CN110374678A - 一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置及该装置的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置及该装置的使用方法,属于煤矿安全防护技术领域。其包括防护单元,防护单元包括防护墙及位于防护墙下方的底座,防护墙从外向内依次包括防护网、第一挡板和第二挡板,防护网的四周固定连接在第二挡板上;第一挡板安装在第二挡板上,第一挡板与第二挡板的边界之间留有一定的距离,第一挡板的顶部与第二挡板的顶部、第一挡板的底部与第二挡板的底部设置有可相对运行的滑动机构,第一挡板与第二挡板在滑动机构的作用下可在横向上相对运动,在第一挡板的侧端连接有弹簧,每弹簧的另一端均连接在第二挡板上。本发明当防护墙受到较大冲击波冲击时,弹簧发生形变从而达到有效吸收冲击波能量的目的。
Description
技术领域
本发明属于煤矿安全防护技术领域,具体涉及一种爆破冲击波防护技术领域,尤其涉及一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置。
背景技术
采用打眼放炮掘进巷道的过程中,不可避免会产生爆破飞石、冲击波等影响环境的因素,冲击波具有较大的冲击动能,若防护不当,爆破飞石、冲击波可对作业人员或巷道中的设备造成毁伤,如何采取有效措施,防止爆破飞石、冲击波对作业产生的不利影响,是巷道炮掘过程中面临的较大难题。
为了解决上述技术难题,现有技术做了相关研究,有关研究报道主要有:
申请号201820842534.2公开了一种矿山安全防护用阻波墙,包括设置于巷道与采空区近连通处的封堵墙体,封堵墙体采用钢筋混凝土结构,封堵墙体有前后两道,两道封堵墙体之间有间距,两道封堵墙体的底部分别设置有行人方孔,两个行人方孔的位置错开。在两道封堵墙体底部错位设置行人方孔,一方面行人方孔的设置便于检修人员进入采空区进行抽排水操作或者设备检修,另一方面行人方孔的错位布置,使两道封堵墙体可相互阻挡从行人方孔处冲出的冲击波和/或飞石。
申请号201220579506.9公开了一种用于地下爆破冲击灾害防护的柔性阻波墙,根据地下工程布置情况和爆破设计方案,按夹制条件下爆破冲击波的情况分别计算超压,在地下巷道出口、斜坡道口以及其他人员和设备需要保护的区域设置柔性挡波墙。柔性网由网绳相互交错而成,边缘与隧道边缘轮廓匹配,用于阻挡、减弱地下爆破冲击波,避免地下爆破冲击灾害,隧道顶部和两壁锚固定有锚杆,锚杆五分四嵌入隧道的顶部或墙体,在横向和斜向相互交错形成柔性网,柔性网旁边还堆叠有缓冲袋,缓冲袋沿着依柔性网堆叠至顶部隧道,而形成缓冲墙,缓冲墙和柔性网组成了挡波墙。
上述现有技术普遍采用刚性方式对飞石、冲击波进行阻挡,其中,采用混凝土挡墙进行防护最为常见,但这种刚性防护经受多次冲击,挡墙易被破坏。一旦坚实的堡垒被攻破,挡墙的屏障作用就不复存在,而且该种方式重量大,不方便运输,且不能重复利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置及该装置的使用方法,其可有效防护多次冲击,且方便移动,便于安装与存放。
本发明的任务之一在于提供一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置,其采用了以下技术解决方案:
一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置,其包括防护单元,所述的防护单元包括防护墙及位于所述防护墙下方的底座,所述的防护墙从外向内依次包括防护网、第一挡板和第二挡板,所述的防护网的四周固定连接在所述的第二挡板上,在所述的防护网上还设置有加强梁;
所述第一挡板安装在所述第二挡板上,且所述第一挡板与第二挡板的边界之间留有一定的距离,所述的第一挡板的顶部与第二挡板的顶部、第一挡板的底部与第二挡板的底部设置有可相对运行的滑动机构,所述的第一挡板在所述滑动机构的作用下可沿第二档板在横向上相对运动,在所述第一挡板的侧端连接有若干个弹簧,每个弹簧的另一端均连接在所述的第二挡板上;
所述第一挡板内设置有加强骨架,所述的加强骨架内充填有聚氨酯泡沫材料;
所述第二挡板的后面中间位置设置有支架杆;
所述底座的四个角上均安装有移动机构;
所述的防护单元设置有至少两组,相邻的防护单元通过合页连接在一起。
作为本发明的一个优选方案,所述的移动机构包括滑动轮、铰接架、齿条、齿轮及传动轴,所述的铰接架上端与底座之间为可转动连接,所述的滑动轮通过铰接轴铰接在铰接架下端,所述的铰接架一侧设置有滑动槽,位于所述底座的前后铰接架通过齿条连接,所述的齿条两端设置有卡块,所述的卡块设置在滑动槽内,所述的齿条中间设置所述齿轮,所述齿轮与所述齿条配备设置,所述的传动轴的两侧安装所述的齿轮,所述传动轴的一端通过轴承嵌在所述底座内,所述传动轴的另一端穿过所述底座与手动杆连接。
作为本发明的另一个优选方案,所述的滑动机构包括滑块及与其相匹配的滑轨,所述的滑块位于所述的第一挡板或第二挡板的顶端或底端,所述的滑轨位于所述第二挡板或第一挡板的顶端或底端。
进一步的,所述的滑块设置在第一挡板的顶端和底端,所述的滑轨设置在所述第二挡板的顶端和底端。
进一步的,所述的支架杆为可伸缩结构,其与所述的第二挡板之间为转动连接。
进一步的,所述的加强梁在防护网上呈十字形设置。
进一步的,所述的第二挡板为钢材质。
本发明的另一任务在于提供一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置的使用方法,依次包括以下步骤:
当爆破发生时,产生的碎石在防护网的作用下被阻挡,微小的碎石穿过防护网被第一挡板阻挡,爆破产生的冲击波通过防护网作用在第一挡板上,第一挡板内的聚氨酯泡沫材料有效吸收冲击波能量;
所述的弹簧在冲击波的作用下,第一挡板可在第二挡板内左右震荡,从而起到消减冲击波的作用,爆破结束后,将相邻的防护单元折叠,通过移动机构移动到空闲区域
与现有技术相比,本发明带来了以下有益技术效果:
本发明防护墙由防护网、第一挡板和第二挡板组成,防护网的设置起到有效阻挡碎石的作用,第一挡板和第二挡板之间设置弹簧,当防护墙受到较大冲击波冲击时,弹簧发生形变从而达到有效吸收冲击波能量的目的,通过合页的设置,防护墙可折叠,节省空间,通过移动机构的设置,方便装置整体进行移动,并且该防护装置结构轻便,可重复使用。
本发明使用方法简便,易操作。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明:
图1为本发明炮掘巷道冲击波柔性防护装置的结构示意图;
图2为本发明炮掘巷道冲击波柔性防护装置的侧视结构示意图;
图3为本发明炮掘巷道冲击波柔性防护装置的防护墙顶端结构示意图;
图4为本发明炮掘巷道冲击波柔性防护装置中移动机构的结构示意图;
图5为本发明移动机构的移动状态剖视示意图;
图6为本发明移动机构的固定状态剖视示意图。
其中,1、防护网;2、底座;3、移动机构;3-1、滑动轮;3-2、铰接轴;3-3、铰接架;3-4、滑动槽;3-5、手动杆;3-6、传动轴;3-7、齿轮;3-8、齿条;3-9、卡块;3-10、轴承;4、支架杆;5、合页;6、滑块;7、加强梁;8、第一挡板;9、第二挡板;10、弹簧;11、聚氨酯泡沫;12、加强骨架;13、滑轨;14、防护墙。
具体实施方式
本发明提出了一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置及该装置的使用方法,为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确,下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
本发明所指“从外向内”是指从远离该防护装置的一侧到靠近该防护装置的一侧。
本发明所指“第二挡板”,其形状可以为长方形或正方形或其它形状,优选为长方形,所指“第二挡板的边界”是指第二挡板的周边。
一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置,其包括防护单元,防护单元包括防护墙及位于防护墙下方的底座,防护墙从外向内依次包括防护网、第一挡板和第二挡板,防护网的四周固定连接在第二挡板上,在防护网上还设置有加强梁,加强梁的形状优选为十字形,也可以为X形或其它形状,在防护网上设置加强梁,可一定程度上预防冲击波将其破坏。
第一挡板安装在第二挡板上,具体的二者为滑动连接,即在第一挡板的顶部与第二挡板的顶部、第一挡板的底部与第二挡板的底部设置有可相对运行的滑动机构,第一挡板与第二挡板在滑动机构的作用下可在横向上相对运动,在所述第一挡板的侧端连接有若干个弹簧,每个弹簧的另一端均连接在所述的第二挡板上;弹簧的数量可根据实际的巷道的宽度及防护墙的宽度来设计,弹簧的设置目的在于:当防护墙受到较大冲击波冲击时,弹簧发生形变从而达到有效吸收冲击波能量。
上述的滑动机构包括滑块及与其相匹配的滑轨,滑块位于所述的第一挡板或第二挡板的顶端或底端,滑轨位于所述第二挡板或第一挡板的顶端或底端。
上述的第一挡板与第二挡板均为长方形,且第一挡板的面积小于第二挡板的面积,因此,第一挡板与第二挡板的边界之间还留设有一定的距离,这段距离可使得在滑动机构的作用下,第一挡板和第二挡板之间发生横向移动,而弹簧位于第一挡板的侧面,在横向移动的同时弹簧也可以发生拉伸变形。
第一挡板内设置有加强骨架,加强骨架内充填有聚氨酯泡沫材料;第二挡板的后面中间位置设置有支架杆,支架杆为可伸缩结构,其与第二挡板之间为转动连接,转动连接及可伸缩结构设置方便折叠及存放。
在底座的四个角上均安装有移动机构;移动机构包括滑动轮、铰接架、齿条、齿轮及传动轴,铰接架上端与底座之间为可转动连接,滑动轮通过铰接轴铰接在铰接架下端,铰接架一侧设置有滑动槽,位于底座的前后铰接架通过齿条连接,齿条两端设置有卡块,卡块设置在滑动槽内,齿条中间设置所述齿轮,齿轮与齿条配备设置,传动轴的两侧安装齿轮,传动轴的一端通过轴承嵌在底座内,传动轴的另一端穿过底座与手动杆连接。
防护单元设置有至少两组,也可根据巷道宽度设置为三组、四相等等,具体几组本领域技术人员可通过实际测量得到,相邻的防护单元并排排列,并且通过合页连接在一起,通过合页连接便于折叠。
上述的第二挡板为钢材质,钢材质轻便可以降低整体防护装置的重量。
下面结合具体实施例做详细说明:
实施例1:
结合图1-6所示,本实施例提供一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置,包括底座2、防护墙14、支架杆4、合页5、移动结构3,防护墙14包括防护网1、第一挡板8和第二挡板9,防护网1固定连接在第二挡板上9上,从而起到有效阻挡碎石的作用,防护网1上加强梁7的设置使防护网1的结构更稳固,第一挡板8内设置加强骨架12,内部充填聚氨酯泡沫11材料,第一挡板8设置在第二挡板9内,第一挡板8上端和下端的设置有滑块6,第二挡板9为钢材质,第二挡板9内上端和下端设置有滑轨13,第一挡板8上的滑块6与第二挡板9内的滑轨13匹配设置,从而使第一挡板8在冲击力的作用下沿着滑轨13运动,第一挡板8和第二挡板9之间设置弹簧10,当防护墙14受到较大冲击波冲击时,弹簧10发生形变从而有效吸收冲击波的能量。第二挡板9后侧中间位置设置支架杆4,支架杆4为可伸缩结构,支架杆4与第二挡板9可转动连接,防护墙14固定安装在底座2上,底座2内四角设置移动机构3,通过移动机构3的设置,方便整个装置进行移动。防护墙14根据巷道的实际宽度可以为多个,多个防护墙14之间通过合页5连接,多个防护墙14可以折叠,减少空间。
移动机构包括滑动轮3-1、铰接架3-3、齿条3-8、齿轮3-7、传动轴3-6,铰接架3-3上端与底座2可转动连接,滑动轮3-1通过铰接轴3-2铰接在铰接架3-3下端,滑动轮3-1随铰接架3-3运动而随之运动。铰接架3-3一侧设置有滑动槽3-4,底座2内前后两个铰接架3-3通过齿条3-8连接,齿条3-8两端设置有卡块3-9,卡块3-9设置在滑动槽3-4内,卡块3-9可在滑动槽3-4内上下移动,齿条3-8中间设置有齿轮3-7,齿轮3-7与齿条3-8配备设置,齿轮3-7和齿条3-8的配备设置可将齿轮3-7的圆周运动转为齿条3-8的直线运动,两齿轮3-7固定设置在传动轴3-6上,传动轴3-6一端通过轴承3-10嵌在底座2内,传动轴3-6另一端穿过底座2与手动杆3-5连接,手动杆3-5转动使传动轴3-6转动从而带动齿轮3-7的转动。
本实施例的炮掘巷道冲击波柔性防护装置使用时,转动手动杆3-5,手动杆3-5带动传动轴3-6转动,传动轴3-6带动齿轮3-7转动,齿轮3-7的圆周运行转为齿条3-8的直线运动,齿条3-8的直线运动使铰接架3-3转动,设置在铰接架3-3下端的轮子3-1随铰接架3-3的转动而转动,从而使轮子3-1支撑整个装置,将防护装置移动到距爆破地点一定距离处,展开防护墙14,反向转动手动杆3-5,通过传动轴3-6、齿轮3-7、齿条3-8使铰接在铰接架3-3下端的轮子3-1收缩在底座2内,将防护墙14后的支架杆4展开支撑在地面上,增加装置的稳定性,防止冲击波将装置冲倒。当爆破发生时,产生的碎石在防护网1的作用下被阻挡,微小的碎石穿过防护网1被第一挡板8阻挡,爆破产生的冲击波通过防护网1作用在第一挡板8上,第一挡板8内聚氨酯泡沫11有效吸收冲击波能量,第一挡板8与第二挡板9之间设置弹簧10,在冲击波的作用下,第一挡板8可在第二挡板9内左右震荡,从而起到消减冲击波的作用,爆破结束后,将防护墙14折叠,通过移动装置3移动到空闲区域,以备下次使用。
本发明中未述及的部分借鉴现有技术即可实现。
需要说明的是:在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置,其包括防护单元,其特征在于:所述的防护单元包括防护墙及位于所述防护墙下方的底座,所述的防护墙从外向内依次包括防护网、第一挡板和第二挡板,所述的防护网的四周固定连接在所述的第二挡板上,在所述的防护网上还设置有加强梁;
所述第一挡板安装在所述第二挡板上,且所述第一挡板与第二挡板的边界之间留有一定的距离,所述的第一挡板的顶部与第二挡板的顶部、第一挡板的底部与第二挡板的底部设置有可相对运行的滑动机构,所述的第一挡板在所述滑动机构的作用下可沿第二档板在横向上相对运动,在所述第一挡板的侧端连接有若干个弹簧,每个弹簧的另一端均连接在所述的第二挡板上;
所述第一挡板内设置有加强骨架,所述的加强骨架内充填有聚氨酯泡沫材料;
所述第二挡板的后面中间位置设置有支架杆;
所述底座的四个角上均安装有移动机构;
所述的防护单元设置有至少两组,相邻的防护单元通过合页连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置,其特征在于:所述的移动机构包括滑动轮、铰接架、齿条、齿轮及传动轴,所述的铰接架上端与底座之间为可转动连接,所述的滑动轮通过铰接轴铰接在铰接架下端,所述的铰接架一侧设置有滑动槽,位于所述底座的前后铰接架通过齿条连接,所述的齿条两端设置有卡块,所述的卡块设置在滑动槽内,所述的齿条中间设置所述齿轮,所述齿轮与所述齿条配备设置,所述的传动轴的两侧安装所述的齿轮,所述传动轴的一端通过轴承嵌在所述底座内,所述传动轴的另一端穿过所述底座与手动杆连接。
3.根据权利要求1所述的一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置,其特征在于:所述的滑动机构包括滑块及与其相匹配的滑轨,所述的滑块位于所述的第一挡板或第二挡板的顶端或底端,所述的滑轨位于所述第二挡板或第一挡板的顶端或底端。
4.根据权利要求3所述的一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置,其特征在于:所述的滑块设置在第一挡板的顶端和底端,所述的滑轨设置在所述第二挡板的顶端和底端。
5.根据权利要求1所述的一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置,其特征在于:所述的支架杆为可伸缩结构,其与所述的第二挡板之间为转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置,其特征在于:所述的加强梁在防护网上呈十字形设置。
7.根据权利要求1所述的一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置,其特征在于:所述的第二挡板为钢材质。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种炮掘巷道冲击波柔性防护装置的使用方法,其特征在于,依次包括以下步骤:
当爆破发生时,产生的碎石在防护网的作用下被阻挡,微小的碎石穿过防护网被第一挡板阻挡,爆破产生的冲击波通过防护网作用在第一挡板上,第一挡板内的聚氨酯泡沫材料有效吸收冲击波能量;
所述的弹簧在冲击波的作用下,第一挡板可在第二挡板内左右震荡,从而起到消减冲击波的作用,爆破结束后,将相邻的防护单元折叠,通过移动机构移动到空闲区域。
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