CN109236339B - 巷道吸振抗冲击支架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的巷道吸振抗冲击支架，包括主支撑架，还包括主支撑导向、主支撑导向梁、主支撑油缸、主支撑调节油缸、横向吸振机构和纵向吸振机构，通过本技术方案，增加了纵向吸振机构和横向吸振机构，具有显著的吸收冲击和消散能量的作用，在冲击地压发生时，能够有效吸收强震力，抵抗缓解住压力冲击，杜绝了在大工作阻力下震动引起的支架卸荷，减小了巷道变形；不但有效的保护了巷道人员及设备的安全，并且极有效的缓解了冲击地压造成的损失；成功实现对突发冲击地压事件的实时有效防护，极大地提高井下开采作业过程的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种巷道支架，特别是涉及一种巷道吸振抗冲击支架。
背景技术
冲击地压又称岩爆，是指井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象，冲击地压具有很大的破坏性，是煤矿重大灾害之一。
冲击地压发生前一般没有宏观预兆，而是以突然、急剧、猛烈的形式将煤岩体抛出，造成支架损坏、片帮冒顶、巷道堵塞、伤及人员，导致施工人员被砸伤、摔伤、挤伤，甚至由于巷道堵塞窒息死亡。
目前，随着我国煤矿开采深度的不断增加，冲击地压灾害呈现越来越严重的发展态势，给煤矿安全生产和广大煤矿职工的生命安全造成了极大的威胁。
微地震数据分析，微震有效事件最大震级1.6级，最小震级0.32级，平均震级0.93级。其中1.0级以下微震事件有5174个，占总事件的63.0％；1.0级以上的事件有3040个，占总事件的37.0％。微震有效事件最大能量为19683.7J，最小能量为77.7J，能量平均值为1640.2J。其中，大部分微震事件能量范围均在2000J以下。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种巷道吸振抗冲击支架，通过本技术方案，增加了纵向吸振机构和横向吸振机构，具有显著的吸收冲击和消散能量的作用，具有以下特点：
A.保证冲击地压发生时，能够吸收强震，抵抗住压力冲击，杜绝了在大工作阻力下震动引起的支架卸荷，减小了巷道变形；
B.保护巷道人员及设备，极大的减小冲击地压造成的损失；
C.在全国范围内首次实现了对突发冲击地压事件的实时有效防护，将极大地提高开采过程的安全性。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种巷道吸振抗冲击支架，包括主支撑架，还包括主支撑导向、主支撑导向梁、主支撑油缸、主支撑调节油缸、横向吸振机构和纵向吸振机构，所述主支撑架为三角形或多边形，一个以上的主支撑架在与巷道顶面平行的方向上设置一个以上的顶部导向孔和与巷道侧面平行的方向上设置一个以上的侧部导向孔，一个以上的主支撑导向梁的两端分别穿装在所对应的主支撑架上的顶部导向孔中，一个以上的主支撑导向上端分别穿装在位于主支撑架上的侧部导向孔中，一个以上的主支撑导向梁中部设置有铰接轴，主支撑调节油缸水平设置在主支撑导向梁内部或相邻主支撑导向梁之间，主支撑调节油缸的活动端与铰接轴相连，主支撑调节油缸的两端向两侧伸出通过横向吸振机构与主支撑架相对应的内壁相连接，一个以上主支撑油缸竖向上端向内倾斜设置，主支撑油缸一端铰接在所对应主支撑架的上部内侧，主支撑油缸的另一端铰接在所对应主支撑导向下部，一个以上纵向吸振机构分别设置在所对应主支撑架上面上。
还包括滑靴导向、滑靴式支架底座和底座调整油缸，一个以上的滑靴式支架底座为直角三角型，在滑靴式支架底座竖直方向的直角边方向上前后并排设置有一个以上的竖直方向矩形孔，一个以上的滑靴导向下端分别插装在所对应的竖直方向矩形孔中，一个以上滑靴导向上端分别与所对应的主支撑导向下端相铰接，一个以上底座调整油缸的一端分别与所对应主支撑导向下部相铰接，滑靴式支架底座下部内侧由上向下设置有数个底座油缸调节轴，底座调整油缸的另一端分别与所对应滑靴式支架底座下部的任意一个底座油缸调节轴相铰接。
所述横向吸振机构由横向挡盘、数个横向导向套、数个横向阻尼器挡板和数个横向阻尼器构成，数个横向导向套内侧端分别与横向挡盘相连，数个横向阻尼器分别套装在所对应横向导向套上，数个横向阻尼器内侧端分别抵压在横向挡盘上，数个横向阻尼器外侧端分别抵压在主支撑架内壁上，主支撑架相对应位置上设置有横向吸振孔，数个横向导向套外侧端分别穿过所对应的横向吸振孔，数个横向导向套外侧端分别通过固定螺钉与横向阻尼器挡板相连，并在数个横向阻尼器的弹力作用下，数个横向阻尼器挡板分别抵压在主支撑架外壁上，主支撑调节油缸与所对应的横向挡盘连接。
所述纵向吸振机构由纵向吸振板、数个纵向阻尼器座和数个纵向阻尼器构成，数个纵向阻尼器座下端分别设置有凸起止口，数个纵向阻尼器分别套装在所对应的纵向阻尼器座上，纵向吸振板通过螺钉将数个纵向阻尼器座固定在纵向吸振板下面上，数个纵向阻尼器上端分别抵压在纵向吸振板下面上，数个纵向阻尼器下端分别抵压在主支撑架上面外壁上，主支撑架相对应位置上设置有数个纵向吸振孔，数个纵向阻尼器座下端穿过所对应位置的纵向吸振孔，并在数个纵向阻尼器的弹力作用下，数个纵向阻尼器座的凸起止口分别抵压在主支撑架内壁上。
所述滑靴导向由上向下设置有数个底座高度调节孔，在滑靴式支架底座上设置有一个底座高度调节孔，在工作时将固定销插入滑靴式支架底座和滑靴导向上不同位置的底座高度调节孔中，以达到调节整个高度的目的。
所述横向阻尼器和纵向阻尼器为碟簧、弹性橡胶垫、液压或气动阻尼元件构成。
采用上述技术方案后的有益效果是：一种巷道吸振抗冲击支架，通过本技术方案，增加了纵向吸振机构和横向吸振机构，具有显著的吸收冲击和消散能量的作用，在冲击地压发生时，能够有效吸收强震力，抵抗缓解住压力冲击，杜绝了在大工作阻力下震动引起的支架卸荷，减小了巷道变形；不但有效的保护了巷道人员及设备的安全，并且极有效的缓解了冲击地压造成的损失；成功实现对突发冲击地压事件的实时有效防护，极大地提高井下开采作业过程的安全性。
附图说明
图1为本发明工作状态的整体结构示意图。
图2为图1的左视结构示意图。
图3为图1的俯视结构示意图。
图4为图1的剖视结构示意图。
图5为图2的剖视结构示意图。
图6为图3的剖视结构示意图。
图7为本发明中主支撑架的剖视结构示意图。
图8为本发明中滑靴式支架底座的剖视结构示意图。
图9为滑靴导向与滑靴式支架底座组装左视结构剖视图。
图10为滑靴导向与滑靴式支架底座组装主视结构剖视图。
图11为图4中K向局部放大示意图。
图12为图4中I向局部放大示意图。
图13为本发明收起状态的整体结构示意图。
图中，1主支撑架、2主支撑导向、3主支撑导向梁、4主支撑油缸、5主支撑调节油缸、6顶部导向孔、7侧部导向孔、8铰接轴、9滑靴导向、10滑靴式支架底座、11底座调整油缸、12竖直方向矩形孔、13横向挡盘、14横向导向套、15横向阻尼器挡板、16横向阻尼器、17横向吸振孔、18纵向吸振板、19纵向阻尼器座、20纵向阻尼器、21纵向吸振孔、22底座高度调节孔、23凸起止口、24支撑连接板、25底座油缸调节轴。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明中具体实施例作进一步详细说明。
如图1-13所示，本发明涉及的巷道吸振抗冲击支架，包括主支撑架1，还包括主支撑导向2、主支撑导向梁3、主支撑油缸4、主支撑调节油缸5、横向吸振机构和纵向吸振机构，所述主支撑架1为直角三角形，两个主支撑架1在与巷道顶面平行的方向上分别设置有两个顶部导向孔6和与巷道侧面平行的方向上设置有两个侧部导向孔7，两个主支撑导向梁3的两端分别穿装在所对应的主支撑架1上的顶部导向孔6中，四个主支撑导向2上端分别穿装在两个主支撑架1上的侧部导向孔7中，两个主支撑导向梁3中部设置有铰接轴8，两个主支撑调节油缸5水平设置在两个相邻主支撑导向梁3之间，两个主支撑调节油缸5的活动端与铰接轴8相连，两个主支撑调节油缸5的两端分别向两侧伸出通过横向吸振机构与主支撑架1相对应的内壁相连接；四个主支撑油缸4竖向上端向内倾斜设置，四个主支撑油缸4一端铰接在所对应主支撑架1的上部内侧，主支撑油缸4的另一端铰接在所对应主支撑导向2下部，纵向吸振机构分别设置在主支撑架1上面上。
还包括滑靴导向9、滑靴式支架底座10和底座调整油缸11，四个滑靴式支架底座10为直角三角型，在滑靴式支架底座10竖直方向的直角边方向上前后并排设置有竖直方向矩形孔12，四个滑靴导向9下端分别插装在所对应的竖直方向矩形孔12中，四个滑靴导向9上端分别与所对应的主支撑导向2下端相铰接，四个底座调整油缸11的一端分别与所对应主支撑导向2下部相铰接，滑靴式支架底座10下部内侧由上向下设置有三个底座油缸调节轴25，底座调整油缸11的另一端分别与所对应滑靴式支架底座10下部的任意一个底座油缸调节轴25相铰接。
所述横向吸振机构由横向挡盘13、横向导向套14、横向阻尼器挡板15和横向阻尼器16构成，横向导向套14内侧端分别与横向挡盘13相连，横向阻尼器16分别套装在所对应横向导向套14上，横向阻尼器16内侧端分别抵压在横向挡盘13上，横向阻尼器16外侧端分别抵压在主支撑架1内壁上，主支撑架1相对应位置上设置有横向吸振孔17，横向导向套14外侧端分别穿过所对应的横向吸振孔17，横向导向套14外侧端分别通过固定螺钉与横向阻尼器挡板15相连，并在横向阻尼器16的弹力作用下，横向阻尼器挡板15分别抵压在主支撑架1外壁上，主支撑调节油缸5与所对应的横向挡盘13连接。
所述纵向吸振机构由纵向吸振板18、两个纵向阻尼器座19和两个纵向阻尼器20构成，两个纵向阻尼器座19下端分别设置有凸起止口23，纵向阻尼器20分别套装在所对应的纵向阻尼器座19上，纵向吸振板18通过螺钉将两个纵向阻尼器座19固定在纵向吸振板18下面上，纵向阻尼器20上端抵压在纵向吸振板18下面上，纵向阻尼器20下端抵压在主支撑架1上面外壁上，主支撑架1相对应位置上设置有纵向吸振孔21，纵向阻尼器座19下端穿过所对应位置的纵向吸振孔21，并在纵向阻尼器20的弹力作用下，纵向阻尼器座19的凸起止口23分别抵压在主支撑架1内壁上。
所述滑靴导向9由上向下设置有三个底座高度调节孔22，在滑靴式支架底座10上设置有一个底座高度调节孔22，在工作时将固定销插入滑靴式支架底座10和滑靴导向9上不同位置的底座高度调节孔22中，以达到调节整个高度的目的。
所述横向阻尼器16和纵向阻尼器20分别为碟簧构成。
本发明中主支撑架1与主支撑导向2通过主支撑油缸4的伸缩实现支架纵向的张开与收起动作，主支撑架1与主支撑导向梁3通过主支撑调节油缸5的伸缩实现支架横向的张开与收起动作；底座调整油缸11通过连接到不同高度的底座油缸调节轴25来调整滑靴导向9与滑靴式支架底座10的位置，然后滑靴导向9与滑靴式支架底座10之间通过底座高度调节孔22插装固定销达到高度固定，利用底座调整油缸11的收缩来实现滑靴式支架底座10内折收起。
本发明在工作时，主支撑调节油缸5撑开，根据巷道宽度撑开至合适位置；底座调整油缸11撑开，使滑靴式支架底座10向下转向呈竖直状态，主支撑油缸4撑开，根据巷道高度使支架升高至合适位置，安装支撑连接板24后，并稍微收缩底座调整油缸11使支撑连接板24受力卡紧；工作完成后支架动作与上述工作过程相反，各工作步骤相同，在此不再重复赘述。
本发明在工作中，通过横向吸振机构和纵向吸振机构，可以有效的抵御和缓解来自纵向和横向的各种冲击，具有显著的吸收冲击和消散能量的作用，为进一步加强井下安全作业提供了更加有效的保障。
本发明的技术方案中，为收存、搬运和运输的方便，除了利用底座调整油缸11的收缩来实现滑靴式支架底座10内折收起，还可以将底座调整油缸11下端与最下方位置的底座油缸调节轴25相铰接，同时将固定销插装在滑靴导向9上最上方位置的底座高度调节孔22中，以达到最小高度的支护收藏状态。
本发明的技术方案中，在进行支护时，通过底座调整油缸11与底座油缸调节轴25铰接位置的变化，与固定销插装在滑靴导向9上的底座高度调节孔22中位置的变化，经升高锁定的相互配合逐级达到最大支护高度，以满足不同巷道高度的应用。
以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例而已，并非用以限定本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种巷道吸振抗冲击支架，包括主支撑架，其特征在于，还包括主支撑导向、主支撑导向梁、主支撑油缸、主支撑调节油缸、横向吸振机构和纵向吸振机构，所述主支撑架为三角形或多边形，一个以上的主支撑架在与巷道顶面平行的方向上设置一个以上的顶部导向孔和与巷道侧面平行的方向上设置一个以上的侧部导向孔，一个以上的主支撑导向梁的两端分别穿装在所对应的主支撑架上的顶部导向孔中，一个以上的主支撑导向上端分别穿装在位于主支撑架上的侧部导向孔中，一个以上的主支撑导向梁中部设置有铰接轴，主支撑调节油缸水平设置在主支撑导向梁内部或相邻主支撑导向梁之间，主支撑调节油缸的活动端与铰接轴相连，主支撑调节油缸的两端向两侧伸出通过横向吸振机构与主支撑架相对应的内壁相连接；一个以上主支撑油缸竖向上端向内倾斜设置，主支撑油缸一端铰接在所对应主支撑架的上部内侧，主支撑油缸的另一端铰接在所对应主支撑导向下部，一个以上纵向吸振机构分别设置在所对应主支撑架上；
所述横向吸振机构由横向挡盘、数个横向导向套、数个横向阻尼器挡板和数个横向阻尼器构成，数个横向导向套内侧端分别与横向挡盘相连，数个横向阻尼器分别套装在所对应横向导向套上，数个横向阻尼器内侧端分别抵压在横向挡盘上，数个横向阻尼器外侧端分别抵压在主支撑架内壁上，主支撑架相对应位置上设置有横向吸振孔，数个横向导向套外侧端分别穿过所对应的横向吸振孔，数个横向导向套外侧端分别通过固定螺钉与横向阻尼器挡板相连，并在数个横向阻尼器的弹力作用下，数个横向阻尼器挡板分别抵压在主支撑架外壁上，主支撑调节油缸与所对应的横向挡盘连接；
所述纵向吸振机构由纵向吸振板、数个纵向阻尼器座和数个纵向阻尼器构成，数个纵向阻尼器座下端分别设置有凸起止口，数个纵向阻尼器分别套装在所对应的纵向阻尼器座上，纵向吸振板通过螺钉将数个纵向阻尼器底座固定在纵向吸振板的下端面，数个纵向阻尼器上端分别抵压在纵向吸振板的下端面，数个纵向阻尼器的下端分别抵压在主支撑架上端面的外壁上，主支撑架相对应位置上设置有数个纵向吸振孔，数个纵向阻尼器座下端穿过所对应位置的纵向吸振孔，并在数个纵向阻尼器的弹力作用下，数个纵向阻尼器座的凸起止口分别抵压在主支撑架内壁上。
2.根据权利要求1所述的巷道吸振抗冲击支架，其特征在于，还包括滑靴导向、滑靴式支架底座和底座调整油缸，一个以上的滑靴式支架底座为直角三角型，在滑靴式支架底座竖直方向的直角边方向上前后并排设置有一个以上的竖直方向矩形孔，一个以上的滑靴导向下端分别插装在所对应的竖直方向矩形孔中，一个以上滑靴导向上端分别与所对应的主支撑导向下端相铰接，一个以上底座调整油缸的一端分别与所对应主支撑导向下部相铰接，滑靴式支架底座下部内侧由上向下设置有数个底座油缸调节轴，底座调整油缸的另一端分别与所对应滑靴式支架底座下部的任意一个底座油缸调节轴相铰接。
3.根据权利要求2所述的巷道吸振抗冲击支架，其特征在于，所述滑靴导向由上向下设置有数个底座高度调节孔，在滑靴式支架底座上设置有一个底座高度调节孔，在工作时将固定销插入滑靴式支架底座的底座高度调节孔和滑靴导向上不同位置的底座高度调节孔中，以达到调节整个高度的目的。
4.根据权利要求1所述的巷道吸振抗冲击支架，其特征在于，横向阻尼器和纵向阻尼器分别为碟簧、弹性橡胶垫、液压或气动阻尼元件构成。
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