CN111173544B - 一种大跨度巷道支护结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨度巷道支护结构，其包括多组依次首尾相接的巷道支护，且相邻的两组所述巷道支护采用铰链的形式进行限位连接，从而能够调节相邻的两组巷道支护之间的角度，以便适应巷道的走向；相邻的两组巷道支护之间还设置有监测组件，所述监测组件能够监测某个巷道支护的相对下沉量，且当相对下沉量超过一定阈值时，所述监测组件能够将其信号反馈至控制中心，从而在液压泵站的驱动下对该位置的支护进行校正调节，防止情况恶化。

Description

一种大跨度巷道支护结构

技术领域

本发明涉及巷道支护技术领域，具体是一种大跨度巷道支护结构。

背景技术

巷道是能够连接地表与矿体之间的通路，其用途甚广包括运矿、通风、排水等，其在建设和生产中具有重要意义，因此一般巷道中都采用巷道支护来保证巷道的稳固与畅通，对巷道进行支护的基本目的在于缓和及减少围岩的移动，目前的巷道支护多为整体结构，无法根据巷道走向进行调节并适应，同时无法检测巷道支护的下沉量，如果不能够及时矫正，则容易导致断层甚至坍塌的出现，因此，本领域技术人员提供了一种大跨度巷道支护结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大跨度巷道支护结构，其包括多组依次首尾相接的巷道支护，且相邻的两组所述巷道支护采用铰链的形式进行限位连接，从而能够调节相邻的两组巷道支护之间的角度，以便适应巷道的走向；相邻的两组巷道支护之间还设置有监测组件，所述监测组件能够监测某个巷道支护的相对下沉量，且当相对下沉量超过一定阈值时，所述监测组件能够将其信号反馈至控制中心，从而在液压泵站的驱动下对该位置的支护进行校正调节。

进一步，作为优选，所述巷道支护包括顶防护杆、支撑横架、支撑柱一以及支撑柱二，其中，所述支撑柱一和支撑柱二的顶部所述采用支撑横杆相连接形成侧壁支护，两组侧壁支护之间采用三组顶防护杆相连接以便为巷道顶部提供支撑，所述支撑柱一和支撑柱二的底部均固定有锥形插柱。

进一步，作为优选，所述支撑柱一和支撑柱二之间等间距的固定有三根侧防护杆，三根所述侧防护杆共同连接有竖直设置的防护网。

进一步，作为优选，所述支撑柱一和支撑柱二的顶部均固定有垫高块，所述支撑横杆对应于垫高块的位置处还固定有固定块，所述固定块与垫高块之间采用限位螺杆固定相连。

进一步，作为优选，相邻两组所述巷道支护采用4-6组铰链进行限位连接，所述铰链包括纵向限位球、燕尾支撑座、连接杆以及限位套，所述限位套为四分之三球体，且其内部为空腔结构，所述限位套固定在燕尾支撑座中，两个所述燕尾支撑座分别对应且可上下滑动的设置在支撑柱一和支撑柱二上的燕尾槽中，所述限位套内转动嵌入有纵向限位球，两组纵向限位球之间固定有连接杆。

进一步，作为优选，相邻两组所述巷道支护设置有4-6组监测组件，所述监测组件包括固定套、固定座和移动座，所述支撑柱一中开设有安装槽，所述安装槽中竖直嵌入有固定杆，所述固定杆的外部转动套设有固定套，所述固定套的外圆周固定有固定座，所述固定座为水平设置且伸出所述安装槽，所述固定座可滑动的连接有移动座，所述移动座对应固定在支撑柱二上。

进一步，作为优选，所述固定座包括底座一、连接座以及底座二，所述连接座和底座二的内部均开设有大小相同的通孔，且两个通孔为同轴设置，所述底座一的右端部、连接座的左右端部以及底座二的左端部均设有法兰，所述底座一的左端部与固定套固定相连，所述底座一的右端部采用法兰以及锁紧密封组件与连接座的左端部法兰相连接，所述连接座的右端部采用法兰以及锁紧密封组件与底座二的左端部法兰相连接，所述连接座的内部通孔内壁上还同轴贴附有可形变伸缩膜，所述可形变伸缩膜的外圆周贴附有应变片，且所述连接座的内壁上开设有应变片容置槽，用于容置应变片，所述可形变伸缩膜为不透气材质，且所述可形变伸缩膜的左右开口分别伸入两组相邻的两个法兰之间并由锁紧密封组件进行锁紧固定。

进一步，作为优选，所述锁紧密封组件包括锁紧座、密封件以及锁紧螺栓，所述锁紧座为环形，所述锁紧座套设在相邻的两个法兰上，所述锁紧座两个法兰之间设置有T形密封件，所述锁紧座的两个侧面固定有多组锁紧螺栓，所述锁紧螺栓穿过锁紧座与法兰螺纹连接。

进一步，作为优选，所述连接座和底座二的内部通孔中滑动连接有滑动杆，所述滑动杆的一端与移动座固定相连，其另一端固定有支撑框，所述支撑框的外部贴附有双层密封套，所述双层密封套的内部充满有液体，所述双层密封套为不可膨胀材质，所述双层密封套与可形变伸缩膜密封相连，所述双层密封套的最左侧与所述应变片容置槽的最左侧之间的距离为安全下沉量值，所述底座的内部通孔中还设置有密封圈。

进一步，作为优选，所述支撑柱一和支撑柱二所对应的支撑横杆中固定有调高液压缸，所述调高液压缸的可伸缩端与顶防护杆固定相连，所述调高液压缸由液压泵站进行控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的巷道支护结构包括多组依次首尾相接的巷道支护，且相邻的两组巷道支护采用铰链的形式进行限位连接，从而能够调节相邻的两组巷道支护之间的角度，以便适应巷道的走向；

2.本发明中相邻的两组巷道支护之间还设置有监测组件，监测组件能够监测某个巷道支护的相对下沉量，且当相对下沉量超过一定阈值时，所述监测组件能够将其信号反馈至控制中心，从而在液压泵站的驱动下对该位置的支护进行校正调节，防止情况恶化。

附图说明

图1为一种大跨度巷道支护结构的整体结构示意图；

图2为一种大跨度巷道支护结构中单个巷道支护的结构示意图；

图3为一种大跨度巷道支护结构中两个巷道支护的连接示意图；

图4为图3的A处放大结构示意图；

图5为图3的B处放大结构示意图；

图6一种大跨度巷道支护结构中的固定座结构示意图；

图中：1、防护网；2、固定块；3、顶防护杆；4、限位螺杆；5、垫高块；6、支撑横杆；7、支撑柱一；8、支撑柱二；9、侧防护杆；10、锥形插柱；11、调高液压缸；12、安装槽；13、固定杆；14、固定套；15、固定座；16、移动座；17、纵向限位球；18、燕尾支撑座；19、连接杆；20、限位套；21、底座一；22、连接座；23、底座二；24、应变片容置槽；25、锁紧座；26、密封件；27、滑动杆；28、支撑框；29、双层密封套；30、可形变伸缩膜；31、锁紧螺栓；32、密封圈。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种大跨度巷道支护结构，其包括多组依次首尾相接的巷道支护，且相邻的两组所述巷道支护采用铰链的形式进行限位连接，从而能够调节相邻的两组巷道支护之间的角度，以便适应巷道的走向；相邻的两组巷道支护之间还设置有监测组件，所述监测组件能够监测某个巷道支护的相对下沉量，且当相对下沉量超过一定阈值时，所述监测组件能够将其信号反馈至控制中心，从而在液压泵站的驱动下对该位置的支护进行校正调节。

本实施例中，所述巷道支护包括顶防护杆3、支撑横架6、支撑柱一7以及支撑柱二8，其中，所述支撑柱一7和支撑柱二8的顶部所述采用支撑横杆6相连接形成侧壁支护，两组侧壁支护之间采用三组顶防护杆3相连接以便为巷道顶部提供支撑，所述支撑柱一7和支撑柱二8的底部均固定有锥形插柱10，支撑柱一和支撑柱二8均采用锥形插柱10进行支护固定。

作为较佳的实施例，所述支撑柱一7和支撑柱二8之间等间距的固定有三根侧防护杆9，三根所述侧防护杆9共同连接有竖直设置的防护网1。

本实施例中，所述支撑柱一7和支撑柱二8的顶部均固定有垫高块5，所述支撑横杆6对应于垫高块5的位置处还固定有固定块2，所述固定块2与垫高块5之间采用限位螺杆4固定相连。

作为较佳的实施例，相邻两组所述巷道支护采用4-6组铰链进行限位连接，所述铰链包括纵向限位球17、燕尾支撑座18、连接杆19以及限位套20，所述限位套20为四分之三球体，且其内部为空腔结构，所述限位套20固定在燕尾支撑座18中，两个所述燕尾支撑座18分别对应且可上下滑动的设置在支撑柱一7和支撑柱二8上的燕尾槽中，所述限位套20内转动嵌入有纵向限位球17，两组纵向限位球17之间固定有连接杆19，在安装巷道支护时，可根据巷道的走向进行调节两个巷道支护之间的角度，并且设置的限位球、连接杆和限位套20能够限制两个巷道支护之间的水平位移。

本实施例中，相邻两组所述巷道支护之间设置有4-6组监测组件，所述监测组件包括固定套14、固定座15和移动座16，所述支撑柱一7中开设有安装槽12，所述安装槽12中竖直嵌入有固定杆13，所述固定杆13的外部转动套设有固定套14，所述固定套14的外圆周固定有固定座15，所述固定座15为水平设置且伸出所述安装槽12，所述固定座15可滑动的连接有移动座16，所述移动座16对应固定在支撑柱二8上。

如图6，所述固定座15包括底座一21、连接座22以及底座二23，所述连接座22和底座二23的内部均开设有大小相同的通孔，且两个通孔为同轴设置，所述底座一21的右端部、连接座22的左右端部以及底座二23的左端部均设有法兰，所述底座一21的左端部与固定套14固定相连，所述底座一21的右端部采用法兰以及锁紧密封组件与连接座22的左端部法兰相连接，所述连接座22的右端部采用法兰以及锁紧密封组件与底座二23的左端部法兰相连接，所述连接座22的内部通孔内壁上还同轴贴附有可形变伸缩膜30，所述可形变伸缩膜30的外圆周贴附有应变片，且所述连接座22的内壁上开设有应变片容置槽24，用于容置应变片，所述可形变伸缩膜30为不透气材质，且所述可形变伸缩膜30的左右开口分别伸入两组相邻的两个法兰之间并由锁紧密封组件进行锁紧固定。

本实施例中，所述锁紧密封组件包括锁紧座25、密封件26以及锁紧螺栓31，所述锁紧座25为环形，所述锁紧座25套设在相邻的两个法兰上，所述锁紧座25两个法兰之间设置有T形密封件26，所述锁紧座25的两个侧面固定有多组锁紧螺栓31，所述锁紧螺栓31穿过锁紧座25与法兰螺纹连接。

本实施例中，所述连接座22和底座二23的内部通孔中滑动连接有滑动杆27，所述滑动杆27的一端与移动座16固定相连，其另一端固定有支撑框28，所述支撑框28的外部贴附有双层密封套29，所述双层密封套29的内部充满有液体，所述双层密封套29为不可膨胀材质，所述双层密封套29与可形变伸缩膜30密封相连，所述双层密封套29的最左侧与所述应变片容置槽24的最左侧之间的距离为安全下沉量值，即在双层密封套29在安全距离内移动时，即使可形变伸缩膜30在压力作用下发生形变，此时应变片所在的那部分可形变伸缩膜30并未发生形变，因此应变片并不会发生形变，当双层密封套29移动量超过安全距离时，应变片所在的那部分可形变伸缩膜发生形变相互贴近，使得应变片也随之发生形变，从而反馈至控制中心对该处进行调节，需要注意的是，当某个巷道支护下沉量超过安全阈值时，该巷道支护会带动其两侧的应变片发生形变，也就是说，控制中心可根据哪些应变片发生形变报警从而确定具体是哪个的巷道支护下沉，所述底座23的内部通孔中还设置有密封圈32。

本实施例中，所述支撑柱一7和支撑柱二8所对应的支撑横杆6中固定有调高液压缸11，所述调高液压缸11的可伸缩端与顶防护杆3固定相连，所述调高液压缸11由液压泵站进行控制。

本发明的工作原理：本发明在某个巷道支护的上压力增加而下沉时，监测组件能够监测该巷道支护的相对下沉量，且当相对下沉量超过一定阈值时，所述监测组件能够将其信号反馈至控制中心，从而在液压泵站的驱动下通过调高液压缸11对该位置的支护进行校正调节，随后专业人员再根据具体情况进行慢慢纠正，提高支护力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些 实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，其包括多组依次首尾相接的巷道支护，且相邻的两组所述巷道支护采用铰链的形式进行限位连接，从而能够调节相邻的两组巷道支护之间的角度，以便适应巷道的走向；相邻的两组巷道支护之间还设置有监测组件，所述监测组件能够监测某个巷道支护的相对下沉量，且当相对下沉量超过一定阈值时，所述监测组件能够将其信号反馈至控制中心，从而在液压泵站的驱动下对支护进行校正调节；

所述巷道支护包括顶防护杆（3）、支撑横杆（6）、支撑柱一（7）以及支撑柱二（8），其中，所述支撑柱一（7）和支撑柱二（8）的顶部所述采用支撑横杆（6）相连接形成侧壁支护，两组侧壁支护之间采用三组顶防护杆（3）相连接以便为巷道顶部提供支撑，所述支撑柱一（7）和支撑柱二（8）的底部均固定有锥形插柱（10）；

相邻两组所述巷道支护设置有4-6组监测组件，所述监测组件包括固定套（14）、固定座（15）和移动座（16），所述支撑柱一（7）中开设有安装槽（12），所述安装槽（12）中竖直嵌入有固定杆（13），所述固定杆（13）的外部转动套设有固定套（14），所述固定套（14）的外圆周固定有固定座（15），所述固定座（15）为水平设置且伸出所述安装槽（12），所述固定座（15）可滑动的连接有移动座（16），所述移动座（16）对应固定在支撑柱二（8）上；

所述固定座（15）包括底座一（21）、连接座（22）以及底座二（23），所述连接座（22）和底座二（23）的内部均开设有大小相同的通孔，且两个通孔为同轴设置，所述底座一（21）的右端部、连接座（22）的左右端部以及底座二（23）的左端部均设有法兰，所述底座一（21）的左端部与固定套（14）固定相连，所述底座一（21）的右端部采用法兰以及锁紧密封组件与连接座（22）的左端部法兰相连接，所述连接座（22）的右端部采用法兰以及锁紧密封组件与底座二（23）的左端部法兰相连接，所述连接座（22）的内部通孔内壁上还同轴贴附有可形变伸缩膜（30），所述可形变伸缩膜（30）的外圆周贴附有应变片，且所述连接座（22）的内壁上开设有应变片容置槽（24），用于容置应变片，所述可形变伸缩膜（30）为不透气材质，且所述可形变伸缩膜（30）的左右开口分别伸入两组相邻的两个法兰之间并由锁紧密封组件进行锁紧固定。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述支撑柱一（7）和支撑柱二（8）之间等间距的固定有三根侧防护杆（9），三根所述侧防护杆（9）共同连接有竖直设置的防护网（1）。

3.根据权利要求1所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述支撑柱一（7）和支撑柱二（8）的顶部均固定有垫高块（5），所述支撑横杆（6）对应于垫高块（5）的位置处还固定有固定块（2），所述固定块（2）与垫高块（5）之间采用限位螺杆（4）固定相连。

4.根据权利要求1所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，相邻两组所述巷道支护采用4-6组铰链进行限位连接，所述铰链包括纵向限位球（17）、燕尾支撑座（18）、连接杆（19）以及限位套（20），所述限位套（20）为四分之三球体，且其内部为空腔结构，所述限位套（20）固定在燕尾支撑座（18）中，两个所述燕尾支撑座（18）分别对应且可上下滑动的设置在支撑柱一（7）和支撑柱二（8）上的燕尾槽中，所述限位套（20）内转动嵌入有纵向限位球（17），两组纵向限位球（17）之间固定有连接杆（19）。

5.根据权利要求1所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述锁紧密封组件包括锁紧座（25）、密封件（26）以及锁紧螺栓（31），所述锁紧座（25）为环形，所述锁紧座（25）套设在相邻的两个法兰上，所述锁紧座（25）两个法兰之间设置有T形密封件（26），所述锁紧座（25）的两个侧面固定有多组锁紧螺栓（31），所述锁紧螺栓（31）穿过锁紧座（25）与法兰螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述连接座（22）和底座二（23）的内部通孔中滑动连接有滑动杆（27），所述滑动杆（27）的一端与移动座（16）固定相连，其另一端固定有支撑框（28），所述支撑框（28）的外部贴附有双层密封套（29），所述双层密封套（29）的内部充满有液体，所述双层密封套（29）为不可膨胀材质，所述双层密封套（29）与可形变伸缩膜（30）密封相连，所述双层密封套（29）的最左侧与所述应变片容置槽（24）的最左侧之间的距离为安全下沉量值，所述底座二（23）的内部通孔中还设置有密封圈（32）。

7.根据权利要求1所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述支撑柱一（7）和支撑柱二（8）所对应的支撑横杆（6）中固定有调高液压缸（11），所述调高液压缸（11）的可伸缩端与顶防护杆（3）固定相连，所述调高液压缸（11）由液压泵站进行控制。

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