專利名稱：一種高翼緣抗撕裂礦山支護用鋼帶的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實用新型涉及一種高翼緣抗撕裂礦山支護用鋼帶，尤其適用于礦山開采井巷的支護，也適用于其它需要高強度支護的場合。
二背景技術(shù)：
在礦山錨桿支護中，單體錨桿作用于巷道表面的力為一集中點載荷，通過鋼帶可以實現(xiàn)頂部載荷的均勻分布，擴大錨桿的支護范圍；若干根錨桿共用一條鋼帶，使錨桿之間相互作用，構(gòu)成一個統(tǒng)一的支護結(jié)構(gòu)，減少巷道表面由于頂板彎曲下沉造成的拉伸破壞作用，增強錨桿間的整體支護能力，增加了支護的可靠性。目前煤礦使用的鋼帶主要有平鋼帶、W型鋼帶和II型鋼帶。平鋼帶截面形狀為矩形，其護頂面積較大，重量較小，加工簡單，但剛度很小，對頂板的支護效果較差，適合于頂板壓力較小的情況；易撕裂，截面利用率非常低；W型鋼帶采用Q235A碳素結(jié)構(gòu)鋼、抗拉強度380MPa以上的普通熱軋或冷軋鋼帶，抗彎破壞載荷不低于160kN(彎曲90度)，其護頂面積大，特別適合在裂隙比較發(fā)育，頂板壓力不大的條件下使用，而且其慣性矩比較大，剛度大，抗彎性能較好，基本符合錨桿支護對于鋼帶性能的要求，截面利用率較高，但其抗撕裂性能很差，特別是在高壓力作用下，托盤邊緣非常容易壓入鋼帶，造成鋼帶的剪切破壞，進而撕裂。II型鋼帶由兩翼緣較厚的薄板直接軋制而成，整體性能好，單位長度重量輕，但其抗拉、抗剪強度較低，用在實體煤巷道效果很好，用在大斷面、大跨度的沿空巷道效果較差。這些鋼帶雖然都能起到一定的支撐作用，但在高地應(yīng)力等復(fù)雜條件下，鋼帶的強度及抗剪切性能兩者都很重要，而抗撕裂性能顯得更為突出，若某一處被剪切撕裂開，上部圍巖變形能就會從該處找到釋放處，致使鋼帶更加開裂，最終導致支護失效，引起頂板局部冒落，嚴重時導致大的冒頂事故。
三
發(fā)明內(nèi)容
鑒于已有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的是提供一種抗彎性能好、剛度大，抗拉、抗剪強度高、抗撕裂性能好的高翼緣抗撕裂礦山支護用鋼帶。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是將鋼帶橫向兩邊對稱向下彎曲，使其有較高的翼緣；鋼帶縱向中部向內(nèi)壓有一凹槽，凹槽內(nèi)間隔開有多個螺釘孔。所述鋼帶橫向兩邊對稱向下彎曲的兩翼緣直線段為50～100mm，彎曲圓弧的曲率半徑為10～20mm；所述凹槽內(nèi)間隔開設(shè)的螺釘孔為長圓孔；鋼帶采用Q235A材質(zhì)、抗拉強度在380MPa以上的普通熱軋或冷軋帶鋼加工而成。
本實用新型的有益效果是，由于改變了普通鋼帶的形狀，因此改變了普通鋼帶抗載荷能力差、易被撕裂的缺陷，對頂板產(chǎn)生強勁支撐動力；抗彎截面利用率為1468mm3/kg，分別是W型鋼帶、平鋼帶的2.78～3.23倍、26.9～33.67倍。機械性能及技術(shù)要求符合GB/T700的規(guī)定，抗彎破壞載荷不低于220kN(彎曲90度)。采用鋼帶開口朝下，背面緊貼巷道頂板巖面，由于向下截面模量是向上截面模量的2.75倍，因而鋼帶易被錨桿鉆機頂向上緊貼巷道頂部巖面，并有力地抵抗頂板向下的載荷，使錨桿間的松動圍巖容易形成一個整體，形成“剛性”梁頂板；另外高翼緣具有很大的抗撕裂性能，克服了一般鋼帶易沿橫截面被剪切撕裂的缺點。與同形狀托盤配套使用，其結(jié)構(gòu)嚴密，性能匹配，大大增加了支護整體的可靠性和安全性；即解決了W型鋼帶容易撕裂的問題，又解決了其他鋼帶剛度小的問題，具有廣泛的實用性。
四

圖1是本實用新型主視結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實用新型俯視結(jié)構(gòu)圖。
圖中1-鋼帶2-錨桿3-螺母五具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步的描述本實用新型一種高翼緣抗撕裂礦山支護用鋼帶，鋼帶1橫向兩邊對稱向下彎曲，有較高的翼緣，鋼帶1橫向兩邊對稱向下彎曲的兩翼緣直線段為50～100mm，圓弧彎曲的曲率半徑為10～20mm。鋼帶1縱向中部向內(nèi)壓有一凹槽，凹槽內(nèi)間隔開有多個螺釘孔，凹槽內(nèi)間隔設(shè)置的螺釘孔為長圓孔。鋼帶1采用Q235A材質(zhì)、抗拉強度在380MPa以上的普通熱軋或冷軋帶鋼加工而成。由于鋼帶1兩邊為高翼緣，中間內(nèi)凹，截面形狀基本成M形狀，區(qū)別于普通的平鋼帶和W型鋼帶。實施時，將鋼帶1開口向下，背面緊貼巷道頂板巖面，由于向下截面模量是向上截面模量的2.75倍，使得鋼帶1易被錨桿2鉆機頂向上緊貼巷道頂部巖面，并有力地抵抗頂板向下的載荷，使錨桿間的松動圍巖容易形成一個整體，形成“剛性”梁頂板，與配套專用附件高翼緣M型小托盤和螺母3，使得結(jié)構(gòu)更加嚴緊，接觸面更加嚴密，保證了托盤受力均勻，避免錨桿2的偏心；保證了托盤與鋼帶1之間的更加緊密的貼合，提高了托盤與鋼帶1之間的摩擦力，減少了當頂板來壓時托盤與鋼帶1之間的錯動而對錨桿2桿體產(chǎn)生的剪切破壞；使鋼帶、托盤、錨桿三者之間成為一個更加統(tǒng)一的整體。
權(quán)利要求1.一種高翼緣抗撕裂礦山支護用鋼帶，其特征在于所述鋼帶(1)橫向兩邊對稱向下彎曲，有較高的翼緣；鋼帶(1)縱向中部向內(nèi)壓有一凹槽，凹槽內(nèi)間隔開有多個螺釘孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高翼緣抗撕裂礦山支護用鋼帶，其特征在于所述鋼帶(1)橫向兩邊對稱向下彎曲的兩翼緣直線段為50～100mm，圓弧彎曲的曲率半徑為10～20mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高翼緣抗撕裂礦山支護用鋼帶，其特征在于所述的凹槽內(nèi)間隔設(shè)置的螺釘孔為長圓孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高翼緣抗撕裂礦山支護用鋼帶，其特征在于鋼帶(1)采用Q235A材質(zhì)、抗拉強度在380MPa以上的普通熱軋或冷軋帶鋼加工而成。
專利摘要一種高翼緣抗撕裂礦山支護用鋼帶，鋼帶橫向兩邊對稱向下彎曲，有較高的翼緣；鋼帶縱向中部向內(nèi)壓有一凹槽，凹槽內(nèi)間隔開有多個螺釘孔。實施時鋼帶開口朝下，背面緊貼巷道頂板巖面，對頂板產(chǎn)生強勁支撐動力；抗彎截面利用率為1468mm
文檔編號E21D17/00GK2748639SQ200420062790
公開日2005年12月28日 申請日期2004年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者張農(nóng), 高明仕 申請人:中國礦業(yè)大學