能通过下
柱体注入套管及上柱体内。
9.进一步的，所述护套呈柱体状，护套采用nbr材质，护套的侧壁厚度与套有护套的上柱体或下柱体与套管之间的间隙相匹配，通孔的内径与护套所在上柱体或下柱体的内径之比在1:2与1:30之间。其作用为，注浆时能起密封作用防止浆液泄露，因护套为nbr材质与浆液粘结性弱，当浆液凝固后，方便后期分离通孔附近的凝固体，便于支柱回收，减少材料浪费。
10.进一步的，所述下柱体底端固设有下板，下板两端设有地螺纹孔，下板上方设有下连板，下连板上设有至少一个下连板通槽，还包括与地螺纹孔相匹配的地螺栓，地螺栓穿过下连板通槽与地螺纹孔相连接，下连板上设有用于安装地锚的地锚孔。其作用为，用于将支柱固定在巷道地面上。所述上柱体顶端固设有上板，上板下方设有上连板，上连板上设有用于安装锚杆的锚杆眼。其作用为，用于将支柱固定在巷道顶板上。
11.第二方面，一种矿用可伸缩支护系统，包括至少两个上述的一种矿用可伸缩支柱，所述上柱体和/或下柱体和/或套管两侧设有连接鼻，连接鼻上设有螺栓孔，还包括连板，连板上设有两个连板通槽，两个连板通槽分别与两个相邻的矿用可伸缩支柱上邻近的两个连接鼻上的螺栓孔相对应，还包括至少两个与螺栓孔相对应的螺栓，螺栓穿过连板通槽与螺栓孔相连接。其作用为，可以适应支柱之间间距的误差变化，同时能提高支护系统的抗变形能力。
12.进一步的，所述下连板设有两个下连板通槽，两个下连板通槽分别与两个相邻的矿用可伸缩支柱上的下板临近的地螺纹孔相对应，下连板的两侧分别与两个相邻的矿用可伸缩支柱上的下板上表面接触，上连板的两侧分别与两个相邻的矿用可伸缩支柱上的上板下表面接触。
13.本实用新型具有的有益效果：
14.1、通过调节丝杠的设置，可以对支柱的高度进行调整，以适应巷道的高度变化；
15.2、通过注浆孔与溢浆孔的设置及上柱体与下柱体的空心结构，可往支柱内注浆以进一步提高支柱的支撑强度；
16.3、通过连板、下连板及连板通槽、下连板通槽的设置，可以适应支柱之间间距的误差变化，同时能提高支护系统的抗变形能力；
17.4、通过护套的设置，便于后期回收柱体，减少材料浪费。
附图说明
18.图1为一种矿用可伸缩支柱的正视结构示意图；
19.图2为一种矿用可伸缩支柱的正视剖视结构示意图；
20.图3为一种矿用可伸缩支柱的左视结构示意图；
21.图4为一种矿用可伸缩支柱的后视结构示意图；
22.图5为一种矿用可伸缩支护系统的正视结构示意图。
23.附图标记说明如下：1、下柱体；2、上柱体；3、套管；3a、加强箍；4、第一固定环；5、第二固定环；6、调节丝杠；7、调节螺母；8、护套；9、通孔；10、注浆孔；11、溢浆孔；12、下板；13、地螺纹孔；14、下连板；15、下连板通槽；16、地螺栓；17、地锚孔；18、上板；19、上连板；20、锚杆眼；21、连接鼻；22、螺栓孔；23、连板；24、连板通槽；25、螺栓；26、钢套；27、销钉；28、圆钢。
具体实施方式
24.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.实施例1
28.第一方面，如图1、图3所示，一种矿用可伸缩支柱，包括下柱体1，还包括上柱体2和套管3，所述下柱体1的上段套设在套管3的下段内，上柱体2的下段套设在套管3上段内，套管3上设有第一固定环4，上柱体2上设有第二固定环5，还包括穿过第一固定环4和第二固定环5的调节丝杠6，调节丝杠6设有限位端面，在第二固定环5两侧和第一固定环4远离限位端面的一侧设置调节螺母7，下柱体1与套管3的连接处呈环状焊接。其作用为，通过调节丝杠6上调节螺母7的位置，来调节与锁定第一固定环4与第二固定环5的距离，从而达到调整与锁定支柱总长度的效果。
29.具体的，如图1、图2所示，所述下柱体1设有注浆孔10，上柱体2顶端设有溢浆孔11，套管3至少一端设有加强箍3a。其作用为，注浆孔10用于往支柱内注浆，溢浆孔11用于判断注浆是否完成，加强箍3a用于进一步增加套管3的强度。
30.具体的，如图3、图4所示，所述调节丝杠6对面的上柱体2上部固接有钢套26，钢套26下端设有销钉27，钢套26内套设有圆钢28。其作用为，支柱组装立起后通过把圆钢28插入顶板钻孔中，可使支柱稳定站立。
31.具体的，如图1、图2所示，所述上柱体2与下柱体1均为空心柱体，设有第二固定环5的上柱体2下端套设有护套8，护套8端面设有通孔9。其作用为，使浆液能通过下柱体1注入套管3及上柱体2内。
32.具体的，如图1、图2所示，所述护套8呈柱体状，护套8采用nbr材质，护套8的侧壁厚度与上柱体2与套管3之间的间隙相匹配，通孔9的内径与上柱体2的内径之比在1:2与1:30之间。其作用为，注浆时能起密封作用防止浆液泄露，因护套为nbr材质与浆液粘结性弱，当浆液凝固后，方便后期分离通孔9附近的凝固体，便于支柱回收，减少材料浪费。
33.具体的，如图1、图2、图3所示，所述下柱体1底端固设有下板12，下板12两端设有地螺纹孔13，下板12上方设有下连板14，下连板14上设有至少一个下连板通槽15，还包括与地螺纹孔13相匹配的地螺栓16，地螺栓16穿过下连板通槽15与地螺纹孔13相连接，下连板14上设有用于安装地锚的地锚孔17。其作用为，用于将支柱固定在巷道地面上。所述上柱体2顶端固设有上板18，上板18下方设有上连板19，上连板19上设有用于安装锚杆的锚杆眼20。
其作用为，用于将支柱固定在巷道顶板上。
34.第二方面，如图5所示，一种矿用可伸缩支护系统，包括至少两个上述的一种矿用可伸缩支柱，所述上柱体2和/或下柱体1和/或套管3两侧设有连接鼻21，连接鼻21上设有螺栓孔22，还包括连板23，连板23上设有两个连板通槽24，两个连板通槽24分别与两个相邻的矿用可伸缩支柱上邻近的两个连接鼻21上的螺栓孔22相对应，还包括至少两个与螺栓孔22相对应的螺栓25，螺栓25穿过连板通槽24与螺栓孔22相连接。其作用为，可以适应支柱之间间距的误差变化，同时能提高支护系统的抗变形能力。
35.具体的，如图5所示，所述下连板14设有两个下连板通槽15，两个下连板通槽15分别与两个相邻的矿用可伸缩支柱上的下板12临近的地螺纹孔13相对应，下连板14的两侧分别与两个相邻的矿用可伸缩支柱上的下板12上表面接触，上连板19的两侧分别与两个相邻的矿用可伸缩支柱上的上板18下表面接触。
36.本实施例的施工工艺说明如下，包括如下步骤：
37.s1：将未设有第二固定环5的上柱体2的下段或未设有第二固定环5的下柱体1的上段插入套管3内后，使上柱体2的下段或下柱体1的上段与套管3固定连接，之后将设有第二固定环5的另一柱体插入套筒3的另一端；
38.s2：将调节丝杠6穿过第一固定环4和第二固定环5，通过调节调节螺母7的位置来调节及锁定支柱的长度，达到需要长度后，将支柱竖起来；
39.还包括以下步骤：
40.s0：在将设有第二固定环5的上柱体2的下段或设有第二固定环5的下柱体1的上段插入套管3内前，将护套8套设在设有第二固定环5的上柱体2下端或设有第二固定环5的下柱体1上端；
41.sm：把圆钢28穿过钢套26插入预先打设的顶板钻孔中，并用销钉27把圆钢28销住防止掉落，使支柱能够稳定站立，将锚杆穿过上连板19上的锚杆眼20，然后把锚杆安装进预先打设的顶板锚杆钻孔内，用上连板19压住相邻的两个支柱的上板18，使上连板19被锚杆固定；
42.sn：用下连板14压住相邻的两个支柱的下板12后，将地螺栓16穿过下连板通槽15与地螺纹孔13连接后，将地锚穿过地锚孔17并装进预先打设的底板钻孔内，使下连板14被地锚固定；
43.so：将螺栓25穿过连板通槽24与螺栓孔22连接，拧紧螺栓25上的螺母使连板23固定在相邻两个支柱临近的两个连接鼻21上；
44.sp：当支柱固定安装好之后，通过注浆孔10对支柱进行注浆，当浆液从溢浆孔11流出时说明支柱内空腔已注满，停止注浆；
45.se：当支柱不再使用时，取出连板23上的螺栓25后，去除连板23，把锚杆及地锚上的螺母卸下，取出下连板14及上连板19，取出销钉27后，去除圆钢28，放倒支柱，旋转带有护套8的上柱体2或下柱体1后，将套管3及其固定连接的下柱体1或上柱体2与带有护套8的上柱体2或下柱体1分离成两段回收。
46.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。