多元素复合材料煤矿顶柱.pdf

本实用新型公开了一种多元素复合材料煤矿顶柱，它含有柱体，并且柱体上端设置有卡固槽，所述柱体设置有中心孔，其管壁中设置有加强筋；所述柱体由镁粉、尿醛树脂、氟硅酸钠、锯末、秸杆粉制成，所述加强筋为竹条，其长度方向与柱体的轴线方向一致。本实用新型抗压抗折强度高，防水防火性能好、使用寿命长且代替木材，大大节约我国的森林资源，同时降低煤矿巷道的安全事故，有效地保证工作人员的生命安全。本实用新型生产工艺简单、容易制作，成本较低，容易推广实施，具有较好的社会和经济效益。

1.  一种多元素复合材料煤矿顶柱，含有柱体，并且柱体上端设置有卡固槽，其特征是：所述柱体设置有中心孔，其管壁中设置有加强筋。

2.  根据权利要求1所述的多元素复合材料煤矿顶柱，其特征是：所述加强筋的长度与柱体的轴线长度相匹配。

3.  根据权利要求1或2所述的多元素复合材料煤矿顶柱，其特征是：所述加强筋沿圆周方向分布，其分布数量为一圈，或为一圈以上。

4.  根据权利要求3所述的多元素复合材料煤矿顶柱，其特征是：所述中心孔为台阶式结构，其上端部直径小于下部直径。

5.  根据权利要求1或2所述的多元素复合材料煤矿顶柱，其特征是：所述中心孔为台阶式结构，其上端部直径小于下部直径。

6.  根据权利要求1所述的多元素复合材料煤矿顶柱，其特征是：所述柱体为圆柱体或棱柱体，所述中心孔的形状为圆柱形或棱柱形。

多元素复合材料煤矿顶柱
一.技术领域：本实用新型涉及一种煤矿顶柱，特别是涉及一种多元素复合材料煤矿顶柱。
二.背景技术：我国是一个能源大国，其煤炭的储量巨大，开采煤炭需要大量的顶柱支撑巷道，目前，公知的煤矿顶柱通常采用木材，由于煤矿的大量开采，木材资源越来越少，另外煤矿巷道中非常潮湿，而且温度很高，木材在巷道中长期使用受到潮湿会腐烂变质，温度很高也会降低木材的抗压、抗折强度，缩短其使用寿命，浪费国家能源。
三.实用新型的内容：
本实用新型的目的：克服现有技术的缺陷，提供一种抗压抗折强度高，防水防火性能好、使用寿命长且代替木材的多元素复合材料煤矿顶柱。
本实用新型的技术方案：一种多元素复合材料煤矿顶柱，含有柱体，并且柱体上端设置有卡固槽，所述柱体设置有中心孔，其管壁中设置有加强筋。
所述柱体由镁粉、尿醛树脂、氟硅酸钠、锯末、秸杆粉制成，所述加强筋为竹条，其长度与柱体的轴线长度相匹配。
所述加强筋沿圆周方向分布，其分布数量为一圈，或为一圈以上。
所述中心孔为台阶式结构，其上端部直径小于下部直径。
所述中心孔为台阶式结构，其上端部直径小于下部直径。
所述柱体为圆柱体或棱柱体，所述中心孔的形状为圆柱形或棱柱形。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型采用镁粉、尿醛树脂、氟硅酸钠、锯末、秸杆粉等多元素原料制成，能够代替木材，这大大节约我国的森林资源，特别是对于如今森林面积大幅度减少的今天，显得尤为重要。由于该种复合材料不怕潮湿、不会燃烧，因此具有很好的防水、防火性能，大大降低煤矿巷道的安全事故，有效地保证工作人员的生命安全。
2、本实用新型的柱体所采用的多元素原料混合后，发生反应，产生很高的抗压、抗折强度，其中设置的竹片加强筋，更是增加其抗折强度，经过检测，柱体的抗压强度达到23.9Mpa，抗折强度达到12 KN，远远大于木材，其吸收率(烘至恒温后浸水48小时)小于13.6％，也同样远远小于木材，因此其使用性能好，使用寿命长，降低煤矿的经营成本。
3、本实用新型生产工艺简单、操作简单，将所述多元素原料混合后倒入模具中，待完全反应后捣实即可，容易操作，成本较低。
4、本实用新型使用范围广，销售市场广阔，容易推广实施，具有较好的社会和经济效益。
四、附图说明：
图1为多元素复合材料煤矿顶柱的结构示意图；
图2为图1所示多元素复合材料煤矿顶柱的俯视图。
五、具体实施方式：
实施例一：参见图1和图2，图中，多元素复合材料煤矿顶柱含有柱体2，并且柱体2上端设置有卡固槽，柱体2由镁粉、尿醛树脂、氟硅酸钠、锯末、秸杆粉制成，柱体2中沿圆周方向设置有一圈加强筋1，该加强筋1为竹条，其长度方向与柱体2的轴线方向一致，并且加强筋1的长度和柱体2的长度相匹配，这样可以增加柱体2的抗压抗折强度。柱体2设置有中心孔2，能够增加抗折强度，并且能够减轻重量，中心孔2为台阶式结构，其上端部直径小于下部直径。柱体2为圆柱体(也可以是棱柱体)，中心孔3的形状为圆柱形(也可以是棱柱形)。
将镁粉、尿醛树脂、氟硅酸钠、锯末、秸杆粉等多元素原料混合后倒入模具中，待完全反应后捣实即可制成柱体2，工艺简单、容易操作、成本较低。
本实施例中，柱体2的外径为15.5cm，中心孔3下部直径为6cm，其上端部直径为1.4cm，几乎为实心，加强筋1的直径为1.4cm，使用时，两个顶柱的柱体2间隔倾斜地埋在地面中，上端间隔150cm，下端间隔270cm，地下埋15cm，两个柱体2上端的卡固槽分别与一个横梁的两端卡接，形成一个巷道支架，多个巷道支架形成整个巷道的支架。
实施例二：本实施例和实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处在于：加强筋可以为两圈，或两圈以上，实现多重分布，当然也可以采用其他规律排列。
改变柱体的各种尺寸参数和形状能够组成多个实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不一一详述，