CN108301869B - 一种巷道拱顶危石排除装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及地下巷道安全防护设备领域，具体的说是一种巷道拱顶危石排除装置。包括料斗箱、用于拉动料斗箱在巷道内行进的牵引车以及设置在料斗箱上的巷道拱顶围岩挤刷机构，巷道拱顶围岩挤刷机构包括多根弧形刷板，多根弧形刷板顺次连接并形成与巷道拱顶形状相对应的圆弧形拱顶围岩挤刷总成，相邻两根弧形刷板之间通过第一弹簧弹性连接，任意一根弧形刷板均通过弹性支撑柱和拉杆与料斗箱连接。本发明具有劳动强度低、危石排除全面且不容易产生安全事故的优点。

Description

一种巷道拱顶危石排除装置
技术领域
本发明涉及地下巷道安全防护设备领域，具体的说是一种巷道拱顶危石排除装置。
背景技术
随着采矿工程的快速发展，人们需要在地下修建各种巷道工程，以便满足人员和矿石的运输需要。由于地下工程环境复杂，巷道的开挖后极易引起周边围岩劣化，发生围岩松动、破裂和坠石等现象，严重威胁巷道通行人员和设备的安全。
为了应对巷道拱顶潜在危石的坠落，施工单位通常会派遣工人进行危石排除作业。在现有的巷道拱顶危石排除作业过程中，工人通过手持排除长杆剔除拱顶危石，防止其坠落，伤及巷道内的人员和设备。这种危石排除方法，首先，劳动强度大；其次，完全凭借工人的经验判断，容易遗漏危险源；再次，同时危石的大规模坠落容易对排危人员造成伤害。
发明内容
本发明旨在提供一种劳动强度低、危石排除全面且不容易产生安全事故的巷道拱顶危石排除装置。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种巷道拱顶危石排除装置，包括料斗箱、用于拉动料斗箱在巷道内行进的牵引车以及设置在料斗箱上的巷道拱顶围岩挤刷机构，巷道拱顶围岩挤刷机构包括多根弧形刷板，多根弧形刷板顺次连接并形成与巷道拱顶形状相对应的圆弧形拱顶围岩挤刷总成，相邻两根弧形刷板之间通过第一弹簧弹性连接，任意一根弧形刷板均通过弹性支撑柱和拉杆与料斗箱连接。
优选的，弹性支撑柱包括两端分别与料斗箱和对应的弧形刷板铰接连接的伸缩柱以及套设在伸缩柱上的第二弹簧。
优选的，伸缩柱包括多根管径不同的空心管并通过多根空心管逐根相套组成。
优选的，多根弹性支撑柱均朝向相背于牵引车的方向倾斜设置，多根弹性支撑柱与水平面之间的夹角设置为80°-85°。
优选的，所有拉杆的一端分别与对应的弧形刷板铰接连接，另一端均铰接连接在料斗箱上并位于弹性支撑柱与料斗箱的连接位置和牵引车之间的同一位置。
优选的，所有拉杆均为刚性杆。
优选的，同一根弧形刷板上的弹性支撑柱和拉杆均连接在弧形刷板上相同的位置。
优选的，在弧形刷板上朝向牵引车的一侧设有用于辅助铲除巷道拱顶危石的前置触头。
优选的，前置触头包括沿弧形刷板长度方向间隔分布的多根钉刺。
优选的，在弧形刷板的外缘均设有用于与巷道拱顶配合滑动的滚轮。
有益效果
本发明包括设置在在巷道拱顶位置的圆弧形拱顶围岩挤刷总成，在料斗箱随牵引车行进过程中，通过多根弹性支撑柱将圆弧形拱顶围岩挤刷总成朝向巷道拱顶方向挤压，进而实现圆弧形拱顶围岩挤刷总成对巷道拱顶危石的全面触探，并将巷道危石通过挤和刷的作用去除，使危石正好下落在料斗箱中进行统一收集。在危石收集过程中，由于采用机械化作业，降低了工人的劳动强度；由于圆弧形拱顶围岩挤刷总成的外缘与巷道拱顶形状相对应，故可做到对巷道拱顶危石的全面排除，且能够有效避免危石排除过程中操作人员被下落危石砸伤的风险。
在本发明的优选实施方式中，由于弹性支撑柱倾斜设置并与拉杆的配合，可实现非平整巷道围岩的实时挤压，同时相邻两个弧形刷板之间的弹性连接也避免了由于围岩突出产生的卡壳现象，使本放具有更好的适应性。
附图说明
图1为本发明的正视结构示意图；
图2为本发明的料斗箱和巷道拱顶围岩挤刷机构部分的右视结构示意图；
图中标记：1、料斗箱，2、拉杆，3、弹性支撑柱，301、伸缩柱，302、第二弹簧，4、弧形刷板，5、前置触头，6、滚轮，7、第一弹簧，8、牵引车。
具体实施方式
如图1及图2所示，本发明的一种巷道拱顶危石排除装置，包括料斗箱1、用于拉动料斗箱1在巷道内行进的牵引车8以及设置在料斗箱1上的巷道拱顶围岩挤刷机构。料斗箱1的底部设有多个万向轮，可在牵引车8的牵引作用下沿巷道行进；料斗箱1的顶部设有敞口，可在料斗箱1随牵引车8行进过程中，由设置在料斗箱1上的巷道围岩挤刷机构将巷道拱顶的危石通过挤和刷的作用排除，并使排除后的危石在重力作用下正好落入料斗箱1中统一收集处理。
巷道拱顶围岩挤刷机构包括多根弧形刷板4，多根弧形刷板4位于同一个平面内并顺次连接，从而形成与巷道拱顶形状相对应的圆弧形拱顶围岩挤刷总成。相邻两根弧形刷板4之间通过第一弹簧7弹性连接，第一弹簧7不仅将多个弧形刷板4组成一个整体，同时保证相邻两根弧形刷板4之间具有一定的位移错容性，以适应非平整巷道拱顶围岩的危石排除作业。
在弧形刷板4上朝向牵引车8的一侧设有用于辅助铲除巷道拱顶危石的前置触头5。本实施例中的前置触头5包括沿弧形刷板4长度方向间隔分布的多根钉刺，通过钉刺插入至巷道拱顶危石的缝隙中，再通牵引车8的牵引作用将危石从围岩层中剥离。在弧形刷板4的外缘均设有用于与巷道拱顶配合滑动的滚轮6，滚轮6的设置有利于弧形刷板4沿巷道拱顶行进，避免弧形刷板4与不平整的巷道拱顶产生卡壳，进而保证了危石排除效率。
本发明中的任意一根弧形刷板4均通过弹性支撑柱3和拉杆2与料斗箱1连接。所有的弹性支撑柱3均包括两端分别与料斗箱1和对应的弧形刷板4铰接连接的伸缩柱301以及套设在伸缩柱301上的第二弹簧302。第二弹簧302呈压缩状态，以产生将弧形刷板4的外缘推挤在巷道拱顶的内壁上。
本实施例中的伸缩柱301包括多根管径不同的空心管并通过多根空心管逐根相套组成，也可采用现有技术中相似结构的其他机构进行等效替代。采用多根空心管组成伸缩柱301的方式也使得弹性支撑柱的长度和刚度可调，适用于不同高度和地面平整度的巷道。
多根弹性支撑柱3均朝向相背于牵引车8的方向倾斜设置，即图1中弹性支撑柱3朝向左侧倾斜设置，多根弹性支撑柱3与水平面之间的夹角设置为80°-85°。由于弹性支撑柱3倾斜设置并与拉杆2的配合，可实现非平整巷道围岩的实时挤压，同时相邻两个弧形刷板4之间的弹性连接也避免了由于围岩突出产生的卡壳现象，使本放具有更好的适应性。
本发明中所有拉杆2均为刚性杆，所有拉杆2的一端分别与对应的弧形刷板4铰接连接，另一端均铰接连接在料斗箱1上并位于弹性支撑柱3与料斗箱1的连接位置和牵引车8之间的同一位置，使所有的拉杆2组合成伞骨形，增加了对于各自对应弧形刷板4的连接强度。且同一根弧形刷板4上的弹性支撑柱3和拉杆2均连接在弧形刷板4上相同的位置。
本发明在实施过程中，包括以下步骤：
步骤一、根据巷道拱顶尺寸选择合适大小的料斗箱1及牵引机车，确定弹性支撑柱3的尺寸，使在第二弹簧302的作用下上端连接并压紧弧形刷板4，下端链接在料斗箱1上，所有弹性支撑柱3与料斗箱1的连接点成一垂直于牵引车8行进方向的直线，且水平倾角在80o-85o之间；
步骤二、将相邻的弧形刷板4用第一弹簧7连接，使得弧形刷板4沿巷道拱顶组成整体，同时保证彼此之间具有一定的位移错容性；
步骤三、安装拉杆2，通过拉杆2和弹性支撑柱3的共同作用，将由多根弧形刷板4组成的圆弧形拱顶围岩挤刷总成牢固连接在料斗箱1上并挤设在巷道拱顶的内壁上；
步骤四、发动牵引车8，带动其尾部的料斗箱1沿巷道的长度方向行进。行进过程中，通过弧形刷板4上设置的前置触头5将巷道拱顶危石铲除，脱落的危石收集于料斗箱1内。

Claims (8)

1.一种巷道拱顶危石排除装置，其特征在于：包括料斗箱（1）、用于拉动料斗箱（1）在巷道内行进的牵引车（8）以及设置在料斗箱（1）上的巷道拱顶围岩挤刷机构，巷道拱顶围岩挤刷机构包括多根弧形刷板（4），多根弧形刷板（4）顺次连接并形成与巷道拱顶形状相对应的圆弧形拱顶围岩挤刷总成，相邻两根弧形刷板（4）之间通过第一弹簧（7）弹性连接，任意一根弧形刷板（4）均通过弹性支撑柱（3）和拉杆（2）与料斗箱（1）连接；
弹性支撑柱（3）包括两端分别与料斗箱（1）和对应的弧形刷板（4）铰接连接的伸缩柱（301）以及套设在伸缩柱（301）上的第二弹簧（302）；
多根弹性支撑柱（3）均朝向相背于牵引车（8）的方向倾斜设置，多根弹性支撑柱（3）与水平面之间的夹角设置为80°-85°。
2.根据权利要求1所述的一种巷道拱顶危石排除装置，其特征在于：伸缩柱（301）包括多根管径不同的空心管并通过多根空心管逐根相套组成。
3.根据权利要求1所述的一种巷道拱顶危石排除装置，其特征在于：所有拉杆（2）的一端分别与对应的弧形刷板（4）铰接连接，另一端均铰接连接在料斗箱（1）上并位于弹性支撑柱（3）与料斗箱（1）的连接位置和牵引车（8）之间的同一位置。
4.根据权利要求1所述的一种巷道拱顶危石排除装置，其特征在于：所有拉杆（2）均为刚性杆。
5.根据权利要求1所述的一种巷道拱顶危石排除装置，其特征在于：同一根弧形刷板（4）上的弹性支撑柱（3）和拉杆（2）均连接在弧形刷板（4）上相同的位置。
6.根据权利要求1所述的一种巷道拱顶危石排除装置，其特征在于：在弧形刷板（4）上朝向牵引车（8）的一侧设有用于辅助铲除巷道拱顶危石的前置触头（5）。
7.根据权利要求6所述的一种巷道拱顶危石排除装置，其特征在于：前置触头（5）包括沿弧形刷板（4）长度方向间隔分布的多根钉刺。
8.根据权利要求1所述的一种巷道拱顶危石排除装置，其特征在于：在弧形刷板（4）的外缘均设有用于与巷道拱顶配合滑动的滚轮（6）。
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