专利名称：吸收地压冲击能刚柔耦合支护一体化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤矿支护装置，特别涉及一种吸收地压冲击能刚柔耦合支护一体
直 O
背景技术：
目前，随着我国煤矿资源开采逐渐向深部发展，冲击地压的发生频次越来越多，其 危害性也愈加增大，造成巷道围岩破坏、垮塌及人员伤亡事故，对煤矿安全生产造成极大危 害。因此，冲击地压巷道围岩安全支护问题成为我国深部资源开发亟需解决的研究课题。近 些年来，巷道围岩的支护方法主要有巷道锚注支护、锚杆、锚索、锚网索、钢拱架和锚网喷 以及综采工作面液压支柱等支护方式。上述支护方法主要是通过增强围岩体强度或提高支 护自身承载能力以实现承担上部载荷的作用，但这些支护方法对于提高支护结构的承载能 力是有限的，更不能承担深部开采过程中强动力载荷的冲击作用。因此，以往的支护方法采 用增强围岩体和支护结构强度的方式进行的加强支护，并不能从根本上解决强冲击载荷作 用对巷道围岩的严重破坏问题。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种承载能力强，可有效避免煤 矿围岩垮塌，安全可靠的吸收地压冲击能刚柔耦合支护一体化装置。本实用新型解决技术问题采用的技术方案是吸收地压冲击能刚柔耦合支护一体 化装置包括巷道围岩、铆杆、钢支架，其特点是在钢支架和巷道围岩之间用铆杆固定吸收地 压冲击能复合材料，吸收地压冲击能复合材料是在外、内层钢板中间设有波纹形中层钢板， 在外层钢板与波纹形中层钢板之间设中外层闭孔泡沫铅，在波纹形中层钢板与内层钢板之 间设中内层闭孔泡沫铝，在外层钢板的外表面涂有防火涂料层。本实用新型的有益效果是吸收地压冲击能刚柔耦合支护一体化装置通过吸收大 量冲击能量，能有效降低冲击载荷的作用，与巷道围岩存在耦合使用，吸收地压冲击能材料 由很多闭孔组成，能起到有利的缓冲载荷作用，与钢支架之间存在耦合使用，吸收地压冲击 能材料置于巷道围岩与钢支架之间形成刚-柔-刚结构吸能支护体系，三者间连接紧固可 靠，有效提高了耦合支护结构的强度和整体稳定性。
以下结合附图以实施例具体说明。
图1是吸收地压冲击能刚柔耦合支护一体化装置中复合材料结构图。图2是
图1的与巷道围岩支护状态图。图中，1-外层钢板；2-中外层闭孔泡沫铝；3-波纹形中层钢板；4-中内层闭孔泡 沫铝；5-内层钢板；6-防火涂料层；7-铆杆；8-巷道围岩；9-钢支架；具体实施方式
实施例，参照附
图1、2，吸收地压冲击能刚柔耦合支护一体化装置是在厚内层钢板 5的外面坚固连接中内层闭孔泡沫铝4，在中内层闭孔泡沫铝4外面紧固连接波纹形中层钢 板3，波纹形中层钢板3外面紧固连接中外层闭孔泡沫铝2，在中外层闭孔泡沫铝2外面用 薄外层钢板1紧紧包裹住，在外层钢板1的外面层上涂有防火涂料6，使其形成吸收地压冲 击能刚柔结合的复合材料。按照巷道支护的尺寸加工制作钢支架9将复合材料与钢支架9 采用铆接或焊接方式进行紧固连接，最后将复合材料和钢支架9整体放置于指定位置的巷 道围岩8中用铆杆7固定一起，形成吸收地压冲击能刚柔耦合支护一体化装置。该装置的工作原理是冲击地压释放能量以冲击波形成向四周传播，冲击作用力直 接作用于巷道围岩8上，冲击波通过巷道围岩8传递至吸能材料上，在内、外层钢板5、夹层 内的柔性材料中外层闭孔泡沫铝2和中内层闭孔泡沫铝4充分吸收冲击波后，再使冲击波 传至钢支架9后反射，反射波再次通过吸能材料时又被吸收部分等量，此过程反复发生，直 至吸能材料变形成为刚度结构中的一部分，冲击能量也全部消耗为止。
权利要求一种吸收地压冲击能刚柔耦合支护一体化装置，包括巷道围岩(8)、铆杆(7)、钢支架(9)，其特征在于在钢支架(9)和巷道围岩(8)之间用铆杆(7)固定吸收地压冲击能复合材料，吸收地压冲击能复合材料是在外、内层钢板(1、5)中间设有波纹形中层钢板(3)，在外层钢板(1)与波纹形中层钢板(3)之间设中外层闭孔泡沫铅(2)，在波纹形中层钢板(3)与内层钢板(5)之间设中内层闭孔泡沫铝(4)，在外层钢板(1)的外表面涂有防火涂料层(6)。
专利摘要本实用新型属于煤矿支护装置，特别涉及一种吸收地压冲击能刚柔耦合支护一体化装置，包括巷道围岩(8)、铆杆(7)、钢支架(9)，在钢支架(9)和巷道围岩(8)之间用铆杆(7)固定吸收地压冲击能复合材料，吸收地压冲击能复合材料是在外、内层钢板(1、5)中间设有波纹形中层钢板(3)，在外层钢板(1)与波纹形中层钢板(3)之间设中外层闭孔泡沫铅(2)，在波纹形中层钢板(3)与内层钢板(5)之间设中内层闭孔泡沫铝(4)，在外层钢板(1)的外表面涂有防火涂料层(6)，吸收地压冲击能刚柔耦合支护一体化装置通过吸收大量冲击能量，能有效降低冲击载荷的作用，有效提高了耦合支护结构的强度和整体稳定性。
文档编号E21D11/15GK201696057SQ20102022682
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者吕祥锋, 李国臻, 李忠华, 潘一山, 阎海鹏 申请人:辽宁工程技术大学