CN105422176A - 一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，包括在沿空留巷时对巷道进行密封的密封机构、为密封机构提供支撑力的支撑机构以及带动密封机构、支撑机构沿巷道高度方向做升降运动的升降机构，密封机构包括柔性帘布，支撑机构包括支撑架及设置在支撑架上方的支撑块，柔性帘布的顶端围包在支撑块上并与巷道顶板贴合接触，柔性帘布的底端与巷道底板贴合接触，升降机构包括升降支架，升降支架设置在支撑架的下方并与支撑架相连。本发明结构简单，对柔性帘布进行升挂布置的同时实现了对巷道顶板压力的完全让压效果，保证了巷道与采空区彻底隔绝、不串风，且本发明中的各部件可以重复循环利用，大大节省了密封成本。

Description

一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置

技术领域

本发明涉及一种用于无煤柱沿空留巷的密封装置，尤其涉及一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置。

背景技术

采用传统煤柱护巷的开采方法浪费了大量的煤炭资源，并且在煤柱上积聚了大量压缩弹性能，容易引发冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害，因此，无煤柱开采技术是煤矿开采发展的方向。无煤柱切顶成巷技术采用爆破超前预裂直接顶，在采场周期来压作用下，直接顶沉降至底形成巷帮，隔绝采空区，实现了无煤柱开采，改善了采场周围应力分布。无煤柱切顶成巷后，实现巷道与老塘(采空区)的彻底隔绝是留巷成功的关键。为了保证巷道与采空区彻底隔绝、不串风，传统方法往往需要采用槽钢加固巷帮，再向巷帮大量注浆的工艺，不仅浪费了大量人力、财力，而且可能影响工作面正常接替程序。

使用柔性阻燃帘布进行巷道的密封，是一种简单有效的巷道密封手段，而根据现场施工分析认为，运用柔帘进行巷道的密封，目前技术瓶颈在于：尚未有专门装置对柔帘进行升挂布置的同时实现对巷道顶板压力的完全让压效果；对于顶板起伏大的巷道，很难实现完全密封；密封装置不可回收利用，密封成本高。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种能够对柔帘进行升挂布置的用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置。

本发明所采用的技术方案为：

一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，包括在沿空留巷时对巷道进行密封的密封机构、为密封机构提供支撑力的支撑机构以及带动密封机构、支撑机构沿巷道高度方向做升降运动的升降机构，密封机构包括柔性帘布，支撑机构包括支撑架及设置在支撑架上方的支撑块，柔性帘布的顶端围包在支撑块上并与巷道顶板贴合接触，柔性帘布的底端与巷道底板贴合接触，升降机构包括升降支架，升降支架设置在支撑架的下方并与支撑架相连。

所述密封机构沿巷道长度方向多组连接布置，相对应的，支撑机构、升降机构均设置有多组，各密封机构的柔性帘布沿巷道长度方向并排布置，相邻两个密封机构的两条柔性帘布之间通过万能粘贴扣连接，各万能粘贴扣分别设置在柔性帘布的左端和右端，各所述柔性帘布沿与巷道竖直方向呈20°～30°下垂布置，且柔性帘布的倾斜方向朝向巷道外侧；所述支撑块为柔性块体，柔性帘布的顶端在支撑块的支撑下与巷道顶板贴合接触，柔性帘布的底端向巷道内弯卷，通过碎矸石压于弯卷的柔性帘布底端以实现柔性帘布与巷道底板的贴合接触。

所述升降支架包括底座和顶架，底座和顶架之间设置有两组叠放的内外叉杆架，所述升降支架还包括能够带动内、外叉杆架做升降运动的顶升液压缸。

两组所述内外叉杆架均包括内叉杆架和外叉杆架，两组内外叉杆架中位于下方的内叉杆架包括两根相互平行的第一叉杆，两根第一叉杆的底端通过第一同步杆相连，两根第一叉杆的顶端通过第二同步杆相连，且两根第一叉杆的底端均与底座转动连接；两组内外叉杆架中位于下方的外叉杆架包括两根相互平行的第二叉杆，两根第二叉杆的底端通过第三同步杆相连，两根第二叉杆的顶端通过第四同步杆相连，且两根第二叉杆的底端与底座之间为动连接；两组内外叉杆架中位于上方的内叉杆架包括两根相互平行的第三叉杆，两根第三叉杆的底端通过第五同步杆相连，两根第三叉杆的顶端通过第六同步杆相连，两根第三叉杆的底端与对应的两根第二叉杆的顶端通过销轴相互铰接，且两根第三叉杆的顶端与顶架之间为动连接；两组内外叉杆架中位于上方的外叉杆架包括两根相互平行的第四叉杆，两根第四叉杆的底端通过第七同步杆相连，两根第四叉杆的顶端通过第八同步杆相连，两根第四叉杆的底端与对应的两根第一叉杆的顶端通过销轴相互铰接，且两根第四叉杆的顶端与顶架转动连接；两组内外叉杆架中位于下方的内叉杆架和外叉杆架的中部通过销轴相互铰接，两组内外叉杆架中位于上方的内叉杆架和外叉杆架的中部通过销轴相互铰接。

所述顶升液压缸的底端通过定位座安装在第三同步杆上，顶升液压缸的底端与定位座转动连接，顶升液压缸内的活塞杆的顶端通过传动座与第五同步杆相连，传动座包括设置在第五同步杆上的传动板，顶升液压缸内的活塞杆的顶端与传动板转动连接；所述底座的顶端面的两侧分别设置有供两根第二叉杆滑动的下导轨，两根第二叉杆的底端的相向外侧分别固连有下滑杆，下滑杆放置在下导轨内并能够沿下导轨滑动；所述顶架的底端面的两侧分别设置有供两根第三叉杆滑动的上导轨，两根第三叉杆的顶端的相向外侧分别固连有上滑杆，上滑杆放置在上导轨内并能够沿上导轨滑动。

所述柔帘密封装置还包括行走机构，行走机构包括多个设置在底座下方的行走轮。

所述底座的一侧设置有两根相互平行的稳衡杆，稳衡杆的一端与底座固连、另一端设置有垂直于巷道底板的定位套筒，定位套筒内配置有定位钢钉。

所述支撑架呈长方体框架结构，支撑架包括底框、顶框及用于连接顶、底框的四根相互平行的楞柱，所述顶架的顶端两侧设置有能够容纳底框的两根长边的第一凹槽，底框的两根长边的长度不小于凹槽的长度，各楞柱的底端均设置有第一限位凸块。

所述支撑架的上方设置有托架，托架位于支撑架与支撑块之间，托架呈长方体框架结构，托架内设置有凹台，支撑块放置在凹台内，所述顶框的顶端两侧设置有能够容纳托架的两根长边的第二凹槽，托架的底端面上设置有若干个第二限位凸块，其中，四个第二限位凸块为一组配合形成能够对顶框进行限位的限位槽。

所述凹台内均布有若干根相互平行的钢条，托架远离柔性帘布的一侧沿托架的长度方向设置有若干个用于钩挂柔性帘布的挂钩，柔性帘布的上部绕过支撑块后挂固于托架的挂钩上。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1、本发明对柔性帘布进行升挂布置的同时能够实现对巷道顶板压力的完全让压效果，保证了巷道与采空区彻底隔绝、不串风。

2、本发明适用于起伏较大的巷道，密封效果好。

3、本发明中的密封机构、支撑结构、升降机构及行走机构均可多次循环利用，大大节省了密封成本。

4、本发明结构简单紧凑，轻便，安装维修方便，制作成本较低，适合大范围推广应用。

附图说明

图1为本发明中一组密封机构、支撑机构、升降机构及行走机构的装配图。

图2为图1的正视图。

图3为图1的侧视图。

图4为升降机构与行走机构的装配图。

图5为本发明中柔性帘布、支撑块、托架的相对位置关系示意图。

图6为将本发明在巷道内进行使用的布置效果图。

其中，

1、柔性帘布2、托架21、挂钩22、第二限位凸块23、钢条3、支撑块4、支撑架41、底框42、顶框43、楞柱44、第一限位凸块5、顶架6、内外叉杆架61、第一叉杆62、第二叉杆63、第三叉杆64、第四叉杆65、第一同步杆66、第二同步杆67、第三同步杆68、第四同步杆69、第五同步杆610、第七同步杆611、第八同步杆612、顶升液压缸613、定位座614、传动座615、上滑杆7、底座8、稳衡杆9、定位钢钉10、行走轮11、下导轨12、上导轨13、万能粘贴扣14、巷道顶板15、巷道16、巷道底板17、碎矸石

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图6所示，一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，包括在沿空留巷时对巷道进行密封的密封机构、为密封机构提供支撑力的支撑机构以及带动密封机构、支撑机构沿巷道高度方向做升降运动的升降机构，密封机构包括柔性帘布1，所述柔性帘布1是采用阻燃抗静电软质PVC材料制成的,具体为以高强涤纶晶格布为骨架,PVC塑料填充制作而成；支撑机构包括支撑架4及设置在支撑架4上方的支撑块3，柔性帘布1的顶端围包在支撑块3上并与巷道顶板14贴合接触，柔性帘布1的底端与巷道底板16贴合接触，升降机构包括升降支架，升降支架设置在支撑架4的下方并与支撑架4相连。

所述密封机构沿巷道长度方向多组连接布置，相对应的，支撑机构、升降机构均设置有多组，各密封机构的柔性帘布1沿巷道长度方向并排布置，柔性帘布1左右方向的一端外侧缝制有长条型的万能粘贴扣13、另一端内侧缝制有长条型的万能粘贴扣13，相邻两个密封机构的两柔性帘布1之间通过万能粘贴扣13连接，各所述柔性帘布1沿与巷道竖直方向呈20°～30°下垂布置，且柔性帘布1的倾斜方向朝向巷道外侧；所述支撑块3为柔性块体，支撑块3使用阻燃的树脂材料制成，柔性帘布1的顶端在支撑块3的支撑下与巷道顶板14贴合接触，柔性帘布1的底端向巷道15内弯卷，通过碎矸石17压于弯卷的柔性帘布1底端以实现柔性帘布1与巷道底板16的贴合接触。

所述升降支架包括底座7和顶架5，底座7和顶架5之间设置有两组叠放的内外叉杆架6，所述升降支架还包括能够带动内、外叉杆架做升降运动的顶升液压缸612；两组所述内外叉杆架6均包括内叉杆架和外叉杆架，两组内外叉杆架6中位于下方的内叉杆架包括两根相互平行的第一叉杆61，两根第一叉杆61的底端通过第一同步杆65相连，两根第一叉杆61的顶端通过第二同步杆66相连，且两根第一叉杆61的底端均与底座7转动连接，该转动连接可通过在底座7上设置定位耳板，而使第一叉杆61通过转轴与定位耳板实现转动连接；两组内外叉杆架中位于下方的外叉杆架包括两根相互平行的第二叉杆62，两根第二叉杆62的底端通过第三同步杆67相连，两根第二叉杆62的顶端通过第四同步杆68相连，且两根第二叉杆62的底端与底座7之间为动连接；两组内外叉杆架中位于上方的内叉杆架包括两根相互平行的第三叉杆63，两根第三叉杆63的底端通过第五同步杆69相连，两根第三叉杆63的顶端通过第六同步杆相连，两根第三叉杆63的底端与对应的两根第二叉杆62的顶端通过销轴相互铰接，且两根第三叉杆63的顶端与顶架5之间为动连接；两组内外叉杆架中位于上方的外叉杆架包括两根相互平行的第四叉杆64，两根第四叉杆64的底端通过第七同步杆610相连，两根第四叉杆64的顶端通过第八同步杆611相连，两根第四叉杆64的底端与对应的两根第一叉杆61的顶端通过销轴相互铰接，且两根第四叉杆64的顶端与顶架5转动连接；两组内外叉杆架中位于下方的内叉杆架和外叉杆架的中部通过销轴相互铰接，两组内外叉杆架中位于上方的内叉杆架和外叉杆架的中部通过销轴相互铰接。所述顶升液压缸612有两个，各顶升液压缸612的底端均通过定位座613安装在第三同步杆67上，各顶升液压缸612的底端均与定位座613转动连接，各顶升液压缸612内的活塞杆的顶端均通过传动座614与第五同步杆69相连，传动座614包括设置在第五同步杆69上的传动板，各顶升液压缸612内的活塞杆的顶端均与传动板转动连接；所述底座7的顶端面的两侧分别设置有供两根第二叉杆62滑动的下导轨11，两根第二叉杆62的底端的相向外侧分别固连有下滑杆，下滑杆放置在下导轨11内并能够沿下导轨11滑动；所述顶架5的底端面的两侧分别设置有供两根第三叉杆63滑动的上导轨12，两根第三叉杆63的顶端的相向外侧分别固连有上滑杆615，上滑杆615放置在上导轨12内并能够沿上导轨滑动。

需要说明的是，底座7和顶架5之间不仅可以设置两组内外叉杆架6，还可以设置多组依次叠放的内外叉杆架6，不仅可以设置两个顶升液压缸612，还可以设置多个顶升液压缸612，当内外叉杆架6的数量增多时，不仅要在位于最下方的内外叉杆架上设置顶升液压缸612，还可以在上面的内外叉杆架上设置顶升液压缸612，只要能够使内外叉杆架在顶升液压缸612的带动下实现升降即可。

另外，本发明中的升降机构也并不仅仅局限于上述的内外叉杆架在顶升液压缸的带动下进行升降的形式，也可以将升降机构设置成升降平台和顶升液压缸配合的方式，只要能够实现带动支撑机构升降即可。

所述支撑架4呈长方体框架结构，支撑架4包括底框41、顶框42及用于连接顶、底框的四根相互平行的楞柱43，所述顶架5的顶端两侧设置有能够容纳底框41的两根长边的第一凹槽，底框41的两根长边的长度不小于凹槽的长度，各楞柱43的底端均设置有第一限位凸块44；所述支撑架4的上方设置有托架2，托架2位于支撑架4与支撑块3之间，托架2呈长方体框架结构，托架2内设置有凹台，支撑块3放置在凹台内，所述顶框42的顶端两侧设置有能够容纳托架2的两根长边的第二凹槽，托架2的底端面上设置有若干个第二限位凸块22，其中，四个第二限位凸块22为一组配合形成能够对顶框42进行限位的限位槽；所述凹台内均布有若干根相互平行的钢条23，所有的钢条23配合形成对支撑块3的有效支撑，托架2远离柔性帘布1的一侧沿托架2的长度方向设置有若干个用于钩挂柔性帘1的挂钩21，柔性帘布1的上部绕过支撑块3后挂固于托架2的挂钩21上。

所述柔帘密封装置还包括行走机构，行走机构包括四个设置在底座7下方的行走轮10；所述底座7的一侧设置有两根相互平行的稳衡杆8，稳衡杆8的一端与底座7固连、另一端设置有垂直于巷道底板16的定位套筒，定位套筒内配置有定位钢钉9，定位钢钉9夯入巷道底板16内，可增加整个柔帘密封装置的稳定性。需要说明的是，保证柔帘密封装置的稳定性的结构并不仅仅局限于在底座的一侧设置稳衡杆8和在稳衡杆8的末端设置定位钢钉9的机械机构，任何可以保证带有行走轮10的底座7在工作状态下能够稳定地立于工位处不动的机械结构均可以满足要求。

使用过程中，待下一开采工作面推过后，撤出上一开采工作面中用到的密封机构、支撑机构、升降机构及行走机构，供下条巷道使用，以实现各部件的重复循环利用，降低了密封成本。

本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，其特征在于，包括在沿空留巷时对巷道进行密封的密封机构、为密封机构提供支撑力的支撑机构以及带动密封机构、支撑机构沿巷道高度方向做升降运动的升降机构，密封机构包括柔性帘布，支撑机构包括支撑架及设置在支撑架上方的支撑块，柔性帘布的顶端围包在支撑块上并与巷道顶板贴合接触，柔性帘布的底端与巷道底板贴合接触，升降机构包括升降支架，升降支架设置在支撑架的下方并与支撑架相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，其特征在于，所述密封机构沿巷道长度方向多组连接布置，相对应的，支撑机构、升降机构均设置有多组，各密封机构的柔性帘布沿巷道长度方向并排布置，相邻两个密封机构的两条柔性帘布之间通过万能粘贴扣连接，各万能粘贴扣分别设置在柔性帘布的左端和右端，各所述柔性帘布沿与巷道竖直方向呈20°～30°下垂布置，且柔性帘布的倾斜方向朝向巷道外侧；所述支撑块为柔性块体，柔性帘布的顶端在支撑块的支撑下与巷道顶板贴合接触，柔性帘布的底端向巷道内弯卷，通过碎矸石压于弯卷的柔性帘布底端以实现柔性帘布与巷道底板的贴合接触。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，其特征在于，所述升降支架包括底座和顶架，底座和顶架之间设置有两组叠放的内外叉杆架，所述升降支架还包括能够带动内、外叉杆架做升降运动的顶升液压缸。

4.根据权利要求3所述的一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，其特征在于，两组所述内外叉杆架均包括内叉杆架和外叉杆架，两组内外叉杆架中位于下方的内叉杆架包括两根相互平行的第一叉杆，两根第一叉杆的底端通过第一同步杆相连，两根第一叉杆的顶端通过第二同步杆相连，且两根第一叉杆的底端均与底座转动连接；两组内外叉杆架中位于下方的外叉杆架包括两根相互平行的第二叉杆，两根第二叉杆的底端通过第三同步杆相连，两根第二叉杆的顶端通过第四同步杆相连，且两根第二叉杆的底端与底座之间为动连接；两组内外叉杆架中位于上方的内叉杆架包括两根相互平行的第三叉杆，两根第三叉杆的底端通过第五同步杆相连，两根第三叉杆的顶端通过第六同步杆相连，两根第三叉杆的底端与对应的两根第二叉杆的顶端通过销轴相互铰接，且两根第三叉杆的顶端与顶架之间为动连接；两组内外叉杆架中位于上方的外叉杆架包括两根相互平行的第四叉杆，两根第四叉杆的底端通过第七同步杆相连，两根第四叉杆的顶端通过第八同步杆相连，两根第四叉杆的底端与对应的两根第一叉杆的顶端通过销轴相互铰接，且两根第四叉杆的顶端与顶架转动连接；两组内外叉杆架中位于下方的内叉杆架和外叉杆架的中部通过销轴相互铰接，两组内外叉杆架中位于上方的内叉杆架和外叉杆架的中部通过销轴相互铰接。

5.根据权利要求4所述的一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，其特征在于，所述顶升液压缸的底端通过定位座安装在第三同步杆上，顶升液压缸的底端与定位座转动连接，顶升液压缸内的活塞杆的顶端通过传动座与第五同步杆相连，传动座包括设置在第五同步杆上的传动板，顶升液压缸内的活塞杆的顶端与传动板转动连接；所述底座的顶端面的两侧分别设置有供两根第二叉杆滑动的下导轨，两根第二叉杆的底端的相向外侧分别固连有下滑杆，下滑杆放置在下导轨内并能够沿下导轨滑动；所述顶架的底端面的两侧分别设置有供两根第三叉杆滑动的上导轨，两根第三叉杆的顶端的相向外侧分别固连有上滑杆，上滑杆放置在上导轨内并能够沿上导轨滑动。

6.根据权利要求3所述的一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，其特征在于，所述柔帘密封装置还包括行走机构，行走机构包括多个设置在底座下方的行走轮。

7.根据权利要求6所述的一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，其特征在于，所述底座的一侧设置有两根相互平行的稳衡杆，稳衡杆的一端与底座固连、另一端设置有垂直于巷道底板的定位套筒，定位套筒内配置有定位钢钉。

8.根据权利要求3所述的一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，其特征在于，所述支撑架呈长方体框架结构，支撑架包括底框、顶框及用于连接顶、底框的四根相互平行的楞柱，所述顶架的顶端两侧设置有能够容纳底框的两根长边的第一凹槽，底框的两根长边的长度不小于凹槽的长度，各楞柱的底端均设置有第一限位凸块。

9.根据权利要求8所述的一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，其特征在于，所述支撑架的上方设置有托架，托架位于支撑架与支撑块之间，托架呈长方体框架结构，托架内设置有凹台，支撑块放置在凹台内，所述顶框的顶端两侧设置有能够容纳托架的两根长边的第二凹槽，托架的底端面上设置有若干个第二限位凸块，其中，四个第二限位凸块为一组配合形成能够对顶框进行限位的限位槽。

10.根据权利要求9所述的一种用于无煤柱切顶成巷的柔帘密封装置，其特征在于，所述凹台内均布有若干根相互平行的钢条，托架远离柔性帘布的一侧沿托架的长度方向设置有若干个用于钩挂柔性帘布的挂钩，柔性帘布的上部绕过支撑块后挂固于托架的挂钩上。