CN107100652A - 一种柔性抗冲击支护方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种柔性抗冲击支护方法及装置，涉及工程施工支护领域，能抵御地层冲击压力，对围岩起到积极有效的支护作用。所述方法包括：在巷道内支设刚性支架；在所述刚性支架上铺设弹性层；所述弹性层铺设完成后，当围岩遭受冲击地压时，所述弹性层通过自身的破坏主动对围岩进行至少一次让压；通过让压，主动释放一部分作用于刚性支架上的压力，使所述刚性支架的承载力与剩余的冲击地压最终达到动态平衡。所述装置包括：第一支架、第二支架及弹性层，所述第二支架与所述第一支架间隔且平行设置，在所述第一支架及第二支架之间架设有横梁，所述弹性层铺设在所述第一支架、第二支架及横梁上。本发明适用于巷道、隧道、矿井及峒室支护工程中。

Description

一种柔性抗冲击支护方法及装置

技术领域

本发明涉及工程施工支护领域，尤其涉及一种柔性抗冲击支护方法及装置。

背景技术

目前，在煤矿巷道、边坡、隧道等工程施工中，普遍采用金属支架或锚杆等支护装置进行刚性支护，其主要利用本身结构的刚度和强度来加固围岩，防止地层压力对围岩的破坏。

但是，支护体作为一种刚性支护，围岩变形时挤压破坏的应力全部作用在支护体上，当有地层冲击压过大时，超过支护体本身的结构刚度和强度，支护体仅仅靠硬性支撑抵御冲击压力，很容易造成自身的破坏；所以支护装置需要具有一定的伸缩性，允许围岩产生一定的变形，这样当围岩受到地层冲击压力时，围岩受到应力就会部分释放和重新分布，形成一个塑性变形区，集中地弹性应力转移到围岩深处，从而作用在支护体上的压力就会减少，有效地抵御地层冲击压的破坏，保证了支护装置发挥其积极有效的支护作用。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种柔性抗冲击支护方法及装置，能够抵御地层冲击压力，从而对围岩起到积极有效的支护作用。

本发明实施例一种柔性抗冲击支护方法，包括：

在巷道内支设刚性支架；

在所述刚性支架上铺设弹性层；

所述弹性层铺设完成后，当围岩遭受冲击地压时，所述弹性层通过自身的破坏主动对围岩进行至少一次让压；

通过让压，主动释放一部分作用于刚性支架上的压力，使所述刚性支架的承载力与剩余的冲击地压最终达到动态平衡。

可选地，所述在巷道内支设刚性支架包括：

每隔一段距离支设一组支架；

在两两相邻的一组支架之间架设横梁。

可选地，所述在所述刚性支架上铺设弹性层包括：

在所述刚性支架上和/或横梁上预先设置限位柱；

在所述弹性层上设置与所述限位柱匹配的限位孔；

通过所述限位柱与所述限位孔配合，将所述弹性层铺设在所述刚性支架及所述横梁上。

可选地，所述将所述弹性层铺设在所述刚性支架及所述横梁上包括：

预制弹性囊垫；

在所述弹性囊垫内设置密封气囊；

在所述密封气囊上设置进气口；

将所述弹性囊垫铺设到所述刚性支架及所述横梁上；

通过所述进气口向所述密封气囊内充气。

可选地，所述在所述弹性囊垫内设置密封气囊包括：

在所述弹性囊垫内至少设置上、下两层密封气囊；

在所述上层密封气囊上设置第一泄压阀；

在所述下层密封气囊上设置第二泄压阀；

将所述第一泄压阀的临界开启压力设置为低于第二泄压阀临界开启压力；

在所述上层密封气囊与下层密封气囊之间设置隔离网。

可选地，将所述弹性囊垫铺设到所述刚性支架及所述横梁上包括：

在所述上层密封气囊顶部铺设防护板；

在所述防护板位于上层密封气囊的表面设置所述限位柱；

在所述上、下层密封气囊上设置孔结构；

在所述孔结构内放置压缩弹簧；

将所述压缩弹簧两端固定在所述刚性支架和/或横梁及防护板上的限位上。

可选地，所述弹性层铺设完成后，当围岩遭受冲击地压时，所述弹性层通过自身的破坏主动对围岩进行至少一次让压；通过让压，主动释放一部分作用于刚性支架上的压力，使所述刚性支架的承载力与剩余的冲击地压最终达到动态平衡包括：

当出现冲击地压时，冲击地压达到所述上层密封气囊上的第一泄压阀的临界开启压力值时，所述第一泄压阀阀门打开，所述上层密封气囊通过所述泄压阀泄压；

同时，在所述上层密封气囊通过所述泄压阀泄压的过程中，所述冲击压力一部分被缓冲并释放到围岩中重新分布，所述作用于所述支架上的压力相应减少；

在上层密封气囊泄压过程中，当作用所述支架上的压力达到第二泄压阀的临界开启压力时，所述下层密封气囊也开始泄压；

在上层密封气囊完全泄压后，所述下层密封气囊的泄压还在进行中；

通过所述下层密封气囊的泄压再缓冲一部分冲击压力，将缓冲的压力也释放到围岩周围重新分布，进一步减轻作用与所述支架上的压力；

通过所述弹性层至少两次主动让压，使缓冲后的冲击地压与所述刚性支架的承载力达到动态平衡。

另一方面，本发明实施例提供一种柔性抗冲击支护装置，包括：第一支架、第二支架及弹性层，所述第二支架与所述第一支架间隔且平行设置，在所述第一支架及第二支架之间架设有横梁，所述弹性层铺设在所述第一支架、第二支架及横梁上。

可选地，所述第一支架包括：所述弹性层为一弹性囊垫，在所述弹性囊垫内设有密封气囊。

可选地，所述第一支架及第二支架为拱形门式结构，所述第一支架及第二支架上设有限位柱，在所述弹性层上还设有与所述限位柱形状匹配的孔结构，在所述孔结构端口处安装有气眼，所述弹性层通过所述安装有气眼的孔结构套在所述限位柱上固定于所述第一支架及第二支架上。

可选地，所述弹性层包括：第一气囊、第二气囊、隔离网及气囊防护板，所述第一气囊及第二气囊上分别包裹有帆布套，所述第二气囊位于所述第一气囊上面，所述隔离网位于所述第一气囊及第二气囊之间，所述防护板位于所述第二气囊顶部，在所述第一气囊、第二气囊及隔离网上设有多个孔结构，在所述孔结构内设有铜气眼，在所述防护板下表面、位于所述孔结构的位置设有向下的定位柱，在所述孔结构内还设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧两端分别套在所述限位柱及定位柱上；

所述弹性层分别通过所述孔结构套在所述限位柱上，固定于所述横梁上。

可选地，所述横梁表面设有孔，所述第一气囊上、与所述孔接触的位置设有减压气门芯，所述减压气门芯露出端插入所述孔内；

所述防护板表面设有所述孔，所述第二气囊上、与所述孔接触的位置设有气门芯，当岩体遭受压力时，所述气门芯露出端压在所述岩体上，气门芯被反向推动，气门芯密封顶针被推开，所述第二气囊通过所述气门芯自动放气让压。

结合本发明实施例，在本发明实施例的第五种实施方式中，所述第一支架包括：第一支腿、第二支腿及第一拱梁，所述第一支腿的顶部设有第一凹槽，在所述第一支腿上还设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔与第一凹槽垂直贯通，所述第一拱梁的一端设有与所述第一凹槽相配合连接的第一凸起，所述第一凸起的侧面还设有竖直方向的一排螺纹孔，所述螺纹孔的尺寸与所述第一螺纹孔相同；

所述第二支腿的顶部设有第二凹槽，在所述第二支腿上还设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔与第二凹槽垂直贯通，所述第一拱梁的另一端设有与所述第二凹槽相配合连接的第二凸起，所述第二凸起的侧面还设有竖直方向的一排螺纹孔，所述第二凸起侧面的螺纹孔的尺寸与所述第二螺纹孔相同，所述第一拱梁通过所述第一凸起及第二凸起分别插入所述第一凹槽及第二凹槽中，与所述第一支腿及第二支腿连接，用螺钉穿过所述第一螺纹孔、第二螺纹孔分别锁入所述第一凸起及第二凸起侧面的螺纹孔中，并用卡箍分别将所述第一支腿与所述第一拱梁连接处箍紧、第二支腿与所述第一拱梁连接处箍紧；

所述卡箍与所述第一支腿、第二支腿及第一拱梁接触表面之间还设有防松垫片；

所述第二支架包括：第三支腿、第四支腿及第二拱梁，所述第三支腿的顶部设有第三凹槽，在所述第三支腿上还设有第第三螺纹孔，所述第三螺纹孔与第三凹槽垂直贯通，所述第二拱梁的一端设有与所述第三凹槽相配合连接的第三凸起，所述第三凸起的侧面还设有竖直方向的一排螺纹孔，所述第三凸起侧面的螺纹孔的尺寸与所述第三螺纹孔相同；

所述第四支腿的顶部设有第四凹槽，在所述第四支腿上还设有第四螺纹孔，所述第四螺纹孔与第四凹槽垂直贯通，所述第二拱梁的另一端设有与所述第四凹槽相配合连接的第四凸起，所述第四凸起的侧面还设有竖直方向的一排螺纹孔，所述第四凸起侧面的螺纹孔的尺寸与所述第四螺纹孔相同，所述第二拱梁通过所述第三凸起及第四凸起分别插入所述第三凹槽及第四凹槽中，与所述第三支腿及第四支腿连接，用螺钉穿过所述第三螺纹孔、第四螺纹孔分别锁入所述第三凸起及第四凸起侧面的螺纹孔中，并用卡箍分别将所述第三支腿与所述第二拱梁连接处箍紧、第四支腿与所述第二拱梁连接处箍紧；

所述卡箍与所述第一支腿、第二支腿及第一拱梁接触表面之间还设有防松垫片。

可选地，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽及第四凹槽中设置有压缩弹簧。

可选地，所述第一支架及第二支架为玻璃钢拱形门式支架，所述卡箍为玻璃钢卡箍。

可选地，所述第一支腿、第二支腿、第三支腿及第四支腿位于与岩体壁接触的一侧设有围栏及所述限位柱，在所述围栏内设有所述弹性层。

可选地，所述装置还包括：第三支架、第四支架及第五支架，所述第三支架、第四支架及第五支架与所述第一支架及第二支架分别间隔且平行设置，在所述第三支架、第四支架及第五支架之间分别架设有所述拱形梁，在所述拱形梁上设有所述弹性层。

本发明实施例提供一种柔性抗冲击支护方法及装置，通过在巷道内支设刚性支架；在所述刚性支架上铺设弹性层；所述弹性层铺设完成后，当围岩遭受冲击地压时，所述弹性层通过自身的破坏主动对围岩进行至少一次让压；通过让压，主动释放一部分作用于刚性支架上的压力，使所述刚性支架的承载力与剩余的冲击地压最终达到动态平衡。通过该支护方法能有效减少作用于支护装置上的压力，以抵御地层冲击压，能够对围岩起到积极有效的支护作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的实施例一柔性支护方法流程示意图；

图2为本发明的实施例一或实施例二柔性抗冲击支护装置结构主视图；

图3为图2中柔性抗冲击支护装置的B-B剖视图；

图4为图2或图3中所述弹性层的剖视结构示意图；

图5为图2、图3或图4中所述弹性层的俯视图；

图6为本发明的另一实施例柔性抗冲击支护装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参看图1所示，本发明实施例一种柔性抗冲击支护方法，可应用于边坡、巷道、隧道及峒室等工程支护中，包括步骤：S1在巷道内支设刚性支架；S2在所述刚性支架上铺设弹性层；S3所述弹性层铺设完成后，当围岩遭受冲击地压时，所述弹性层通过自身的破坏主动对围岩进行至少一次让压；S4通过让压，主动释放一部分作用于刚性支架上的压力，使所述刚性支架的承载力与剩余的冲击地压最终达到动态平衡。这样，通过弹性层的破坏，主动让压，围岩受到应力也会部分释放和重新分布，形成一个弹性变形区，集中的弹性应力被部分转移到围岩深处，从而作用在支护体上的压力就会减少，最终使刚性支架的承载力与冲击地压剩余的部分达到动态的力学平衡，这样，可有效抵御地层冲击压，能够对围岩起到积极有效的支护作用。

本实施例中，优选地，所述在巷道内支设刚性支架包括：每隔一段距离支设一组支架；在两两相邻的一组支架之间架设横梁；所述刚性支架可采用玻璃钢支架。优选地，所述在所述刚性支架上铺设弹性层包括：在所述刚性支架上和/或横梁上预先设置限位柱，所述限位柱用于防止所述弹性层位置移动；在所述弹性层上设置与所述限位柱匹配的限位孔，所述限位孔用于与所述限位柱匹配共同起到防止所述弹性层位置移动的作用，而且还方便所述弹性层定位铺设；通过所述限位柱与所述限位孔配合，将所述弹性层铺设在所述刚性支架及所述横梁上。本实施例中，所述弹性层作为一柔性缓冲件，包括一切能起到弹性缓冲作用的物质，如气囊、水囊等。优选地，所述将所述弹性层铺设在所述刚性支架及所述横梁上包括：预制弹性囊垫；所述弹性囊垫外层可用帆布制作，在所述弹性囊垫内设置密封气囊；所述密封气囊可以预先充满气体，也可以留有进气口，铺设在所述刚性支架上后再通过所述充气口对其进行充气；优选地，在所述密封气囊上设置进气口；将所述弹性囊垫铺设到所述刚性支架及所述横梁上；通过所述进气口向所述密封气囊内充气。这样便于弹性层在刚性支架上的铺设作业。优选地，所述在所述弹性囊垫内设置密封气囊包括：在所述弹性囊垫内至少设置上、下两层密封气囊；在所述上层密封气囊上设置第一泄压阀；在所述下层密封气囊上设置第二泄压阀；将所述第一泄压阀的临界开启压力设置为低于第二泄压阀临界开启压力；在所述上层密封气囊与下层密封气囊之间设置隔离网。所述在所述弹性囊垫内设置的密封气囊也可以设置三、四、五或六及以上层数，其具体层数根据巷道内围岩本身受力状况来确定，本实施例中至少设置两层。优选地，将所述弹性囊垫铺设到所述刚性支架及所述横梁上包括：在所述上层密封气囊顶部铺设防护板；在所述防护板位于上层密封气囊的表面设置所述限位柱；在所述上、下层密封气囊上设置孔结构；在所述孔结构内放置压缩弹簧；将所述压缩弹簧两端固定在所述刚性支架和/或横梁及防护板上的限位上。优选地，所述弹性层铺设完成后，当围岩遭受冲击地压时，所述弹性层通过自身的破坏主动对围岩进行至少一次让压；通过让压，主动释放一部分作用于刚性支架上的压力，使所述刚性支架的承载力与剩余的冲击地压最终达到动态平衡包括：当出现冲击地压时，冲击地压达到所述上层密封气囊上的第一泄压阀的临界开启压力值时，所述第一泄压阀阀门打开，所述上层密封气囊通过所述泄压阀泄压；同时，在所述上层密封气囊通过所述泄压阀泄压的过程中，所述冲击压力一部分被缓冲并释放到围岩中重新分布，所述作用于所述支架上的压力相应减少；在上层密封气囊泄压过程中，当作用所述支架上的压力达到第二泄压阀的临界开启压力时，所述下层密封气囊也开始泄压；在上层密封气囊完全泄压后，所述下层密封气囊的泄压还在进行中；通过所述下层密封气囊的泄压再缓冲一部分冲击压力，将缓冲的压力也释放到围岩周围重新分布，进一步减轻作用与所述支架上的压力；如此，通过所述弹性层至少两次主动让压，使缓冲后的冲击地压与所述刚性支架的承载力达到动态平衡。这样通过两次或两次以上反复对作用在所述刚性支架上的压力进行主动释放，使作用于所述刚性支架上的压力有效减少，最终使所述刚性支架的承载力与剩余的地层压力达到动态力学平衡，积极有效起到抵抗冲击压的作用。

实施例二

图2为本发明的实施例一种柔性抗冲击支护装置结构主视图，图3为图2中柔性抗冲击支护装置的B-B剖视图，所述装置可应用于边坡、巷道、隧道及峒室等工程支护中，参看图2及图3所示，其包括：锚杆5，所述锚杆5一端固定于所述周围岩体10的深处，将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、补强效果，用以初步支护。

本实施例中，所述装置还包括：第一支架1、第二支架2及弹性层4，所述第二支架2与所述第一支架1间隔且平行设置在需要支护的巷道或隧道中，分别支设于地基夯实层，以承受围岩作用于支护装置上的压力；在第一支架1及第二支架2之间架设有横梁3，所述弹性层4铺设在所述第一支架1、第二支架2及横梁3上；所述第一支架1及第二支架2可采用玻璃钢拱形支架，所述弹性层用于缓冲、吸收外部压力。

本实施例柔性抗冲击支护装置，通过在刚性支护结构的基础上，设置了一弹性层，与所述刚性支护结构共同抵御受到的地层压力；当围岩受到地层压力的冲击时，所述弹性层通过自身的破坏，对地层冲击压进行主动缓冲让压，围岩受到应力也会部分释放和重新分布，形成一个弹性变形区，集中的弹性应力被部分转移到围岩深处，从而作用在支护体上的压力就会减少，这样，可有效抵御地层冲击压，能够对围岩起到积极有效的支护作用。

本实施例中，作为一可选实施例，所述弹性层4为一弹性囊垫，在所述弹性囊垫内设有密封气囊，利用其自身的弹性变形可有效缓冲一部分围岩受到的压力，以减少作用在支护体上的压力。

参看图2、图5所示，本实施例中，作为一可选实施例，在所述第一支架1及第二支架2上设有限位柱21，在所述弹性层4上还设有与所述限位柱21形状匹配的孔结构22，在所述孔结构22端口处安装有气眼25，所述弹性层4通过所述安装有气眼25的孔结构21套在限位柱21上，用于将弹性层4固定于所述第一支架及第二支架2上，防止弹性层4的位置滑动，其中，气眼25用于防止弹性层孔结构22的开口及孔内位置被磨损，本实施例中，气眼25的材质采用铝合金材料或其它可起到防止弹性层受到磨损作用的材料制作，所述气眼25可采用国标件，易于取得，也可以专门定制，本实施例对气眼的规格不作限定。

本实施例中，作为一可选实施例，所述横梁3采用拱形结构，跨度能力大，且承载力强，为了保证在大跨度横梁上铺设的弹性层4的位置不随意移动，在所述横梁上也设有与第一支架2及第二支架3上所述的限位柱21，本实施例中，对所述限位柱的尺寸规格不作限制；

参看图4及图5所示，本实施例中，所述弹性层4包括：第一气囊31、第二气囊30、隔离网29及气囊防护板27，所述第一气囊31及第二气囊30上分别包裹有帆布套28，第二气囊30位于所述第一气囊31上面，所述隔离网29位于所述第一气囊及第二气囊之间，所述气囊防护板27位于所述第二气囊30顶部，在所述第一气囊、第二气囊及隔离网上设有多个孔结构22，在所述孔结构22内设有铜气眼25，在所述气囊防护板27下表面、位于所述孔结构的位置设有向下的定位柱9；参看图1所示，在所述孔结构22内还设置有压缩弹簧23，所述压缩弹簧23两端分别套在所述限位柱21及定位柱9上，以防止所述压缩弹簧23在空结构23内大幅度晃动；

所述弹性层4分别通过所述孔结构22套在所述限位柱21上，固定于所述横梁3上。

参看图3及图4所示，所述横梁3表面设有孔，所述第一气囊31上、与所述孔接触的位置设有减压气门芯32，当所述弹性层4铺设于所述横梁3上时，所述减压气门芯32露出端插入所述横梁3表面的孔内，所述减压气门芯32上设置有弹簧，当围岩遭受冲击压力时，所述弹性层被挤压，所述第一气囊内的压力升高，当所述压力大于减压气门芯开32启压力时，向外推动所述气门芯中心轴上的弹簧，所述第一气囊31通过所述减压气门芯32自动泄压，达到主动让压的目的。

本实施例中，在所述气囊防护板27的表面也设有所述孔，当所述装置安装于巷道或隧道等需要支护的建筑工程中时，所述气囊防护板27上表面与所述周围岩体10的表面接触，在所述第二气囊30上、与所述气囊防护板27表面的孔接触的位置设有气门芯26，当弹性层处于静压力状态时，所述气门芯26插入所述气囊防护板27的孔中，不与周围岩体10的表面接触，当岩体遭受地层压力冲击时，周围岩体10向下压所述气囊防护板27，所述气门芯露出端部，且压在所述周围岩体10表面上，气门芯26被反向推动，气门芯密封顶针被推开，第二气囊30通过所述气门芯26自动放气让压，以达到主动让压支护的作用，从而减轻作用于支护结构上的压力，以有效起到对围岩体的积极支护作用。

参看图2所示，本实施例中，作为一可选实施例，所述第一支架1包括：第一支腿11、第二支腿12及第一拱梁13，所述第一支腿11的顶部设有第一凹槽14，在第一支腿11上还设有第一螺纹孔15，所述第一螺纹孔15与第一凹槽14垂直贯通，所述第一拱梁13的一端设有与所述第一凹槽相配合连接的第一凸起16，所述第一凸起的侧面还设有竖直方向的一排螺纹孔，所述螺纹孔的尺寸与所述第一螺纹孔15相同；本实施例中，第二支腿12与第一支腿11结构相同，其结构及功能可相互参照；参看图2所示，所述第一拱梁通过所述第一凸起16及第二凸起分别插入所述第一凹槽14及第二凹槽中，与所述第一支腿及第二支腿连接，用螺钉19穿过所述第一螺纹孔15、第二螺纹孔中，并分别锁入所述第一凸起及第二凸起侧面的螺纹孔中，用以固定连接，当需要支护的巷道或隧道等支护区的高度变化时，仅需要将所述螺钉19松开，通过调节所述第一拱梁13插入所述第一支腿11及第二支腿12中的深度，将所述螺钉19与所述第一拱梁上第一凸起及第二凸起侧面上的一排螺纹孔中的相应高度的螺纹孔配合连接锁紧，即可实现支护装置高度的调节，以适应不同规格支护区域支护的要求。

本实施例中，为了进一步加固第一拱梁13与第一支腿11及第二支腿12的连接，在进行螺纹连接之后，再采用卡箍17分别将所述第一支腿11与所述第一拱梁13连接处箍紧、第二支腿12与所述第一拱梁13连接处箍紧；进一步地，为了防止卡箍连接的松动，在所述卡箍与所述第一支腿、第二支腿及第一拱梁接触表面之间还设有防松垫片18；

本实施例中，所述第二支架2与所述第一支架1的结构及其功能相同，可参照图2及对第一支架部分的叙述，在此就不再赘述。

参看图2所示，本实施例中，为了有效地抵御地层冲击压力对围岩的破坏，更好地起到积极支护作用，在所述第一支架1上的第一凹槽14、第二凹槽中、第二支架2中的第三凹槽及第四凹槽中设置有压缩弹簧，当周围岩体10遭受地层压力时，首先通过所述锚杆起到一定支护效果，再次通过所述弹性层主动让压支护，缓冲释放一部分压力，当所述弹性层通过自身破坏主动让压支护后，可再通过所述第一支架及第二支架自身拱梁与支腿连接处螺钉的破坏，使得所述第一拱梁及第二拱梁上的凸起部位直接与所述凹槽中的压缩弹簧接触，通过所述压缩弹簧对作用于周围岩体上的压力作进一步缓冲让压，以达到更好的支护效果。

本实施例中，作为一可选实施例，所述第一支架及第二支架可采用玻璃钢拱形支架，所述卡箍相应的使用玻璃钢卡箍。

参看图2所示，本实施例中，作为一可选实施例，在所述第一支腿11、第二支腿12、位于与岩体壁接触的一侧设置弹性层，用以抵挡支护装置周围可能出现的地层压力的冲击，为了能很好地将弹性层设置在所述第一支腿11及第二支腿12的侧面上，在所述第一支腿11及第二支腿12的侧面设置围栏及所述限位柱21，采用围栏加限位柱的方式固定所述弹性层，能使弹性层稳定的铺设在所述第一支腿11及第二支腿12上；同样地，在所述第二支架2上第三支腿及第四支腿上也设置所述弹性层，其结构及功能相同，可相互参照，在此就不再赘述。

参看图2及图6所示，本实施例中，作为另一可选实施例，为了实现巷道或隧道、峒室等全段支护的目的，可通过每隔一段距离设置一个支架的方式，多设置支架，以实现全段支护，本实施例中，所述装置还包括：第三支架6、第四支架7及第五支架8，所述第三支架6、第四支架7及第五支架8与所述第一支架1及第二支架2分别间隔且平行设置，在所述第三支架6、第四支架7及第五支架8之间分别架设有所述拱形梁3，在所述拱形梁3上设有所述弹性层4；所述第三支架6、第四支架7及第五支架8的结构及其功能与所述第一支架1相同，可相互参照，在此就不再赘述。

本实施例一种柔性抗冲击支护装置，通过在所述第一支架及第二支架上设置弹性层，在地层冲击压作用于围岩10时，弹性层通过其自身的缓冲、主动泄压，释放一部分冲击压后，自身会被破坏变形实现主动让压，使作用于整体支护装置上的冲击压的力量大大减小，在此基础上，对所述支架的连接结构作了改进，在所述支架的支腿内设置压缩弹簧，以起到再次主动让压支护的目的，如此通过多次缓冲、主动让压支护后，使作用于所述支护结构上的集中压力大大减轻，这样能使所述支护装置起到积极有效的支护作用，能有效的抵御围岩遭受的地层冲击压力。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种柔性抗冲击支护方法，其特征在于，包括：

在巷道内支设刚性支架；

在所述刚性支架上铺设弹性层；

所述弹性层铺设完成后，当围岩遭受冲击地压时，所述弹性层通过自身的破坏主动对围岩进行至少一次让压；

通过让压，主动释放一部分作用于刚性支架上的压力，使所述刚性支架的承载力与剩余的冲击地压最终达到动态平衡。

2.根据权利要求1所述的柔性抗冲击支护方法，其特征在于，所述在巷道内支设刚性支架包括：

每隔一段距离支设一组支架；

在两两相邻的一组支架之间架设横梁。

3.根据权利要求1或2所述的柔性抗冲击支护方法，其特征在于，所述在所述刚性支架上铺设弹性层包括：

在所述刚性支架上和/或横梁上预先设置限位柱；

在所述弹性层上设置与所述限位柱匹配的限位孔；

通过所述限位柱与所述限位孔配合，将所述弹性层铺设在所述刚性支架及所述横梁上。

4.根据权利要求1所述的柔性抗冲击支护方法，其特征在于，所述将所述弹性层铺设在所述刚性支架及所述横梁上包括：

预制弹性囊垫；

在所述弹性囊垫内设置密封气囊；

在所述密封气囊上设置进气口；

将所述弹性囊垫铺设到所述刚性支架及所述横梁上；

通过所述进气口向所述密封气囊内充气。

5.根据权利要求4所述的柔性抗冲击支护方法，其特征在于，所述在所述弹性囊垫内设置密封气囊包括：

在所述弹性囊垫内至少设置上、下两层密封气囊；

在所述上层密封气囊上设置第一泄压阀；

在所述下层密封气囊上设置第二泄压阀；

将所述第一泄压阀的临界开启压力设置为低于第二泄压阀临界开启压力；

在所述上层密封气囊与下层密封气囊之间设置隔离网。

6.根据权利要求4或5所述的柔性抗冲击支护方法，其特征在于将所述弹性囊垫铺设到所述刚性支架及所述横梁上包括：

在所述上层密封气囊顶部铺设防护板；

在所述防护板位于上层密封气囊的表面设置所述限位柱；

在所述上、下层密封气囊上设置孔结构；

在所述孔结构内放置压缩弹簧；

将所述压缩弹簧两端固定在所述刚性支架和/或横梁及防护板上的限位上。

7.根据权利要求4或5所述的柔性抗冲击支护方法，其特征在于所述弹性层铺设完成后，当围岩遭受冲击地压时，所述弹性层通过自身的破坏主动对围岩进行至少一次让压；通过让压，主动释放一部分作用于刚性支架上的压力，使所述刚性支架的承载力与剩余的冲击地压最终达到动态平衡包括：

当出现冲击地压时，冲击地压达到上层密封气囊上的第一泄压阀的临界开启压力值时，所述第一泄压阀阀门打开，所述上层密封气囊通过所述泄压阀泄压；

同时，在所述上层密封气囊通过所述泄压阀泄压的过程中，所述冲击压力一部分被缓冲并释放到围岩中重新分布，所述作用于所述支架上的压力相应减少；

在上层密封气囊泄压过程中，当作用所述支架上的压力达到第二泄压阀的临界开启压力时，所述下层密封气囊也开始泄压；

在上层密封气囊完全泄压后，所述下层密封气囊的泄压还在进行中；

通过所述下层密封气囊的泄压再缓冲一部分冲击压力，将缓冲的压力也释放到围岩周围重新分布，进一步减轻作用与所述支架上的压力；

通过所述弹性层至少两次主动让压，使缓冲后的冲击地压与所述刚性支架的承载力达到动态平衡。

8.一种柔性抗冲击支护装置，其特征在于，包括：第一支架、第二支架及弹性层，所述第二支架与所述第一支架间隔且平行设置，在所述第一支架及第二支架之间架设有横梁，所述弹性层铺设在所述第一支架、第二支架及横梁上。

9.根据权利要求8所述的柔性抗冲击支护装置，其特征在于，所述弹性层为一弹性囊垫，在所述弹性囊垫内设有密封气囊。

10.根据权利要求8或9所述的柔性抗冲击支护装置，其特征在于，所述第一支架及第二支架为拱形门式结构，所述第一支架及第二支架上设有限位柱，在所述弹性层上还设有与所述限位柱形状匹配的孔结构，在所述孔结构端口处安装有气眼，所述弹性层通过所述安装有气眼的孔结构套在所述限位柱上固定于所述第一支架及第二支架上。