專利名稱：煤礦井下支護(hù)用高強(qiáng)型金屬平網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤礦井下支護(hù)護(hù)幫護(hù)頂材料。
菱形金屬網(wǎng)采用冷拔絲徑電爐或炭爐加高溫回火后的鐵絲編織而成。根據(jù)中華人民共和國(guó)GB/T343-94標(biāo)準(zhǔn)所顯示的對(duì)比參數(shù)，冷拔絲經(jīng)過(guò)高溫回火后，其抗拉強(qiáng)度大幅度下降。例如Φ3.5mm的冷拔絲經(jīng)過(guò)電爐回火后，其抗拉強(qiáng)度從960KN降-540kn。如果采用目前廣泛應(yīng)用的炭爐回火，則抗拉強(qiáng)度更小。
菱形金屬網(wǎng)采用機(jī)械編織，網(wǎng)絲呈螺旋狀環(huán)環(huán)相扣，網(wǎng)面不平整。網(wǎng)孔呈菱形，大小可以調(diào)節(jié)。網(wǎng)邊呈“W”形，凹凸不齊。該網(wǎng)卷捆裝運(yùn)，到施工現(xiàn)場(chǎng)再取放開(kāi)。用于巖巷支護(hù)時(shí)，鋪掛在巷道壁頂上，噴漿護(hù)幫護(hù)頂；用于煤巷支護(hù)時(shí)，鋪在棚梁上，用錨桿固定在煤巷、壁、頂上、直接護(hù)幫護(hù)頂；用于采煤工作面時(shí)，一般都平鋪在頂板或底板上。
煤礦井下開(kāi)鑿煤倉(cāng)、暗井時(shí)，倉(cāng)壁、井壁鋪網(wǎng)由施工者在井筒內(nèi)用手工鋪鋼筋，然后再澆灌水泥沙漿。
菱形金屬網(wǎng)和手扎鋼筋網(wǎng)在煤礦實(shí)際使用和施工過(guò)程中表現(xiàn)許多缺點(diǎn)，具體表面在以下幾個(gè)方面(一)菱形金屬網(wǎng)存在的缺點(diǎn)1.浪費(fèi)鋼材資源，社會(huì)效益低菱形金屬網(wǎng)采用冷拔絲回火后，降低了冷拔絲原有的抗拉強(qiáng)度，其彈力變小。菱形金屬網(wǎng)要達(dá)到一定抗拉力標(biāo)準(zhǔn)，必須采用比同種冷卻拔絲規(guī)格大的回火絲編織。由于這種工藝產(chǎn)品落后，增加了生產(chǎn)菱形網(wǎng)的鋼材投入量，因而浪費(fèi)了鋼材資源。
2.菱形網(wǎng)利用率低菱形網(wǎng)網(wǎng)邊不規(guī)則。在鋪網(wǎng)時(shí)，為了防止兩片網(wǎng)的聯(lián)結(jié)處受力后開(kāi)裂脫節(jié)，煤礦《作業(yè)規(guī)程》規(guī)定，網(wǎng)與網(wǎng)的邊絲必須相互重疊壓茬200mm。按照目前煤礦井下普遍使用的寬度1000mm的菱形網(wǎng)計(jì)算，每片網(wǎng)重疊壓茬200mm后，實(shí)際有效利用寬度只有800mm，即菱形金屬網(wǎng)的有效利用率僅為80％，其余20％。因壓茬聯(lián)結(jié)被浪費(fèi)掉。由此看出，由于菱形網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，不僅增加了煤礦生產(chǎn)投入，影響了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，增加了工時(shí)費(fèi)用還造成鋼材資源浪費(fèi)，降低了社會(huì)效益。
3.支護(hù)效果差，威脅安全生產(chǎn)菱形網(wǎng)網(wǎng)絲螺旋彎曲，結(jié)構(gòu)浮動(dòng)交織，交接點(diǎn)不固定，當(dāng)受到外力作用時(shí)，網(wǎng)孔變形不均勻，造成受力也不均勻。當(dāng)頂幫出現(xiàn)地質(zhì)來(lái)壓時(shí)，容易發(fā)生開(kāi)裂、脫節(jié)、斷絲、竄矸漏炭，局部打兜，呈“網(wǎng)兜”狀，甚至發(fā)生冒頂事故，危及安全生產(chǎn)。所以，由于菱形網(wǎng)存在這個(gè)致使缺點(diǎn)，當(dāng)壓力增大時(shí)，其支護(hù)性能達(dá)到《作業(yè)規(guī)程》的要求，滿足不了井下安全支護(hù)的需要。
4.裝卸取放困難，施工操作不便菱形網(wǎng)網(wǎng)面不平整，網(wǎng)邊不齊，造成裝卸或取放時(shí)，網(wǎng)絲相互扯纏。掛網(wǎng)鋪網(wǎng)時(shí)，因其無(wú)彈性，網(wǎng)面不能貼緊巷幫巷面，很難鋪平，網(wǎng)與巷面之間空隙大，不僅增加了施工操作難度，費(fèi)力費(fèi)工費(fèi)時(shí)，還降低了工程質(zhì)量。
(二)井下煤倉(cāng)、暗井手工扎網(wǎng)存在的缺點(diǎn)1.在井下煤倉(cāng)、暗井內(nèi)手工扎網(wǎng)費(fèi)工費(fèi)時(shí)，勞動(dòng)效率低，影響工程施工進(jìn)度。
2.施工者在煤倉(cāng)、暗井內(nèi)扎網(wǎng)，處于不安全環(huán)境中，增加了不安全因素。
3.采用回火鋼筋澆灌煤倉(cāng)井壁，需要增大鋼筋型號(hào)規(guī)格，從而增加了鋼材使用量。
4.人工扎鋼網(wǎng)，扎結(jié)點(diǎn)不牢固，網(wǎng)孔大小不勻，影響工程質(zhì)量。
本實(shí)用新型所述煤礦井下支護(hù)用高強(qiáng)型金屬平網(wǎng)，其特征在于網(wǎng)絲被焊接成經(jīng)緯形平網(wǎng)，其網(wǎng)邊為直線。
如上所述的一種煤礦井下支護(hù)用高強(qiáng)型金屬平網(wǎng)，其特征在于網(wǎng)絲的長(zhǎng)邊單側(cè)與之垂直方向的網(wǎng)絲，可長(zhǎng)出該長(zhǎng)邊10厘米左右。
如上所述的一種煤礦井下支護(hù)用高強(qiáng)型金屬平網(wǎng)，其特征在于網(wǎng)絲的長(zhǎng)邊單側(cè)與之垂直方向的網(wǎng)絲，可長(zhǎng)出該長(zhǎng)邊10厘米左右，并且垂直于網(wǎng)絲面方向彎成鉤狀。
本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的菱形金屬網(wǎng)和手扎鋼筋網(wǎng)相比，具有如下效果1.節(jié)省鋼材，減少了資源浪費(fèi)
(1)高強(qiáng)度金屬網(wǎng)由冷拔絲焊制而成，與菱形金屬網(wǎng)相比，兩種抗強(qiáng)度相同時(shí)，高強(qiáng)度金屬網(wǎng)的網(wǎng)絲比菱形網(wǎng)網(wǎng)絲細(xì)，使用鋼材少?，F(xiàn)對(duì)比計(jì)算如下A.菱形金屬網(wǎng)根據(jù)目前支護(hù)情況，生產(chǎn)1m2菱形網(wǎng)需耗用3.9Kg鋼材。則每噸鋼材生產(chǎn)菱形網(wǎng)為1000Kg÷3.9Kg m2＝256.4m2B.高強(qiáng)度金屬平網(wǎng)在抗拉強(qiáng)度等于或高于菱形網(wǎng)的前提下，生產(chǎn)1m2高強(qiáng)度金屬網(wǎng)需消耗3.1Kg鋼材，則每噸鋼材生產(chǎn)高強(qiáng)度金屬平網(wǎng)為1000Kg÷3.1Kg m2＝322.6m2從A、B兩式計(jì)算結(jié)果得出322.6m2÷256.4m2＝66.2m2即每噸鋼材生產(chǎn)高強(qiáng)度金屬平網(wǎng)比生產(chǎn)菱形金屬網(wǎng)多出66.2m2。
以徐州礦務(wù)集團(tuán)權(quán)臺(tái)礦為例。該礦是一個(gè)年產(chǎn)150萬(wàn)噸的礦井，每年煤巖巷掘進(jìn)進(jìn)尺為13000米，需用菱形金屬550噸，全部采用高強(qiáng)度金屬平網(wǎng)后，每年可節(jié)省鋼材量為550噸×66.2m2/噸÷3.1m2/Kg＝11745Kg≈11.7噸從上式得出，此項(xiàng)年節(jié)省鋼材11.7噸。
(2)在支護(hù)過(guò)程中，菱形網(wǎng)之間必須壓茬200mm，高強(qiáng)度金屬網(wǎng)之間需壓茬50mm。按照目前煤礦井下普遍使用的寬1米菱形網(wǎng)計(jì)算，菱形網(wǎng)的有效利用率為80％，高強(qiáng)度金屬平網(wǎng)的有效利用率為95％，仍以徐礦集團(tuán)權(quán)臺(tái)礦的年使用量為例，由于高強(qiáng)度金屬平網(wǎng)減少了壓茬量，每年節(jié)省鋼材為550噸×(95％-80％)＝82.5噸上述兩項(xiàng)每年共節(jié)省鋼材資源11.7噸+82.5噸＝94.2噸由上式得出，改革支護(hù)材料，使用高強(qiáng)度金屬平網(wǎng)后，權(quán)臺(tái)礦每年即可減少鋼材用量94.2噸。
2.裝運(yùn)使用方便由于高強(qiáng)度金屬網(wǎng)形狀規(guī)則，表面平整，既可以卷捆裝運(yùn)，又可以層疊裝運(yùn)，裝、運(yùn)、卸快捷，克服了裝卸過(guò)程中網(wǎng)面、網(wǎng)邊相互扯纏的缺點(diǎn)。在使用過(guò)程中，因其彈性大，平整度高，鋪網(wǎng)時(shí)能緊貼巷道面，因而大大提高了施工質(zhì)量，降低了施工難度，提高了工效。
3.支護(hù)效果好高強(qiáng)度金屬網(wǎng)受力后網(wǎng)孔不易變形，使其整體受力均勻，滿足了開(kāi)采深度增加和破碎頂板工作面開(kāi)采的需要。
4.使用范圍廣高強(qiáng)度金屬平網(wǎng)徐用于巷道護(hù)幫護(hù)頂和工作面做假頂外，還可用于井下煤倉(cāng)、暗井施工中，代替手工扎鋼筋網(wǎng)，每8m2可節(jié)省一個(gè)工，提高了勞動(dòng)效率，加快了施工速度，減少了鋼材投入，消除了施工者在井筒內(nèi)鋪扎網(wǎng)施工的不安全隱患。
實(shí)施例一對(duì)深27米，直徑5米，容積380m3的煤倉(cāng)采用本裝置澆灌聯(lián)合支護(hù)。該煤倉(cāng)倉(cāng)壁噴層厚度100mm，澆灌厚度400mm。澆灌前，在倉(cāng)壁噴層外鋪兩層高強(qiáng)度金屬平網(wǎng)，網(wǎng)絲φ6mm，網(wǎng)孔10mm×10mm，金屬平網(wǎng)規(guī)格以煤倉(cāng)的幫和頂?shù)拈L(zhǎng)度確定。網(wǎng)邊壓茬50mm，用鐵絲聯(lián)結(jié)。而后再立模澆灌抗?jié)B混凝土。
實(shí)施例二煤倉(cāng)走向長(zhǎng)600mm，傾斜長(zhǎng)100m，煤層傾角27°-33°/35°，煤層厚度2.7-4.0/3.6m，直接頂板為灰白色細(xì)砂巖，均厚16.52m，直接底板為灰黑色泥巖，厚度0.4-3.0/1.54m，老底為灰-灰白色細(xì)砂碉，均厚5.46m。工作面兩道均為梯形斷面，凈斷面均為10.51m2。由于該面呈弧島，加之為防止采空區(qū)突水現(xiàn)瓦斯涌出，故沿空掘巷時(shí)，煤柱留設(shè)較大，施工中巷道壓力較大。該工作面運(yùn)輸機(jī)道與材料道均采用錨梁網(wǎng)支護(hù)，頂板采用φ2，L＝2.0左旋無(wú)縱筋螺紋鋼錨桿高強(qiáng)型金屬平網(wǎng)，其規(guī)格為4.2m×1.2m；兩幫采用φ18，L＝2.0m左旋無(wú)縱筋螺紋鋼錨桿掛高強(qiáng)型金屬平網(wǎng)，其規(guī)格為1.2m×20m、1.2m×3.0m等；頂板金屬網(wǎng)沿巷道垂直儀程布置，兩幫金屬網(wǎng)順巷道議程布置，上幫根據(jù)煤層傾角情況掛3-4塊，下幫掛1塊；網(wǎng)與網(wǎng)之間采用垂直錨桿重疊壓茬，茬寬140-200mm，頂網(wǎng)與幫網(wǎng)之間鐵絲聯(lián)接。
權(quán)利要求1.一種煤礦井下支護(hù)用高強(qiáng)型金屬平網(wǎng)，其特征在于網(wǎng)絲被焊接成經(jīng)緯形平網(wǎng)，其網(wǎng)邊為直線。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下支護(hù)用高強(qiáng)型金屬平網(wǎng)，其特征在于網(wǎng)絲的長(zhǎng)邊單側(cè)與之垂直方向的網(wǎng)絲，可長(zhǎng)出該長(zhǎng)邊10厘米左右。
3.如權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下支護(hù)用高強(qiáng)型金屬平網(wǎng)，其特征在于網(wǎng)絲的長(zhǎng)邊單側(cè)與之垂直方向的網(wǎng)絲，可長(zhǎng)出該長(zhǎng)邊10厘米左右，并且垂直于網(wǎng)絲面方向彎成鉤狀。
專利摘要一種煤礦井下支護(hù)用高強(qiáng)型金屬平網(wǎng)，其特征是網(wǎng)絲被焊接成經(jīng)緯形平網(wǎng)，其網(wǎng)邊為直線。所述網(wǎng)絲的長(zhǎng)邊單側(cè)與之垂直方向的絲網(wǎng)，可長(zhǎng)出該長(zhǎng)邊，供彎制連接鉤用。本裝置可以解決傳統(tǒng)的菱形網(wǎng)和手扎鋼筋網(wǎng)存在的浪費(fèi)鋼材資源，支護(hù)效果差，勞動(dòng)強(qiáng)度高和工程質(zhì)量不佳的問(wèn)題。
文檔編號(hào)E21D11/10GK2531108SQ0220483
公開(kāi)日2003年1月15日 申請(qǐng)日期2002年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月1日
發(fā)明者王繼承, 高升, 王其中, 何昭德 申請(qǐng)人:高升, 王繼承