CN110985059B - 煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，包括两块竖直模板和一块拱形模板，拱形模板的下端分别与两块竖直模板的上端连接设置，两块竖直模板内均设有保温作用的排气机构，拱形模板内设有与两个排气机构相连通的加热机构，两块竖直模板直接固定连接有横板，横板的下端固定连接有进气箱，进气箱的顶面连通设置有连通管，进气箱内固定密封安装有过滤网板，进气箱的底部设置有与过滤网板相抵接触的清理机构，进气箱的侧壁上转动贯穿设有与清理机构传动连接的第一传动机构。本发明不仅能有效的防止在寒冷天气施工时混凝土结冰，确保施工质量，而且还没对巷道内空气中的灰尘进行有的收集，提高装置的环保性。

Description

煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构

技术领域

本发明涉及巷道支护技术领域，尤其涉及煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构。

背景技术

有效控制巷道围岩变形，保证巷道安全通畅，是矿井安全生产的首要条件。在西部地区，大埋深矿井较为少见，煤层结构较为复杂、裂隙发育，与其它地区的地质条件不同，可参考的资料较少。

现有的巷道支护结构在使用的时候，不具有保温加热的作用，特别是在寒冷天气进行施工时，温度过低容易导致混凝土结冰上冻，严重影响施工质量，此外，现有的支护结构环保性较差，不能对巷道空气中的灰尘进行有效的收集处理。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，包括两块竖直模板和一块拱形模板，所述拱形模板的下端分别与两块竖直模板的上端连接设置，两块所述竖直模板内均设有保温作用的排气机构，所述拱形模板内设有与两个排气机构相连通的加热机构，两块所述竖直模板直接固定连接有横板，所述横板的下端固定连接有进气箱，所述进气箱的顶面连通设置有连通管，所述进气箱内固定密封安装有过滤网板，所述进气箱的底部设置有与过滤网板相抵接触的清理机构，所述进气箱的侧壁上转动贯穿设有与清理机构传动连接的第一传动机构，所述进气箱的侧壁上设有多个进气孔，所述进气箱的侧壁上设有清理口，所述清理口内转动设有密封门，所述横板的上端固定连接有与第一传动机构传动连接的驱动机构，所述横板的上端固定连接有与连通管的出气端相连通的吸气箱，所述吸气箱的内设有吸气机构，所述吸气箱的侧壁上转动贯穿设有第二传动机构，所述第二传动机构均与吸气机构和驱动机构传动连接，所述吸气箱的顶面连通设置有导气管，所述导气管的出气端与加热机构连通设置。

优选地，所述排气机构包括设置于竖直模板内的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室直接设有相连通的导气孔，所述第一腔室与加热机构连通设置，所述第二腔室靠近横板的一端侧壁上设有多个内外连通的排气孔。

优选地，所述加热机构包括设置于拱形模板内的第三腔室，所述第三腔室的两端底部分别与两个第一腔室连通设置，所述第三腔室内设有多个电加热丝，所述导气管与第三腔室连通设置，多个所述电加热丝分别设置于导气管的左右两端的第三腔室内。

优选地，所述清理机构包括固定连接于进气箱底部的保护罩，位于所述保护罩内的进气箱的底部上转动连接有支撑杆，所述支撑杆的上端转动贯穿保护罩的顶面设置并固定连接有毛刷，所述毛刷的刷毛与过滤网板相抵接触，所述支撑杆位于保护罩内的部分上同轴固定连接有第一蜗轮，所述第一蜗轮与第一传动机构传动连接。

优选地，所述第一传动机构包括转动贯穿进气箱侧壁上的第一蜗杆，所述第一蜗杆转动贯穿保护罩的侧壁设置并与第一蜗轮啮合，所述第一蜗杆位于进气箱外的部分上同轴固定连接有第一皮带轮，所述第一皮带轮与驱动机构传动连接。

优选地，所述吸气机构包括固定连接于吸气箱内的水平杆，所述水平杆上转动贯穿设有旋转轴，所述旋转轴位于水平杆下方的部分上同轴固定连接有第二蜗轮，所述第二蜗轮与第二传动机构传动连接，所述旋转轴位于水平杆上方的部分同轴固定连接有风叶。

优选地，所述第二传动机构包括转动贯穿吸气箱侧壁设置的第二蜗杆，所述第二蜗杆与第二蜗轮啮合，所述第二蜗杆位于吸气箱外的部分上同轴固定连接有第二皮带轮，所述第二皮带轮与驱动机构传动连接。

优选地，所述驱动机构包括固定连接于横板上的驱动电机，所述驱动电机输出轴的末端固定连接有连接轴，所述连接轴的自由端与吸气箱的侧壁转动连接，所述连接轴上同轴固定连接有两个第三皮带轮，两个所述第三皮带轮分别与第一皮带轮和第二皮带轮传动连接。

相比现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明中通过加热机构和排气机构的设置，配合吸气机构的作用，使得第一腔室、第二腔室和第三腔室内的空气被加热循环流动，能对喷射的混凝土进行加热保温，能有效的防止在寒冷天气施工时混凝土结冰上冻，继而能有效的确保施工的质量；此外，被加热后的空气经过排气孔排放至巷道内，能对过往的工人进行加热保温，有利于提高能量的利用率。

2、本发明中通过进气箱能巷道中的空气进行吸收，并通过过滤网板对空气中的杂质进行过滤，继而能对空气进行净化，继而能有效的提高该结构的环保性，与此同时，在通过清理机构的作用下，能有效的防止过滤网板堵塞，确保过滤网板的流通性。

附图说明

图1为本发明提出的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构的透视图；

图2为本发明提出的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构中进气箱的正面结构示意图；

图3为图1中的A处局部放大图；

图4为图1中的B处局部放大图。

图中：1竖直模板、2拱形模板、3横板、4进气箱、5通管、6过滤网板、7进气孔、8吸气箱、9导气管、10第一腔室、11第三皮带轮、12第二腔室、13导气孔、14排气孔、15第三腔室、16电加热丝、17保护罩、18支撑杆、19毛刷、20第一蜗轮、21第一蜗杆、22第一皮带轮、23密封门、24水平杆、25旋转轴、26第二蜗轮、27第二蜗杆、28第二皮带轮、29驱动电机、30连接轴、31风叶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。

参照图1-4，煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，包括两块竖直模板1和一块拱形模板2，拱形模板2的下端分别与两块竖直模板1的上端连接设置，需要说明的是，对于安装拱形模板2和竖直模板1的技术，为现有技术了，将混凝土喷射在支护结构与巷道的内壁之间，均为现有技术，在此不做赘述，两块竖直模板1内均设有保温作用的排气机构，拱形模板2内设有与两个排气机构相连通的加热机构，两块竖直模板1直接固定连接有横板3，其中，横板3与两块竖直模板1的安装拆卸均为现有技术，在此不做赘述，横板3的下端固定连接有进气箱4，进气箱4的顶面连通设置有连通管5，进气箱4内固定密封安装有过滤网板6，进气箱4的底部设置有与过滤网板6相抵接触的清理机构，进气箱4的侧壁上转动贯穿设有与清理机构传动连接的第一传动机构，进气箱4的侧壁上设有多个进气孔7，进气箱4的侧壁上设有清理口，清理口内转动设有密封门23，横板3的上端固定连接有与第一传动机构传动连接的驱动机构，横板3的上端固定连接有与连通管5的出气端相连通的吸气箱8，吸气箱8的内设有吸气机构，吸气箱8的侧壁上转动贯穿设有第二传动机构，第二传动机构均与吸气机构和驱动机构传动连接，吸气箱8的顶面连通设置有导气管9，导气管9的出气端与加热机构连通设置，其中，进气孔7的开口倾斜向上设置，防止掉落的灰尘溢出进气箱4，并且密封门23能将清理口进行密封，密封门23打开时便于对进气箱4内的灰尘进行清理收集。

其中，排气机构包括设置于竖直模板1内的第一腔室10和第二腔室12，第一腔室10和第二腔室12直接设有相连通的导气孔13，第一腔室10与加热机构连通设置，第二腔室12靠近横板3的一端侧壁上设有多个内外连通的排气孔14，需要解释的是，气流经过第一腔室10、导气孔13进入至第二腔室12内，并从排气孔14排至巷道内。

更具体的，加热机构包括设置于拱形模板2内的第三腔室15，第三腔室15的两端底部分别与两个第一腔室10连通设置，第三腔室15内设有多个电加热丝16，导气管9与第三腔室15连通设置，多个电加热丝16分别设置于导气管9的左右两端的第三腔室15内，需要解释的是，电加热丝16的控制结构及其具体的工作原理均为现有技术。

其中，清理机构包括固定连接于进气箱4底部的保护罩17，位于保护罩17内的进气箱4的底部上转动连接有支撑杆18，支撑杆18的上端转动贯穿保护罩17的顶面设置并固定连接有毛刷19，毛刷19的刷毛与过滤网板6相抵接触，支撑杆18位于保护罩17内的部分上同轴固定连接有第一蜗轮20，第一蜗轮20与第一传动机构传动连接，其中，通过保护罩17的作用能对第一蜗轮20与其相啮合的部件进行保护，避免杂质影响第一蜗轮20的使用。

更具体的，第一传动机构包括转动贯穿进气箱4侧壁上的第一蜗杆21，第一蜗杆21转动贯穿保护罩17的侧壁设置并与第一蜗轮20啮合，第一蜗杆21位于进气箱4外的部分上同轴固定连接有第一皮带轮22，第一皮带轮22与驱动机构传动连接，需要说明的是，第一蜗杆21位于过滤网板6的下方。

其中，吸气机构包括固定连接于吸气箱8内的水平杆24，水平杆24上转动贯穿设有旋转轴25，旋转轴25位于水平杆24下方的部分上同轴固定连接有第二蜗轮26，第二蜗轮26与第二传动机构传动连接，旋转轴25位于水平杆24上方的部分同轴固定连接有风叶31，需要说明的是，通过风叶31的旋转能将进气箱4内的空气抽吸至吸气箱8内。

其中，第二传动机构包括转动贯穿吸气箱8侧壁设置的第二蜗杆27，第二蜗杆27与第二蜗轮26啮合，第二蜗杆27位于吸气箱8外的部分上同轴固定连接有第二皮带轮28，第二皮带轮28与驱动机构传动连接，其中，第二蜗杆27与吸气箱8的侧壁转动连接处设有密封圈（图中未示出）。

更具体的，驱动机构包括固定连接于横板3上的驱动电机29，驱动电机29输出轴的末端固定连接有连接轴30，连接轴30的自由端与吸气箱8的侧壁转动连接，连接轴30上同轴固定连接有两个第三皮带轮11，两个第三皮带轮11分别与第一皮带轮22和第二皮带轮28传动连接，其中，两个第三皮带轮11通过两条皮带分别与第一皮带轮22和第二皮带轮28传动连接。

本发明中，在将竖直模板1和拱形模板2安装好以后，通过启动驱动电机29进行工作，则能带动连接轴30和两个第三皮带轮11均与驱动电机29的输出轴同步转动，继而能带动第一蜗杆21和第一皮带轮22同步转动，并且第二蜗杆27和第二皮带轮28同步转动，由于第二蜗杆27与第二蜗轮26啮合，能使得旋转轴25和风叶31同步旋转，风叶31旋转能将进气箱4内经过过滤网板6过滤后的空气抽入至吸气箱8内，并经过导气管9进入至第三腔室15内，经过电加热丝16的加热后，分别进入至两个第一腔室10内，通过两个第一腔室10和一个第三腔室15形成一个充满热气的保温空间，能对喷射的混凝土进行保温，防止其结冰上冻，利于确保施工的质量，经过导气孔13保温后的空气进入至第二腔室12，通过排气孔14排放至巷道内，并与巷道内的行人进行保温，提高能量的利用率。

由于第一蜗杆21与第一蜗轮20啮合，能带动支撑杆18和毛刷19进行同步旋转，旋转的毛刷19能对过滤网板6进行清理，防止粘附在过滤网板6上的灰尘对其网孔造成堵塞，下落的灰尘在进气箱4的底部，便于通过清理口人工手动清理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，包括两块竖直模板（1）和一块拱形模板（2），所述拱形模板（2）的下端分别与两块竖直模板（1）的上端连接设置，其特征在于，两块所述竖直模板（1）内均设有保温作用的排气机构，所述拱形模板（2）内设有与两个排气机构相连通的加热机构，两块所述竖直模板（1）直接固定连接有横板（3），所述横板（3）的下端固定连接有进气箱（4），所述进气箱（4）的顶面连通设置有连通管（5），所述进气箱（4）内固定密封安装有过滤网板（6），所述进气箱（4）的底部设置有与过滤网板（6）相抵接触的清理机构，所述进气箱（4）的侧壁上转动贯穿设有与清理机构传动连接的第一传动机构，所述进气箱（4）的侧壁上设有多个进气孔（7），所述进气箱（4）的侧壁上设有清理口，所述清理口内转动设有密封门（23），所述横板（3）的上端固定连接有与第一传动机构传动连接的驱动机构，所述横板（3）的上端固定连接有与连通管（5）的出气端相连通的吸气箱（8），所述吸气箱（8）内设有吸气机构，所述吸气箱（8）的侧壁上转动贯穿设有第二传动机构，所述第二传动机构均与吸气机构和驱动机构传动连接，所述吸气箱（8）的顶面连通设置有导气管（9），所述导气管（9）的出气端与加热机构连通设置。

2.根据权利要求1所述的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，其特征在于，所述排气机构包括设置于竖直模板（1）内的第一腔室（10）和第二腔室（12），所述第一腔室（10）和第二腔室（12）直接设有相连通的导气孔（13），所述第一腔室（10）与加热机构连通设置，所述第二腔室（12）靠近横板（3）的一端侧壁上设有多个内外连通的排气孔（14）。

3.根据权利要求2所述的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，其特征在于，所述加热机构包括设置于拱形模板（2）内的第三腔室（15），所述第三腔室（15）的两端底部分别与两个第一腔室（10）连通设置，所述第三腔室（15）内设有多个电加热丝（16），所述导气管（9）与第三腔室（15）连通设置，多个所述电加热丝（16）分别设置于导气管（9）的左右两端的第三腔室（15）内。

4.根据权利要求1所述的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，其特征在于，所述清理机构包括固定连接于进气箱（4）底部的保护罩（17），位于所述保护罩（17）内的进气箱（4）的底部上转动连接有支撑杆（18），所述支撑杆（18）的上端转动贯穿保护罩（17）的顶面设置并固定连接有毛刷（19），所述毛刷（19）的刷毛与过滤网板（6）相抵接触，所述支撑杆（18）位于保护罩（17）内的部分上同轴固定连接有第一蜗轮（20），所述第一蜗轮（20）与第一传动机构传动连接。

5.根据权利要求4所述的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，其特征在于，所述第一传动机构包括转动贯穿进气箱（4）侧壁上的第一蜗杆（21），所述第一蜗杆（21）转动贯穿保护罩（17）的侧壁设置并与第一蜗轮（20）啮合，所述第一蜗杆（21）位于进气箱（4）外的部分上同轴固定连接有第一皮带轮（22），所述第一皮带轮（22）与驱动机构传动连接。

6.根据权利要求5所述的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，其特征在于，所述吸气机构包括固定连接于吸气箱（8）内的水平杆（24），所述水平杆（24）上转动贯穿设有旋转轴（25），所述旋转轴（25）位于水平杆（24）下方的部分上同轴固定连接有第二蜗轮（26），所述第二蜗轮（26）与第二传动机构传动连接，所述旋转轴（25）位于水平杆（24）上方的部分同轴固定连接有风叶（31）。

7.根据权利要求6所述的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，其特征在于，所述第二传动机构包括转动贯穿吸气箱（8）侧壁设置的第二蜗杆（27），所述第二蜗杆（27）与第二蜗轮（26）啮合，所述第二蜗杆（27）位于吸气箱（8）外的部分上同轴固定连接有第二皮带轮（28），所述第二皮带轮（28）与驱动机构传动连接。

8.根据权利要求7所述的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，其特征在于，所述驱动机构包括固定连接于横板（3）上的驱动电机（29），所述驱动电机（29）输出轴的末端固定连接有连接轴（30），所述连接轴（30）的自由端与吸气箱（8）的侧壁转动连接，所述连接轴（30）上同轴固定连接有两个第三皮带轮（11），两个所述第三皮带轮（11）分别与第一皮带轮（22）和第二皮带轮（28）传动连接。

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