CN111287777A - 冲压地压卸压方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于煤矿挖采技术领域，提供了一种冲压地压卸压设备，包括支撑装置、卸压装置和输送装置，支撑装置包括支撑架、开合装置和锚杆，支撑架包括弧形段和直边段，开合装置包括固定座、旋转板和若干个挡片，固定座上设有容纳空间和移动槽，旋转板上环设有限位槽，挡片上设有限位柱和固定柱；卸压装置包括卸压钻孔和爆破件，爆破件位于卸压钻孔的末端；输送装置包括承载板、导向杆、移动杆和旋转杆，承载板上排列有若干锚杆，导向槽宽度小于锚杆直径，移动杆垂直套接导向杆，滑块上设有顶柱，顶柱位于导向槽正下方。借此，本发明能够实现对冲击地压巷道的有效支撑及卸压，提高后续工作安全质量。

Description

冲压地压卸压方法及设备

技术领域

本发明涉及煤矿挖采技术领域，尤其涉及一种冲压地压卸压方法及设备。

背景技术

冲击地压是煤矿开采过程中，井巷和采场周围煤、岩体在一定高应力条件下释放变形能，而产生的煤岩体突然破坏、垮落或抛出现象，并伴有巨大声响和岩体震动，经常造成支架折损、片帮冒顶、巷道堵塞、人员伤亡。冲击地压还会引发其他矿井灾害，包括瓦斯与煤尘爆炸、火灾、以及干扰通风系统等，严重时还可产生类似天然地震的危害，造成地面震动和建筑物破坏等。因此，冲击地压是煤矿重大灾害之一。

冲击地压发生机理十分复杂，各国学者在对冲击地压现场调查及实验室研究的基础上，从不同角度相继提出了一系列的重要理论，概况起来主要有强度理论、刚度理论、能量理论、冲击倾向性理论、“三准则”和变形系统失稳理论以及动静载结合理论等。

目前冲击地压巷道主要采用普通锚杆、U型钢、O型棚等支护方法，这些支护方法在冲击地压作用下极易发生整体失稳破坏，不能有效控制冲击地压巷道的变形破坏。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种冲压地压卸压设备，其可以有效实现对巷道的支撑，提高后续煤矿开采安全型。

为了实现上述目的，本发明提供一种冲压地压卸压设备，包括支撑装置、卸压装置和输送装置，所述支撑装置包括支撑架、位于支撑架上的若干个开合装置和位于开合装置内的锚杆，所述支撑架包括弧形段和直边段，且所述开合装置位于弧形段上，所述直边段具有行走装置，所述开合装置包括固定座、旋转板和若干个挡片，所述固定座上设有容纳空间和移动槽，且所述旋转板和挡片均活动于容纳空间内，所述旋转板上环设有限位槽，且所述旋转板边侧设有移动块，所述挡片上设有限位柱和固定柱，所述限位柱活动于移动槽内，所述固定柱活动于限位槽内；所述卸压装置包括卸压钻孔和爆破件，所述卸压钻孔由所述冲击地压巷道的内壁向围岩内钻入，所述爆破件位于所述卸压钻孔的末端；所述输送装置包括承载板、导向杆、移动杆和旋转杆，所述承载板上排列有若干锚杆，且所述承载板上设有导向槽，所述导向槽宽度小于锚杆直径，所述导向杆位于导向槽一侧，所述移动杆垂直套接导向杆，所述旋转杆两端分别连接滑块和动力件，所述滑块弯折成型，且所述滑块套接移动杆，所述滑块上设有顶柱，所述顶柱位于导向槽正下方。

根据本发明的冲压地压卸压设备，所述行走装置包括自锁轮和电机，且所述行走装置通过连接板插接直边段，所述电机固定连接连接板。

根据本发明的冲压地压卸压设备，所述移动块通过连接杆连接气缸输出端，且所述连接杆端部活动连接移动块。

根据本发明的冲压地压卸压设备，所述挡片设有六片，且所述挡片端部呈三角形设置，所述限位槽呈正六边形设置，所述移动槽设有六个，且所述限位柱活动于移动槽内，所述固定柱活动于限位槽内。

根据本发明的冲压地压卸压设备，所述承载板上设有竖直的立杆，且所述立杆组和形成固定空间，所述锚杆位于固定空间内。

根据本发明的冲压地压卸压设备，所述输送装置还包括外壳，所述导向杆两端固定连接外壳，所述旋转杆通过固定块连接外壳，且所述固定块上设有通孔，所述旋转杆端部通过固定轴连接电机，且所述固定轴位于通孔内。

根据本发明的冲压地压卸压设备，所述旋转杆上套接有弹性件，且所述弹性件为弹簧。

根据本发明的冲压地压卸压设备，所述顶柱设有两个，且两个顶柱之间的距离小于导向槽的宽度，所述顶柱材质为橡胶。

根据本发明的冲压地压卸压设备，所述滑块一侧设有活动空间，且所述旋转杆端部活动于活动空间内。

根据本发明所述的冲压地压卸压设备进行卸压的方法，包括以下步骤：

A、将支撑装置移动至冲击地压巷道内，在相邻两个支撑装置之间挂设金属网，利用金属网对巷道内壁掉落的石块等进行防护；

B、利用输送装置对锚杆进行承载移动，并保证锚杆的单个输送，使工作人员能够对锚杆进行拿取后固定；

C、打开开合装置，在开合装置所形成的空间内打设锚杆，利用多个开合装置对锚杆进行单独支撑，防止其在卸压过程中出现掉落或滑动现象，利用多个锚杆实现对巷道内壁的有效支撑防护；

D、在冲击地压巷道内壁向围岩钻设卸压钻孔；

E、在卸压钻孔末端放置爆破件进行爆破卸压。

本发明提供了一种冲压地压卸压设备，包括支撑装置、卸压装置和输送装置，所述支撑装置包括支撑架、位于支撑架上的若干个开合装置和位于开合装置内的锚杆，所述支撑架包括弧形段和直边段，且所述开合装置位于弧形段上，所述直边段具有行走装置，所述开合装置包括固定座、旋转板和若干个挡片，所述固定座上设有容纳空间和移动槽，且所述旋转板和挡片均活动于容纳空间内，所述旋转板上环设有限位槽，且所述旋转板边侧设有移动块，所述挡片上设有限位柱和固定柱，所述限位柱活动于移动槽内，所述固定柱活动于限位槽内，利用行走装置对支撑装置的位置进行移动，使其移动至冲击地压巷道的合适位置，进而对开合装置的位置进行排列，便于利用开合装置对锚杆进行有效固定，提高对冲击地压巷道的有效支撑，降低后续的安全隐患；所述卸压装置包括卸压钻孔和爆破件，所述卸压钻孔由所述冲击地压巷道的内壁向围岩内钻入，所述爆破件位于所述卸压钻孔的末端，通过卸压装置实现对冲击地压巷道的有效卸压，进而保证煤矿开采过程中的安全性；所述输送装置包括承载板、导向杆、移动杆和旋转杆，所述承载板上排列有若干锚杆，且所述承载板上设有导向槽，所述导向槽宽度小于锚杆直径，所述导向杆位于导向槽一侧，所述移动杆垂直套接导向杆，所述旋转杆两端分别连接滑块和动力件，所述滑块弯折成型，且所述滑块套接移动杆，所述滑块上设有顶柱，所述顶柱位于导向槽正下方，利用旋转杆的旋转带动移动杆实现移动，在移动过程中通过滑块对锚杆进行单个输送，进而便于工作人员支撑过程中对锚杆的有效拿取，提高工作效率。本发明的有益效果：通过输送装置对锚杆实现单个输送，同时利用支撑装置对锚杆和冲击地压巷道进行有效支撑，保证工作人员在工作过程中的安全性，利用卸压装置实现有效卸压，降低后续煤矿开采过程中的危险性，提高安全生产效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中开合装置的结构示意图；

图3是本发明中开合装置的另一结构示意图；

图4是本发明中旋转板的结构示意图；

图5是本发明中挡片的结构示意图；

图6是本发明中输送装置的结构示意图；

图7是本发明中移动杆的结构示意图；

图8是本发明中滑块的结构示意图；

在图中，11-弧形段，12-直边段，13-斜孔，2-开合装置，21-固定座，211-移动槽，22-旋转板，221-移动块，222-限位槽，23-挡片，231-限位柱，232-固定柱，31-承载板，311-导向槽，32-导向杆，33-移动杆，34-旋转杆，35-滑块，351-顶柱，36-弹性件，37-固定块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1，本发明提供了一种冲压地压卸压设备，包括支撑装置、卸压装置和输送装置，所述支撑装置包括支撑架、位于支撑架上的若干个开合装置2和位于开合装置2内的锚杆，所述支撑架包括弧形段11和直边段12，且所述开合装置2位于弧形段11上，所述直边段12具有行走装置，所述开合装置2包括固定座21、旋转板22和若干个挡片23，所述固定座21上设有容纳空间和移动槽211，且所述旋转板22和挡片23均活动于容纳空间内，所述旋转板22上环设有限位槽222，且所述旋转板22边侧设有移动块221，所述挡片23上设有限位柱231和固定柱232，所述限位柱231活动于移动槽211内，所述固定柱232活动于限位槽222内，利用行走装置对支撑装置的位置进行移动，使其移动至冲击地压巷道的合适位置，进而对开合装置2的位置进行排列，便于利用开合装置2对锚杆进行有效固定，提高对冲击地压巷道的有效支撑，降低后续的安全隐患；所述卸压装置包括卸压钻孔和爆破件，所述卸压钻孔由所述冲击地压巷道的内壁向围岩内钻入，所述爆破件位于所述卸压钻孔的末端，通过卸压装置实现对冲击地压巷道的有效卸压，进而保证煤矿开采过程中的安全性；所述输送装置包括承载板31、导向杆32、移动杆33和旋转杆34，所述承载板31上排列有若干锚杆，且所述承载板31上设有导向槽311，所述导向槽311宽度小于锚杆直径，所述导向杆32位于导向槽311一侧，所述移动杆33垂直套接导向杆32，所述旋转杆34两端分别连接滑块35和动力件，所述滑块35弯折成型，且所述滑块35套接移动杆33，所述滑块35上设有顶柱351，所述顶柱351位于导向槽311正下方，利用旋转杆34的旋转带动移动杆33实现移动，在移动过程中通过滑块35对锚杆进行单个输送，进而便于工作人员支撑过程中对锚杆的有效拿取，提高工作效率。

优选的是，本发明的行走装置包括自锁轮和电机，且所述行走装置通过连接板插接直边段12，所述电机固定连接连接板，利用行走装置实现对支撑装置的有效移动，同时利用插接的连接板实现对电机及自锁轮位置的有效调节，该处自锁轮及电机的连接方式采用现有技术即可，比如遥控汽车电机与轮子的连接，在此对该工作原理不做详细描述。

另外，本发明的移动块221通过连接杆连接气缸输出端，且所述连接杆端部活动连接移动块221，利用气缸带动连接杆和移动块221实现移动，使移动块221能够实现带动旋转板22实现旋转，进而在旋转过程中，利用旋转板22上的限位槽222带动固定柱232和挡片23实现旋转移动，使多个挡片23实现开合。

进一步的，本发明的挡片23设有六片，且所述挡片23端部呈三角形设置，所述限位槽222呈正六边形设置，所述移动槽211设有六个，且所述限位柱231活动于移动槽211内，所述固定柱232活动于限位槽222内，利用正六边形的限位槽222，使其带动固定柱232实现移动，在移动过程，使挡片23能够沿限位柱231为旋转中心实现旋转，进而保证六个挡片23实现开合。

更好的，本发明的承载板31上设有竖直的立杆，且所述立杆组和形成固定空间，所述锚杆位于固定空间内，利用固定空间实现对多个锚杆的有效限定，进而保证锚杆能够实现单个输送，便于工作人员对其进行拿取固定，提高冲击地压巷道的稳定性，降低安全隐患。

本发明在实施过程中：利用冲压地压卸压设备进行卸压的方法，包括以下步骤：

A、将支撑装置移动至冲击地压巷道内，在相邻两个支撑装置之间挂设金属网，利用金属网对巷道内壁掉落的石块等进行防护，在对支撑装置进行移动时，通过位于支撑装置直边段上的行走装置控制，通过电机的旋转带动自锁轮实现旋转，进而对支撑装置的位置进行有效移动，使其移动至合适位置，便于后续的有效支撑；

B、如图2～5所示，利用输送装置对锚杆进行承载移动，并保证锚杆的单个输送，使工作人员能够对锚杆进行拿取后固定，在利用输送装置对锚杆进行输送时，输送装置还包括外壳，所述导向杆32两端固定连接外壳，所述旋转杆34通过固定块37连接外壳，且所述固定块37上设有通孔，所述旋转杆34端部通过固定轴连接电机，且所述固定轴位于通孔内，通过电机的旋转带动旋转杆34实现旋转，旋转杆34在旋转过程中带动滑块35沿移动杆33竖直方向移动，同时在旋转过程中带动移动杆33沿导向杆32实现左右移动，当旋转杆34带动移动杆33移动至左端时，滑块35在旋转杆34的作用下上升到最上端，顶柱351设有两个，且两个顶柱351之间的距离小于导向槽311的宽度，所述顶柱351材质为橡胶，当旋转杆34带动滑块35和移动杆33沿导向杆32从左往右移动时，会利用顶柱351对锚杆进行单个顶动运输，使其实现单个输送，进而保证后续的工作人员能够对锚杆进行有效搬运和放置。所述滑块35一侧设有活动空间，且所述旋转杆34端部活动于活动空间内，通过活动连接旋转杆34实现对滑块35位置的有效调节，提高工作效率和工作质量。旋转杆34上套接有弹性件36，且所述弹性件36为弹簧，利用弹性件36提供缓冲力，降低在旋转过程中滑块35的损坏程度；

C、如图6～8所示，打开开合装置2，在开合装置2所形成的空间内打设锚杆，利用多个开合装置2对锚杆进行单独支撑，防止其在卸压过程中出现掉落或滑动现象，利用多个锚杆实现对巷道内壁的有效支撑防护，在对开合装置2进行开启时，通过气缸的伸缩带动移动块221实现移动，移动块221在移动过程中，会带动旋转板22实现旋转，旋转板22在旋转过程中利用旋转板22上的限位槽222带动挡片23的固定柱232沿正六边形的限位槽222移动，在移动过程中由于挡片23的限位柱231位于移动槽211内，在移动过程中，会使限位柱231沿移动槽211的端部实现旋转，进而使挡片23实现有效开合，将挡片23开启后，对位于挡片23开启后所形成的空间进行钻孔安装锚杆，安装完毕后，使气缸反向旋转，利用挡片23实现对锚杆位置的有效固定，提高锚杆在使用过程中的稳定性。通过支撑架弧形段11上的开合装置2对对应锚杆的位置进行有效限定，同时也可在直边段12的支撑架上设置对称的斜孔13，利用该斜孔13对冲击地压巷道内壁进行倾斜打孔，安装两个倾斜的锚杆，提高支撑架的稳定性；

D、在冲击地压巷道内壁向围岩钻设卸压钻孔；

E、在卸压钻孔末端放置爆破件进行爆破卸压。

综上所述，本发明提供了一种冲压地压卸压设备，包括支撑装置、卸压装置和输送装置，所述支撑装置包括支撑架、位于支撑架上的若干个开合装置和位于开合装置内的锚杆，所述支撑架包括弧形段和直边段，且所述开合装置位于弧形段上，所述直边段具有行走装置，所述开合装置包括固定座、旋转板和若干个挡片，所述固定座上设有容纳空间和移动槽，且所述旋转板和挡片均活动于容纳空间内，所述旋转板上环设有限位槽，且所述旋转板边侧设有移动块，所述挡片上设有限位柱和固定柱，所述限位柱活动于移动槽内，所述固定柱活动于限位槽内，利用行走装置对支撑装置的位置进行移动，使其移动至冲击地压巷道的合适位置，进而对开合装置的位置进行排列，便于利用开合装置对锚杆进行有效固定，提高对冲击地压巷道的有效支撑，降低后续的安全隐患；所述卸压装置包括卸压钻孔和爆破件，所述卸压钻孔由所述冲击地压巷道的内壁向围岩内钻入，所述爆破件位于所述卸压钻孔的末端，通过卸压装置实现对冲击地压巷道的有效卸压，进而保证煤矿开采过程中的安全性；所述输送装置包括承载板、导向杆、移动杆和旋转杆，所述承载板上排列有若干锚杆，且所述承载板上设有导向槽，所述导向槽宽度小于锚杆直径，所述导向杆位于导向槽一侧，所述移动杆垂直套接导向杆，所述旋转杆两端分别连接滑块和动力件，所述滑块弯折成型，且所述滑块套接移动杆，所述滑块上设有顶柱，所述顶柱位于导向槽正下方，利用旋转杆的旋转带动移动杆实现移动，在移动过程中通过滑块对锚杆进行单个输送，进而便于工作人员支撑过程中对锚杆的有效拿取，提高工作效率。本发明的有益效果：通过输送装置对锚杆实现单个输送，同时利用支撑装置对锚杆和冲击地压巷道进行有效支撑，保证工作人员在工作过程中的安全性，利用卸压装置实现有效卸压，降低后续煤矿开采过程中的危险性，提高安全生产效率。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种冲压地压卸压设备，其特征在于，包括支撑装置、卸压装置和输送装置，所述支撑装置包括支撑架、位于支撑架上的若干个开合装置和位于开合装置内的锚杆，所述支撑架包括弧形段和直边段，且所述开合装置位于弧形段上，所述直边段具有行走装置，所述开合装置包括固定座、旋转板和若干个挡片，所述固定座上设有容纳空间和移动槽，且所述旋转板和挡片均活动于容纳空间内，所述旋转板上环设有限位槽，且所述旋转板边侧设有移动块，所述挡片上设有限位柱和固定柱，所述限位柱活动于移动槽内，所述固定柱活动于限位槽内；

所述卸压装置包括卸压钻孔和爆破件，所述卸压钻孔由所述冲击地压巷道的内壁向围岩内钻入，所述爆破件位于所述卸压钻孔的末端；

所述输送装置包括承载板、导向杆、移动杆和旋转杆，所述承载板上排列有若干锚杆，且所述承载板上设有导向槽，所述导向槽宽度小于锚杆直径，所述导向杆位于导向槽一侧，所述移动杆垂直套接导向杆，所述旋转杆两端分别连接滑块和动力件，所述滑块弯折成型，且所述滑块套接移动杆，所述滑块上设有顶柱，所述顶柱位于导向槽正下方。

2.根据权利要求1所述的冲压地压卸压设备，其特征在于，所述行走装置包括自锁轮和电机，且所述行走装置通过连接板插接直边段，所述电机固定连接连接板。

3.根据权利要求1所述的冲压地压卸压设备，其特征在于，所述移动块通过连接杆连接气缸输出端，且所述连接杆端部活动连接移动块。

4.根据权利要求1所述的冲压地压卸压设备，其特征在于，所述挡片设有六片，且所述挡片端部呈三角形设置，所述限位槽呈正六边形设置，所述移动槽设有六个，且所述限位柱活动于移动槽内，所述固定柱活动于限位槽内。

5.根据权利要求1所述的冲压地压卸压设备，其特征在于，所述承载板上设有竖直的立杆，且所述立杆组和形成固定空间，所述锚杆位于固定空间内。

6.根据权利要求1所述的冲压地压卸压设备，其特征在于，所述输送装置还包括外壳，所述导向杆两端固定连接外壳，所述旋转杆通过固定块连接外壳，且所述固定块上设有通孔，所述旋转杆端部通过固定轴连接电机，且所述固定轴位于通孔内。

7.根据权利要求1所述的冲压地压卸压设备，其特征在于，所述旋转杆上套接有弹性件，且所述弹性件为弹簧。

8.根据权利要求1所述的冲压地压卸压设备，其特征在于，所述顶柱设有两个，且两个顶柱之间的距离小于导向槽的宽度，所述顶柱材质为橡胶。

9.根据权利要求1所述的冲压地压卸压设备，其特征在于，所述滑块一侧设有活动空间，且所述旋转杆端部活动于活动空间内。

10.利用权利要求1～9任意一项所述的冲压地压卸压设备进行卸压的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将支撑装置移动至冲击地压巷道内，在相邻两个支撑装置之间挂设金属网，利用金属网对巷道内壁掉落的石块等进行防护；

B、利用输送装置对锚杆进行承载移动，并保证锚杆的单个输送，使工作人员能够对锚杆进行拿取后固定；

C、打开开合装置，在开合装置所形成的空间内打设锚杆，利用多个开合装置对锚杆进行单独支撑，防止其在卸压过程中出现掉落或滑动现象，利用多个锚杆实现对巷道内壁的有效支撑防护；

D、在冲击地压巷道内壁向围岩钻设卸压钻孔；

E、在卸压钻孔末端放置爆破件进行爆破卸压。

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