CN111927533A - 一种煤矿顶板事故应急设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿顶板事故应急设备，包括箱体，所述箱体内设有腔体，所述腔体内设有下封装置，所述箱体上侧设有移动装置，所述移动装置用于实现所述箱体在矿洞里的移动，所述箱体前侧与后侧设有侧封装置，所述侧封装置用于实现前后两侧的封闭，所述下封装置利用遇难煤矿工人手拉把手并悬空的重力，通过一系列传动，带动下侧两块板对接实现下侧的封闭，所述移动装置能使轮始终与矿洞上侧保持抵接，适合箱体在矿洞内的移动，所述侧封装置能封闭前侧和后侧，同时在正常情况下带动箱体跟着人移动，所述下封装置和所述侧封装置配合工作将工人保护在密闭空间内。

Description

一种煤矿顶板事故应急设备

技术领域

本发明涉及一种煤矿顶板事故应急设备，主要涉及煤矿设备技术领域。

背景技术

顶板事故是指在地下采煤过程中，顶板意外冒落造成人员伤亡、设备损坏、生产终止等的事故，过去，顶板事故据资料显示占全部死亡人数的百分之四十以上，现顶板事故虽有减少，但仍是煤矿生产的主要灾害之一，目前缺乏一种能有效保护煤矿工人免受顶板事故危害的设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种煤矿顶板事故应急设备，克服了煤矿顶板大面积坍塌造成掩埋煤矿工人事故的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种煤矿顶板事故应急设备，包括箱体，所述箱体内设有腔体，所述腔体内设有下封装置，所述下封装置包括两根转动连接转动连接于所述腔体后侧内壁上的驱动轴，所述驱动轴向前延伸至所述腔体前侧内壁上，所述驱动轴表面上固定连接有驱动齿轮，所述腔体下侧内壁上设有上下贯通的下位槽，所述下位槽内滑动连接有下拉杆，所述下拉杆上侧端面上固定连接有下拉块，所述下拉块上侧端面上固定连接有下拉齿条，所述下拉齿条与两个所述驱动齿轮啮合连接，所述下拉块下侧端面之间与所述腔体下侧内壁之间连接有保持弹簧，所述下拉杆下侧端面上固定连接有把手块，所述把手块左右两侧端面上分别固定连接有一根把手杆，所述腔体左右两侧内壁上分别设有一处左右贯通的侧位槽，所述箱体左右两侧端面上分别固定连接有一块侧封箱，所述侧封箱内设有侧封腔，所述侧封腔靠近所述箱体一侧内壁上设有左右贯通的带轮槽，所述侧位槽与所述带轮槽相通，所述侧封腔后侧内壁上转动连接有一根向前延伸至所述侧封腔前侧内壁上的配合轴，所述侧封腔后侧内壁上转动连接有一根向前延伸至所述侧封腔前侧内壁上的齿轮轴，右侧的所述驱动轴与左侧的所述配合轴带轮连接，左侧的所述驱动轴与右侧的所述配合轴带轮连接，所述配合轴与所述齿轮轴带轮连接，所述齿轮轴表面上固定连接有旋转齿轮，所述侧封腔左右两侧内壁上分别设有一处左右贯通的滑动槽，所述滑动槽下侧内壁上滑动连接有铁板，所述铁板上侧端面上固定连接有对接滑块，所述对接滑块上侧端面上固定连接有对接齿条，所述对接齿条与所述旋转齿轮啮合连接，所述箱体上侧设有移动装置，所述移动装置用于实现所述箱体在矿洞里的移动，所述箱体前侧与后侧设有侧封装置，所述侧封装置用于实现前后两侧的封闭。

进一步的，所述对接滑块内设有楔形槽，所述侧封箱靠近所述箱体一侧端面上固定连接有楔箱，所述楔箱内设有楔腔，所述楔腔内滑动连接有向下延伸的滑动楔块，所述滑动楔块位于所述楔形槽上侧，所述滑动楔块上侧端面与所述楔腔上侧内壁之间连接有抵接弹簧，两块所述对接滑块对接之前，所述滑动楔块与所述对接滑块上侧端面抵接，两块所述对接滑块对接后，所述滑动楔块在所述抵接弹簧弹力作用与自身重力作用下向下移动至所述楔形槽内，所述侧封腔远离所述箱体一侧内壁上固定连接有楔箱，所述转轮电机靠近所述箱体一侧动力连接有一根向靠近所述箱体方向延伸的转轮电机轴，所述转轮电机轴表面上固定连接有转轮。

进一步的，所述移动装置包括固定连接于所述箱体上侧端面上的支撑板，所述支撑板上侧断面上固定连接有圆筒，所述圆筒内设有上下贯通的圆筒腔，所述圆筒腔内滑动连接有上压滑块，所述上压滑块下侧端面与所述支撑板上侧端面之间连接有上压弹簧，所述上压滑块右侧端面上固定连接有旋转电机，所述旋转电机右侧动力连接有向右延伸的旋转电机轴，所述旋转电机轴表面上固定连接有上转轮。

进一步的，所述箱体上侧端面上左右两侧分别固定连接有两根撑杆，所述撑杆上侧端面上固定连接有滑动爪，所述滑动爪内滑动连接有圆轨，所述圆轨表面上固定连接有钩爪，所述钩爪用于勾住矿洞内的铁丝网，所述圆轨沿矿洞铺设起到轨道作用。

进一步的，所述侧封装置包括两根滑动连接于所述腔体下侧内壁上的滑动齿条，所述腔体下侧内壁上转动连接有两根向上延伸的转动轴，两根所述转动轴分别位于所述腔体前后两侧，且两根所述转动轴并不前后对称，所述转动轴表面上固定连接有转动齿轮，所述转动齿轮与所述滑动齿条啮合连接，所述转动轴与所述驱动轴表面上分别固定连接有一个锥齿轮，两个所述锥齿轮啮合连接，所述滑动齿条上侧端面上固定连接有抵接块，所述箱体后侧端面上铰接有后封板，所述后封板上侧端面上固定连接有定位件，所述定位件用于检测人的位置，所述后封板下侧端面上固定连接有电磁铁条，所述电磁铁条可提供强大磁力。

进一步的，所述箱体前侧端面上铰接有前封板，所述前封板内动力设有向外延伸的动力轴，所述动力轴上侧端面上固定连接有钻头元件，所述前封板下侧端面上固定连接有电磁铁条，当所述抵接块位于所述箱体外时所述后封板与所述前封板保持水平状态。

本发明的有益效果 ：本发明的下封装置利用遇难煤矿工人手拉把手并悬空的重力，通过一系列传动，带动下侧两块板对接实现下侧的封闭，移动装置能使轮始终与矿洞上侧保持抵接，适合箱体在矿洞内的移动，侧封装置能封闭前侧和后侧，同时在正常情况下带动箱体跟着人移动，下封装置和侧封装置配合工作将工人保护在密闭空间内，本发明就如同实时戴在工人头顶上的一顶能抗顶板事故的“安全帽”。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中A-A的结构示意图；

图3是图1中B的放大结构示意图；

图4是图1中C的放大结构示意图；

图5是图1中D-D的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-5对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图 1-5所述的一种煤矿顶板事故应急设备，包括箱体11，所述箱体11内设有腔体12，所述腔体12内设有下封装置101，所述下封装置101包括两根转动连接转动连接于所述腔体12后侧内壁上的驱动轴20，所述驱动轴20向前延伸至所述腔体12前侧内壁上，所述驱动轴20表面上固定连接有驱动齿轮60，所述腔体12下侧内壁上设有上下贯通的下位槽61，所述下位槽61内滑动连接有下拉杆38，所述下拉杆38上侧端面上固定连接有下拉块36，所述下拉块36上侧端面上固定连接有下拉齿条19，所述下拉齿条19与两个所述驱动齿轮60啮合连接，所述下拉块36下侧端面之间与所述腔体12下侧内壁之间连接有保持弹簧37，所述下拉杆38下侧端面上固定连接有把手块40，所述把手块40左右两侧端面上分别固定连接有一根把手杆39，所述腔体12左右两侧内壁上分别设有一处左右贯通的侧位槽21，所述箱体11左右两侧端面上分别固定连接有一块侧封箱23，所述侧封箱23内设有侧封腔24，所述侧封腔24靠近所述箱体11一侧内壁上设有左右贯通的带轮槽22，所述侧位槽21与所述带轮槽22相通，所述侧封腔24后侧内壁上转动连接有一根向前延伸至所述侧封腔24前侧内壁上的配合轴25，所述侧封腔24后侧内壁上转动连接有一根向前延伸至所述侧封腔24前侧内壁上的齿轮轴26，右侧的所述驱动轴20与左侧的所述配合轴25带轮连接，左侧的所述驱动轴20与右侧的所述配合轴25带轮连接，所述配合轴25与所述齿轮轴26带轮连接，所述齿轮轴26表面上固定连接有旋转齿轮27，所述侧封腔24左右两侧内壁上分别设有一处左右贯通的滑动槽28，所述滑动槽28下侧内壁上滑动连接有铁板31，所述铁板31上侧端面上固定连接有对接滑块30，所述对接滑块30上侧端面上固定连接有对接齿条29，所述对接齿条29与所述旋转齿轮27啮合连接，所述箱体11上侧设有移动装置102，所述移动装置102用于实现所述箱体11在矿洞里的移动，所述箱体11前侧与后侧设有侧封装置103，所述侧封装置103用于实现前后两侧的封闭。

有益地，所述对接滑块30内设有楔形槽65，所述侧封箱23靠近所述箱体11一侧端面上固定连接有楔箱32，所述楔箱32内设有楔腔33，所述楔腔33内滑动连接有向下延伸的滑动楔块35，所述滑动楔块35位于所述楔形槽65上侧，所述滑动楔块35上侧端面与所述楔腔33上侧内壁之间连接有抵接弹簧34，两块所述对接滑块30对接之前，所述滑动楔块35与所述对接滑块30上侧端面抵接，两块所述对接滑块30对接后，所述滑动楔块35在所述抵接弹簧34弹力作用与自身重力作用下向下移动至所述楔形槽65内，所述侧封腔24远离所述箱体11一侧内壁上固定连接有楔箱32，所述转轮电机62靠近所述箱体11一侧动力连接有一根向靠近所述箱体11方向延伸的转轮电机轴63，所述转轮电机轴63表面上固定连接有转轮64，当发生顶板事故时，工人双手抓住所述把手杆39并将双脚保持悬空，带动所述把手块40向下移动，带动所述下拉杆38向下移动，从而带动所述下拉块36向下移动，从而带动所述下拉齿条19向下移动，从而带动所述驱动齿轮60旋转，从而带动所述配合轴25旋转，从而带动所述齿轮轴26旋转，从而带动所述旋转齿轮27旋转，从而带动所述对接滑块30向靠近所述把手块40方向移动至两块所述对接滑块30对接，所述滑动楔块35向下移动至所述楔形槽65内，所述对接滑块30无法复位，两块所述对接滑块30保持对接，此时人双脚可站在所述对接滑块30上完成向下封位，当所述转轮64触地且必要时，所述转轮电机62工作，带动所述转轮电机轴63旋转，从而带动所述转轮64旋转，从而带动所述箱体11移动。

有益地，所述移动装置102包括固定连接于所述箱体11上侧端面上的支撑板52，所述支撑板52上侧断面上固定连接有圆筒53，所述圆筒53内设有上下贯通的圆筒腔56，所述圆筒腔56内滑动连接有上压滑块55，所述上压滑块55下侧端面与所述支撑板52上侧端面之间连接有上压弹簧54，所述上压滑块55右侧端面上固定连接有旋转电机57，所述旋转电机57右侧动力连接有向右延伸的旋转电机轴58，所述旋转电机轴58表面上固定连接有上转轮59。

有益地，所述箱体11上侧端面上左右两侧分别固定连接有两根撑杆13，所述撑杆13上侧端面上固定连接有滑动爪14，所述滑动爪14内滑动连接有圆轨15，所述圆轨15表面上固定连接有钩爪16，所述钩爪16用于勾住矿洞内的铁丝网，所述圆轨15沿矿洞铺设起到轨道作用，通过所述钩爪16勾住矿洞内预先铺好的铁丝网，再铺设所述圆轨15，所述滑动爪14卡扣进所述圆轨15内，所述旋转电机57工作，带动所述旋转电机轴58旋转，从而带动所述上转轮59旋转，所述上转轮59在所述上压弹簧54弹力作用下时钟与矿洞上层铁丝网保持接触，从而带动所述箱体11在矿洞内移动。

有益地，所述侧封装置103包括两根滑动连接于所述腔体12下侧内壁上的滑动齿条41，所述腔体12下侧内壁上转动连接有两根向上延伸的转动轴43，两根所述转动轴43分别位于所述腔体12前后两侧，且两根所述转动轴43并不前后对称，所述转动轴43表面上固定连接有转动齿轮42，所述转动齿轮42与所述滑动齿条41啮合连接，所述转动轴43与所述驱动轴20表面上分别固定连接有一个锥齿轮45，两个所述锥齿轮45啮合连接，所述滑动齿条41上侧端面上固定连接有抵接块44，所述箱体11后侧端面上铰接有后封板46，所述后封板46上侧端面上固定连接有定位件47，所述定位件47用于检测人的位置，所述后封板46下侧端面上固定连接有电磁铁条48，所述电磁铁条48可提供强大磁力。

有益地，所述箱体11前侧端面上铰接有前封板49，所述前封板49内动力设有向外延伸的动力轴50，所述动力轴50上侧端面上固定连接有钻头元件51，所述前封板49下侧端面上固定连接有电磁铁条48，当所述抵接块44位于所述箱体11外时所述后封板46与所述前封板49保持水平状态，通过所述驱动轴20旋转，带动所述锥齿轮45旋转，从而带动所述转动轴43旋转，从而带动所述转动齿轮42旋转，从而带动所述滑动齿条41向所述腔体12内移动，从而带动所述抵接块44移动至是腔体12内，从而带动所述后封板46与所述前封板49在重力作用下翻转至竖直状态，所述电磁铁条48工作产生较大磁力，从而吸住所述铁板31，实现前后两侧的封闭，所述动力轴50可旋转，带动所述钻头元件51旋转钻开顶板事故而产生的覆盖层。

整个装置的机械动作的顺序 ：1．预想将钩爪16勾住矿洞内的铁丝网，在沿着钩爪16铺设圆轨15，滑动爪14卡扣进圆轨15内，在正常状态下，两块对接滑块30分离，抵接块44位于箱体11外，定位件47定位煤矿工人的位置，旋转电机57工作，带动旋转电机轴58旋转，从而带动上转轮59旋转，上转轮59在上压弹簧54弹力作用下时钟与矿洞上层铁丝网保持接触，从而带动箱体11在矿洞内移动；2．遇见顶板事故时，工人双手抓住把手杆39并将双脚保持悬空，带动把手块40向下移动，带动下拉杆38向下移动，从而带动下拉块36向下移动，从而带动下拉齿条19向下移动，从而带动驱动齿轮60旋转，从而带动配合轴25旋转，从而带动齿轮轴26旋转，从而带动旋转齿轮27旋转，从而带动对接滑块30向靠近把手块40方向移动至两块对接滑块30对接，滑动楔块35向下移动至楔形槽65内，对接滑块30无法复位，两块对接滑块30保持对接，此时人双脚可站在对接滑块30上完成向下封位；3．同时，驱动轴20旋转，带动锥齿轮45旋转，从而带动转动轴43旋转，从而带动转动齿轮42旋转，从而带动滑动齿条41向腔体12内移动，从而带动抵接块44移动至是腔体12内，从而带动后封板46与前封板49在重力作用下翻转至竖直状态，电磁铁条48工作产生较大磁力，从而吸住铁板31，实现前后两侧的封闭，动力轴50可旋转，带动钻头元件51旋转钻开顶板事故而产生的覆盖层；4．当圆轨15未遭到破坏时，上转轮59作为驱动件带动箱体11向矿洞外移动，当圆轨15遭到破坏，转轮64作为驱动件带动箱体11向矿洞外移动；上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种煤矿顶板事故应急设备，包括箱体，其特征在于：所述箱体内设有腔体，所述腔体内设有下封装置，所述下封装置包括两根转动连接转动连接于所述腔体后侧内壁上的驱动轴，所述驱动轴向前延伸至所述腔体前侧内壁上，所述驱动轴表面上固定连接有驱动齿轮，所述腔体下侧内壁上设有上下贯通的下位槽，所述下位槽内滑动连接有下拉杆，所述下拉杆上侧端面上固定连接有下拉块，所述下拉块上侧端面上固定连接有下拉齿条，所述下拉齿条与两个所述驱动齿轮啮合连接，所述下拉块下侧端面之间与所述腔体下侧内壁之间连接有保持弹簧，所述下拉杆下侧端面上固定连接有把手块，所述把手块左右两侧端面上分别固定连接有一根把手杆，所述腔体左右两侧内壁上分别设有一处左右贯通的侧位槽，所述箱体左右两侧端面上分别固定连接有一块侧封箱，所述侧封箱内设有侧封腔，所述侧封腔靠近所述箱体一侧内壁上设有左右贯通的带轮槽，所述侧位槽与所述带轮槽相通，所述侧封腔后侧内壁上转动连接有一根向前延伸至所述侧封腔前侧内壁上的配合轴，所述侧封腔后侧内壁上转动连接有一根向前延伸至所述侧封腔前侧内壁上的齿轮轴，右侧的所述驱动轴与左侧的所述配合轴带轮连接，左侧的所述驱动轴与右侧的所述配合轴带轮连接，所述配合轴与所述齿轮轴带轮连接，所述齿轮轴表面上固定连接有旋转齿轮，所述侧封腔左右两侧内壁上分别设有一处左右贯通的滑动槽，所述滑动槽下侧内壁上滑动连接有铁板，所述铁板上侧端面上固定连接有对接滑块，所述对接滑块上侧端面上固定连接有对接齿条，所述对接齿条与所述旋转齿轮啮合连接，所述箱体上侧设有移动装置，所述移动装置用于实现所述箱体在矿洞里的移动，所述箱体前侧与后侧设有侧封装置，所述侧封装置用于实现前后两侧的封闭。

2.根据权利要求 1 所述的一种煤矿顶板事故应急设备，其特征在于：所述对接滑块内设有楔形槽，所述侧封箱靠近所述箱体一侧端面上固定连接有楔箱，所述楔箱内设有楔腔，所述楔腔内滑动连接有向下延伸的滑动楔块，所述滑动楔块位于所述楔形槽上侧，所述滑动楔块上侧端面与所述楔腔上侧内壁之间连接有抵接弹簧，两块所述对接滑块对接之前，所述滑动楔块与所述对接滑块上侧端面抵接，两块所述对接滑块对接后，所述滑动楔块在所述抵接弹簧弹力作用与自身重力作用下向下移动至所述楔形槽内，所述侧封腔远离所述箱体一侧内壁上固定连接有楔箱，所述转轮电机靠近所述箱体一侧动力连接有一根向靠近所述箱体方向延伸的转轮电机轴，所述转轮电机轴表面上固定连接有转轮。

3.根据权利要求 1 所述的一种煤矿顶板事故应急设备，其特征在于：所述移动装置包括固定连接于所述箱体上侧端面上的支撑板，所述支撑板上侧断面上固定连接有圆筒，所述圆筒内设有上下贯通的圆筒腔，所述圆筒腔内滑动连接有上压滑块，所述上压滑块下侧端面与所述支撑板上侧端面之间连接有上压弹簧，所述上压滑块右侧端面上固定连接有旋转电机，所述旋转电机右侧动力连接有向右延伸的旋转电机轴，所述旋转电机轴表面上固定连接有上转轮。

4.根据权利要求 1 所述的一种煤矿顶板事故应急设备，其特征在于：所述箱体上侧端面上左右两侧分别固定连接有两根撑杆，所述撑杆上侧端面上固定连接有滑动爪，所述滑动爪内滑动连接有圆轨，所述圆轨表面上固定连接有钩爪，所述钩爪用于勾住矿洞内的铁丝网，所述圆轨沿矿洞铺设起到轨道作用。

5.根据权利要求 1 所述的一种煤矿顶板事故应急设备，其特征在于：所述侧封装置包括两根滑动连接于所述腔体下侧内壁上的滑动齿条，所述腔体下侧内壁上转动连接有两根向上延伸的转动轴，两根所述转动轴分别位于所述腔体前后两侧，且两根所述转动轴并不前后对称，所述转动轴表面上固定连接有转动齿轮，所述转动齿轮与所述滑动齿条啮合连接，所述转动轴与所述驱动轴表面上分别固定连接有一个锥齿轮，两个所述锥齿轮啮合连接，所述滑动齿条上侧端面上固定连接有抵接块，所述箱体后侧端面上铰接有后封板，所述后封板上侧端面上固定连接有定位件，所述定位件用于检测人的位置，所述后封板下侧端面上固定连接有电磁铁条，所述电磁铁条可提供强大磁力。

6.根据权利要求 1 所述的一种煤矿顶板事故应急设备，其特征在于：所述箱体前侧端面上铰接有前封板，所述前封板内动力设有向外延伸的动力轴，所述动力轴上侧端面上固定连接有钻头元件，所述前封板下侧端面上固定连接有电磁铁条，当所述抵接块位于所述箱体外时所述后封板与所述前封板保持水平状态。

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