CN105525931B - 冲击地压圆形巷道防冲支架装置 - Google Patents
冲击地压圆形巷道防冲支架装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于煤矿井下开采设备的支护装备，特别涉及一种冲击地压圆形巷道防冲支架装置，顶梁（2）下方和底梁（3）上方连接在一起，在底梁（3）的两端头上连接液压支架（10）的下方内侧，在顶梁（2）的两端头上连接吸能防冲装置（4）的上端连接件（4‑6）中的长圆形连接孔（4‑5），在吸能防冲装置（4）的上端连接件（4‑6）下面焊接固定一个圆筒形吸能防冲装置壳体（4‑1），在吸能防冲装置壳体（4‑1）的上端和中部装有两个平行的垫板（4‑4），在下面的垫板（4‑4）下方装有吸能防冲装置的下端连接件（4‑2），在顶梁（2）的下端和底梁（3）的上端之间设有弧形挡板（5），在两个挡板（5）的内侧中间处设有应力传感器一（6），该装置整体结构稳定性较强,可折叠,方便搬运安装。
Description
技术领域
本发明属于煤矿井下开采设备的支护装备，特别涉及一种冲击地压圆形巷道防冲支架装置。
背景技术
深度开采是煤炭行业发展的必然趋势,深部煤岩体组成结构特征、变形破坏特征、能量释放特征与工程响应特征均与浅部明显不同,更易诱发冲击地压灾害,造成井下严重破坏和人员伤亡事故,这已成为近年来发生的煤矿重大事故所证实。随采深增加，煤体内的应力增大，发生冲击地压的可能性就越大，特别是工作面顺槽发生冲击地压的危险性也越大。研究统计表明，75%以上的冲击地压发生在巷道，特别是工作面0~100m超前支护范围内。因此,冲击地压矿井巷道围岩安全支护成为我国深部资源开发函待研究问题。液压支架作为煤矿巷道被动支护方式取得了良好效果,但对大量支架破坏统计分析,现有支架主要存在以下问题:抵抗冲击载荷能力差,冲击来时,易造成支架、巷道破坏;抵抗两帮载荷能力差,两帮来压时,支架容易倾倒、破坏;没有抵抗底鼓能力,底鼓时,支架不能承载底部载荷等。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种承载能力和抗冲击能力强，使用方便，安全可靠的冲击地压圆形巷道防冲支架装置。
本发明解决技术问题采用的技术方案是：冲击地压圆形巷道防冲支架装置包括顶梁、底梁、连接销、挡板，其特点是在分割处顶梁（2）的下方用连接销（1）将两半顶梁（2）销连接在一起，在分割处的底梁（3）上方用连接销（1）将两半底梁（3）销连接在一起，在底梁的两端头上连接液压支架的下方内侧，在顶梁的两端头上用销钉连接吸能防冲装置的上端连接件中的长圆形连接孔，在吸能防冲装置的上端连接件下面焊接固定一个圆筒形吸能防冲装置壳体，在吸能防冲装置壳体的上端和中部装有两个平行的垫板，在两个平行的垫板之间装有吸能构件，在下面的垫板下方装有吸能防冲装置的下端连接件，吸能防冲装置用下端连接件与液压支架的上端连接一起，在顶梁的下端和底梁的上端之间设有弧形挡板，在挡板的上方中间处设有滑动槽，在顶梁两个下端内设有圆柱形滑块，滑块在滑动槽中滑动连接，在两个挡板的内侧中间处设有应力传感器一，在两个液压支架内侧的中间处设有应力传感器二和位移传感器。
本发明的有益效果是：冲击地压圆形巷道防冲支架装置在受大冲击载荷时,液压立柱安全阀来不急开启，液压立柱受力迅速增大，当受力大到1.4倍立柱工作阻力时，吸能防冲构件被压缩，构件被压缩这一段时间即为构件能为液压阀打开提供的时间。如果提供的这一段时间内液压阀能打开，则支架装置在受大冲击载荷能起到让压作用，且吸收大量冲击能。如果提供的这一段时间内液压阀还是不能打开，那吸能构件被压缩这段距离即为支架让压距离，也可使支架起到让压作用，且吸能构件本身也能吸收一部分冲击能，增加了液压立柱的抗冲击能力，有效减小或消除冲击地压造成灾害。在顶、底梁两端之间设挡板起到承担巷道煤岩横向作用力,增强支架抵抗载荷能力,起保护液压立柱作用, 挡板上半段设有滑动槽，增强了支架收缩性能，挡板中部安装的应力传感器能反映巷道两帮压力情况,可以根据情况加强支护。液压立柱下部安装位移传感器、应力传感器能反映支架压缩情况,能较好反映煤层顶板压力情况,可根据位移情况加强支护,底梁起抵抗底鼓能力,该装置整体结构稳定性较强,可折叠,方便搬运安装。
附图说明
以下结合附图以实施例具体说明。
图1`是冲击地压圆形巷道防冲支架装置结构图。
图2是图1 中吸能防冲装置的结构剖视图。
图中，1-连接销；2-顶梁；2-1-滑块；3-底梁；4-吸能防冲装置；4-1-吸能防冲装置壳体；4-2-下端连接件；4-3-吸能构件；4-4-垫板；4-5-连接孔；4-6-上端连接件；5-挡板；5-1-滑动槽；6-应力传感器一；7-应力传感器二；8-位移传感器；9-销钉；10-液压支架。
具体实施方式
实施例，参照附图1、2，冲击地压圆形巷道防冲支架装置是在分割处顶梁（2）的下方用连接销（1）将两半顶梁（2）销连接在一起，在分割处的底梁（3）上方用连接销（1）将两半底梁（3）销连接在一起。在底梁3的两端头上连接液压支架10的下方内侧，在顶梁2的两端头上用销钉9连接吸能防冲装置4的上端连接件4-6中的长圆形连接孔4-5，在吸能防冲装置4的上端连接件4-6下面焊接固定一个圆筒形吸能装置壳体4-1，在吸能装置壳体4-1内的上端和中部装有两个平行的垫板4-4，在两个平行的垫板4-4之间装有吸能构件4-3，在下面的垫板4-4下方装有吸能防冲装置的下端连接件4-2。吸能防冲装置的下端连接件4-2连接液压支架10的上端，在顶梁2两下端和底梁3的两上端之间设有弧形的挡板5，在挡板5的上方中间处设有滑动槽5-1，在顶梁的两个下端内设有圆柱形的滑块2-1，滑块2-1在滑动槽5-1中滑动连接。在两个挡板5的内侧中间处设有应力传感器一6，在两个液压支架内侧的中间处设有应力传感器二7和位移传感器8。
冲击地压圆形巷道防冲支架装置的工作原理是：在顶梁2和底梁3为圆弧T形，可以增大与围岩的接触面积，顶梁2和底梁3之间的挡板5起到承担巷道煤岩横向作用力，增强支架抵抗载荷能力，起到保护液压支架的作用，挡板5上的滑动槽5-1、吸能防冲装置中的长圆形连接孔4-5均和顶梁2起到液压支架被压缩时顶梁2可沿滑动槽5-1和连接孔4-5滑下。液压支架10下部的传感器7、8可反应液压支架10变形和受力情况，圆弧T形的底梁3可抵抗底鼓能力。
Claims (1)
1.一种冲击地压圆形巷道防冲支架装置，包括顶梁（2）、底梁（3）、连接销（1）、挡板（5），其特征在于，在分割处顶梁（2）的下方用连接销（1）将两半顶梁（2）销连接在一起，在分割处的底梁（3）上方用连接销（1）将两半底梁（3）销连接在一起，在底梁（3）的两端头上连接液压支架（10）的下方内侧，在顶梁（2）的两端头上用销钉（9）连接吸能防冲装置（4）的上端连接件（4-6）中的长圆形连接孔（4-5），在吸能防冲装置（4）的上端连接件（4-6）下面焊接固定一个圆筒形吸能防冲装置壳体（4-1），在吸能防冲装置壳体（4-1）的上端和中部装有两个平行的垫板（4-4），在两个平行的垫板（4-4）之间装有吸能构件（4-3），在下面的垫板（4-4）下方装有吸能防冲装置的下端连接件（4-2），吸能防冲装置（4）用下端连接件（4-2）与液压支架（10）的上端连接一起，在顶梁（2）的下端和底梁（3）的上端之间设有弧形挡板（5），在挡板（5）的上方中间处设有滑动槽（5-1），在顶梁（2）两个下端内设有圆柱形滑块（2-1），滑块（2-1）在滑动槽（5-1）中滑动连接，在两个挡板（5）的内侧中间处设有应力传感器一（6），在两个液压支架（10）内侧的中间处设有应力传感器二（7）和位移传感器（8）。
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