锚网梁索支护附件替代物制备方法及锚网梁索支护方法

摘要

本发明提供一种锚网梁索支护附件替代物制备方法及锚网梁索支护方法，支护附件替代物制备方法通过将第一原材料按第一预设长度和/或第一预设宽度切割，以制备成钢带替代物；将第二原材料按第二预设长度切割，并在切割后的每段第二原材料上的预定位置打孔制备成托板替代物。此外，本发明还公开了使用上述支护附件替代物进行支护的方法。本发明加工简单，可采用井下回收材料制备成支护附件替代物，满足持续供应需求，且制作的支护附件替代物易于井下现场安装和使用，能够有效的降低巷道支护总体费用。

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿安全生产技术，尤其涉及一种锚网梁索支护附件替代物制备方法及锚网梁索支护方法。

背景技术

锚网梁索支护技术具有安全高效、施工便捷、适应深部巷道围岩变形等特点，在煤矿井中已经得到广泛应用。

锚网梁索主动支护技术较传统的被动支护技术巷道支护成本有所降低，但因其支护附件消耗数量大，其支护成本依然很高。例如，对于断面积为21m²的常规矩形巷道进行支护，每掘进百米巷道约消耗锚杆(锚索)2500套、钢带2000m、金属网2000m²、托板2500块、锚固剂5600根，每米巷道仅支护附件成本就达4000元。

因此，降低锚网梁索支护附件的成本，对降低巷道支护总体费用具有重要影响。

发明内容

为了克服现有技术下的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种锚网梁索支护附件替代物制备方法及锚网梁索支护方法。

本发明提供一种锚网梁索支护附件制备方法，包括制备钢带替代物和托板替代物的方法；

所述钢带替代物的制备方法包括：将第一原材料按第一预设长度和/或第一预设宽度切割；

所述托板替代物的制备方法包括：将第二原材料按第二预设长度切割，在切割后的每段第二原材料上的预定位置打孔。

如上所述的锚网梁索支护附件制备方法，可选的，所述第一原材料为运输机胶带，所述第一预设宽度为180-220mm；所述钢带替代物的制备方法还包括：在切割后的每段胶带上按预设间距打孔，所述预设间距为800-900mm。

如上所述的锚网梁索支护附件制备方法，可选的，所述第一原材料为钢丝绳，所述第一预设长度大于等于待支护巷道的高度；所述钢带替代物的制备方法还包括：将切割后的每段钢丝绳的端头钢丝焊接成一体。

如上所述的锚网梁索支护附件制备方法，可选的，所述托板替代物为锚索托板替代物，所述第二原材料为U型钢或工字钢，所述第二预设长度为250-350mm；当所述第二原材料为U型钢时，所述预定位置为U型钢低槽的中部；当所述第二原材料为工字钢时，所述预定位置为工字钢腹板的中部。

如上所述的锚网梁索支护附件制备方法，可选的，所述托板替代物为锚杆托板替代物，所述第二原材料为U型钢，所述第二预设长度为200-300mm；所述托板替代物的制备方法还包括：将切割后的每段U型钢的侧板按第二预设宽度切割，在切割后的侧板上打孔；所述第二预设宽度为110-130mm。

如上所述的锚网梁索支护附件制备方法，可选的，所述锚杆托板替代物包括端头托板和中部托板，所述中部托板的打孔位置位于切割后的侧板的中部，所述端头托板上设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的打孔位置位于切割后的侧板的中部，所述第二通孔的打孔位置位于靠近切割后的侧板凸起筋的侧边，所述第二通孔与切割后的侧板凸起筋之间的距离为30-40mm。

本发明还提供一种锚网梁索支护方法，使用如上所述的钢带替代物进行支护，所述支护方法包括：

将多个所述钢带替代物首尾搭接，使得搭接后的长度等于待支护巷道的高度，搭接后相邻的两个所述钢带替代物上靠近搭接端的孔位重叠；

将锚杆的一端固定在待支护巷道的帮部，将搭接后的所述钢带替代物上一端的孔穿过锚杆的另一端，并在锚杆的另一端穿过锚杆托板，利用紧固件将锚杆托板与所述钢带替代物压紧固定；

重复上述操作，直至对整个待支护巷道完成支护。

本发明还提供一种锚网梁索支护方法，使用如上所述的钢带替代物和如上所述的中部托板进行支护，所述支护方法包括：

将多个所述钢带替代物首尾搭接，使得搭接后的长度等于待支护巷道的高度，搭接后相邻的两个所述钢带替代物上靠近搭接端的孔位重叠；

将锚杆的一端固定在待支护巷道的帮部，将搭接后的所述钢带替代物上一端的孔穿过锚杆的另一端，并在锚杆的另一端穿过所述中部托板，且使所述中部托板上的凸起筋位于远离所述钢带替代物的一侧，利用紧固件将所述中部托板与所述钢带替代物压紧固定；

重复上述操作，直至对整个待支护巷道完成支护。

本发明还提供一种锚网梁索支护方法，使用如上所述的锚索托板替代物进行支护，所述支护方法包括：

将锚索的一端固定在待支护巷道的顶部；

将所述锚索托板替代物穿过锚索的另一端，利用紧固件将锚索托板替代物固定在待支护巷道的顶部，然后对锚索进行涨拉，完成支护。

本发明还提供一种锚网梁索支护方法，使用如上所述的钢带替代物和如上所述的端头托板及中部托板进行支护，所述支护方法包括：钢带替代物端头固定方法及钢带替代物中部固定方法；

所述钢带替代物端头固定方法包括：将所述钢带替代物的端头穿过所述端头托板上的所述第二通孔，并使所述钢带替代物卡设在所述端头托板上的凸起筋内；将锚杆的一端固定在待支护巷道的帮部，将所述端头托板的第一通孔穿过锚杆的另一端，并利用紧固件将所述端头托板和钢带替代物压紧固定；

所述钢带替代物中部固定方法包括：将锚杆的一端固定在待支护巷道的帮部，将所述中部托板穿过锚杆的另一端，且使所述中部托板上的凸起筋位于朝向所述钢带替代物的一侧，以使所述钢带替代物位于凸起筋内，利用紧固件将所述中部托板与所述钢带替代物压紧固定。

本发明提供的锚网梁索支护附件替代物制备方法及锚网梁索支护方法，支护附件替代物制备方法通过将第一原材料按第一预设长度和/或第一预设宽度切割，以制备成钢带替代物；将第二原材料按第二预设长度切割，并在切割后的每段第二原材料上的预定位置打孔制备成托板替代物。此外，本发明还公开了使用上述支护附件替代物进行支护的方法。本发明加工简单，可采用井下回收材料制备成支护附件替代物，满足持续供应需求，且制作的支护附件替代物易于井下现场安装和使用，能够有效的降低巷道支护总体费用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的锚网梁索支护附件制备方法的流程图；

图2为本发明一实施例提供的钢带替代物的一种原料的结构简图；

图3为图2中的原料所制备的钢带替代物的结构简图；

图4为本发明另一实施例提供的钢带替代物的结构简图；

图5为本发明一实施例提供的托板替代物的结构简图；

图6为本发明另一实施例提供的托板替代物的结构简图；

图7为本发明再一实施例提供的托板替代物的结构简图；

图8为本发明又一实施例提供的托板替代物的结构简图；

图9为本发明一实施例提供的锚网梁索支护结构简图；

图10为本发明一实施例提供的中部托板的一种使用方法示意图；

图11为本发明另一实施例提供的锚网梁索支护结构简图；

图12(a)和图12(b)为本发明再一实施例提供的锚网梁索支护结构简图；

图13为本发明一实施例提供的中部托板的另一种使用方法示意图；

图14为本发明又一实施例提供的锚网梁索支护结构简图。

附图标记：

100-运输机胶带；110-钢带替代物；

200-钢带替代物；210-端头；

300-锚索托板替代物；410-端头托板；

411-第一通孔；412-第二通孔；

420-中部托板；500-锚杆；

600-锚杆托板；700-锚索。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

锚网梁索支护技术具有安全高效、施工便捷、适应深部巷道围岩变形等特点，在煤矿井中已经得到广泛应用。锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，他将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力。锚固段是指锚固剂将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土体深处。

锚网梁索主动支护技术较传统的被动支护技术巷道支护成本有所降低，但因其支护附件消耗数量大，其支护成本依然很高。例如，对于断面积为21m²的常规矩形巷道进行支护，每掘进百米巷道约消耗锚杆(锚索)2500套、钢带2000m、金属网2000m²、托板2500块、锚固剂5600根，每米巷道仅支护附件成本就达4000元。

随着煤矿企业精细化管理的深入，成本意识逐渐增强，为降低生产成本投入，各煤矿企业都在积极探索节支降耗、修旧利废等措施。通过分析锚网梁索支护作用机理，探索采用矿企易得的回收材料制作锚网梁索支护体系中钢带、托板的廉价替代品方法，对煤矿企业推行降本增效及资源回收再利用具有积极的实践意义。

下面将结合附图详细的对本发明的内容进行描述，以使本领域技术人员能够更加详细的了解本发明的内容。

实施例一

图1为本发明一实施例提供的锚网梁索支护附件制备方法的流程图；请参照图1。本实施例提供一种锚网梁索支护附件制备方法，包括制备钢带替代物和托板替代物的方法；

钢带替代物的制备方法包括：将第一原材料按第一预设长度和/或第一预设宽度切割；

托板替代物的制备方法包括：将第二原材料按第二预设长度切割，在切割后的每段第二原材料上的预定位置打孔。

具体的，本实施例中的第一原材料和第二原材料均可选用适宜的矿井中可回收材料。例如，第一原材料可以为回收的运输机胶带或提升钢丝绳；第二原材料可以为回收的29U型钢或者11#矿用工字钢。

本实施例提供的锚网梁索支护附件制备方法，通过将回收的矿井材料制备成钢带替代物和托板替代物，从而抵消了购买钢带和托板的成本，有利于降低巷道支护总体费用。

进一步地，图2为本发明一实施例提供的钢带替代物的一种原料的结构简图；图3为图2中的原料所制备的钢带替代物的结构简图；请参照图2-图3。本实施例中，第一原材料可以为运输机胶带100，该运输机胶带100为回收的矿井运输机胶带，第一预设宽度为180-220mm；钢带替代物110的制备方法还包括：在切割后的每段胶带上按预设间距打孔，预设间距为800-900mm。

具体的，如图2所示，可以在运输机胶带100上按第一预设宽度预先划线，将运输机胶带100分隔成多个部分；按照预先划线将运输机胶带100分隔成多个钢带替代物110，并在钢带替代物110上按预设间距打孔。

本实施例的钢带替代物110可被切割各种规格，采用多个钢带替代物110首尾搭接方式，可满足各种长度要求。

进一步地，图4为本发明另一实施例提供的钢带替代物的结构简图；请参照图4。本实施例中，第一原材料可以为钢丝绳，该钢丝绳可以为矿井内回收的提升钢丝绳，第一预设长度大于等于待支护巷道的高度，优选的可以使第一预设长度大于待支护巷道的高度400-500mm，以便于施工。钢带替代物200的制备方法还包括：将切割后的每段钢丝绳的端头210的钢丝焊接成一体。

进一步地，图5为本发明一实施例提供的托板替代物的结构简图；图6为本发明另一实施例提供的托板替代物的结构简图；请参照图5-图6。在一种可选的实施方式中，上述托板替代物可以为锚索托板替代物300，第二原材料可以为U型钢或工字钢，第二预设长度可以为250-350mm。

如图5所示当第二原材料为U型钢时，预定位置为U型钢低槽的中部；如图6所示，当第二原材料为工字钢时，预定位置为工字钢腹板的中部。

进一步地，图7为本发明再一实施例提供的托板替代物的结构简图；图8为本发明又一实施例提供的托板替代物的结构简图；请参照图7-图8。在一种可选的实施方式中，上述托板替代物为锚杆托板替代物，第二原材料可以为U型钢，第二预设长度可以为200-300mm；托板替代物的制备方法还包括：将切割后的每段U型钢的侧板按第二预设宽度切割，在切割后的侧板上打孔；其中，第二预设宽度为110-130mm。

进一步地，上述锚杆托板替代物包括端头托板410和中部托板420。如图7所示，端头托板410上设有第一通孔411和第二通孔412，第一通孔411的打孔位置位于切割后的侧板的中部，第二通孔412的打孔位置位于靠近切割后的侧板凸起筋的侧边，第二通孔412与切割后的侧板凸起筋之间的距离为30-40mm。图8所示，中部托板420的打孔位置位于切割后的侧板的中部。

实施例二

图9为本发明一实施例提供的锚网梁索支护结构简图；请参照图9。本实施例提供一种锚网梁索支护方法，使用如上实施例一种所述的钢带替代物110进行支护，支护方法包括：

将多个钢带替代物110首尾搭接，使得搭接后的长度等于待支护巷道的高度，搭接后相邻的两个钢带替代物110上靠近搭接端的孔位重叠；

将锚杆500的一端固定在待支护巷道的帮部，将搭接后的钢带替代物110上一端的孔穿过锚杆500的另一端，并在锚杆500的另一端穿过锚杆托板600，利用紧固件将锚杆托板与钢带替代物110压紧固定；

重复上述操作，直至对整个待支护巷道完成支护。

本实施例的锚网梁索支护方法，采用钢带替代物110与现有技术中的锚杆500及锚杆托板600进行支护，有效的降低了巷道支护总体费用。

实施例三

图10为本发明一实施例提供的中部托板的一种使用方法示意图；图11为本发明另一实施例提供的锚网梁索支护结构简图；请参照图10-图11。本实施例提供一种锚网梁索支护方法，使用如上实施例一种所述的钢带替代物110和中部托板420进行支护，支护方法包括：

将多个钢带替代110物首尾搭接，使得搭接后的长度等于待支护巷道的高度，搭接后相邻的两个钢带替代物110上靠近搭接端的孔位重叠；

将锚杆500的一端固定在待支护巷道的帮部，将搭接后的钢带替代物110上一端的孔穿过锚杆500的另一端，并在锚杆500的另一端穿过中部托板420，按图10所示连接方式使用，使中部托板420上的凸起筋位于远离钢带替代物110的一侧，利用紧固件将中部托板420与钢带替代物110压紧固定；

重复上述操作，直至对整个待支护巷道完成支护。

本实施例的锚网梁索支护方法，采用钢带替代物110及中部托板420与现有技术中的锚杆500进行支护，有效的降低了巷道支护总体费用。

实施例四

图12(a)和图12(b)为本发明再一实施例提供的锚网梁索支护结构简图；请参照图12(a)-图12(b)。本实施例提供一种锚网梁索支护方法，使用如上实施例一所述的锚索托板替代物300进行支护，支护方法包括：

将锚索700的一端固定在待支护巷道的顶部；

将锚索托板替代物300穿过锚索700的另一端，利用紧固件将锚索托板替代物300固定在待支护巷道的顶部，然后对锚索700进行涨拉，完成支护。

本实施例的锚网梁索支护方法，采用锚索托板替代物300与现有技术中的锚索700进行支护，有效的降低了巷道支护总体费用。

实施例五

图13为本发明一实施例提供的中部托板的另一种使用方法示意图；图14为本发明又一实施例提供的锚网梁索支护结构简图；请参照图13-图14。本实施例提供一种锚网梁索支护方法，使用如上实施例一所述的钢带替代物200和端头托板410及中部托板420进行支护，支护方法包括：钢带替代物200端头固定方法及钢带替代物200中部固定方法；

钢带替代物200端头固定方法包括：将钢带替代物200的端头210穿过端头托板410上的第二通孔412，按图13所示连接方式使用，使钢带替代物200卡设在端头托板410上的凸起筋内；将锚杆500的一端固定在待支护巷道的帮部，将端头托板410的第一通孔411穿过锚杆500的另一端，并利用紧固件将端头托板410和钢带替代物200压紧固定。

钢带替代物200中部固定方法包括：将锚杆500的一端固定在待支护巷道的帮部，将中部托板420穿过锚杆500的另一端，且使中部托板420上的凸起筋位于朝向钢带替代物200的一侧，以使钢带替代物200位于凸起筋内，利用紧固件将中部托板420与钢带替代物200压紧固定。

本实施例的锚网梁索支护方法，采用钢带替代物200、端头托板410及中部托板420与现有技术中的锚杆500进行支护，有效的降低了巷道支护总体费用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。