CN111946369B - 一种煤矿区域矿洞支撑设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种煤矿区域矿洞支撑设备，包括一侧设有至少一个气缸的底座，其特征在于：所述的气缸上端固定安装有遮板，所述的遮板前端对称设有支撑装置，每个所述的支撑装置一侧均设置有防塌装置，且所述的防塌装置活动安装于所述的底座上，所述的支撑装置中间位置还安装有辅助防护装置，本发明提供的一种煤矿区域矿洞支撑设备，利用支撑装置与防塌装置进行配合，有利于在支撑装置受压过度时，防塌装置给一个反向支撑力，进一步保证支撑效果，且辅助防护装置的设置有利于在意外发生时给施工人员进行一定的防护。

Description

一种煤矿区域矿洞支撑设备

技术领域

本发明属于矿洞防护设备的技术领域，尤其是涉及一种煤矿区域矿洞支撑设备。

背景技术

我国煤矿主要是地下开采，需要在井下开掘大量巷道，采用巷道支护来保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要意义，现有技术中的支撑设备多采用简单的液压支撑，没有相应的安全防护以及锁止结构，使得支撑设备安全性低，对施工工人无法起到良好的防护，因此，对于矿洞支撑设备的改良是值得我们研究的。

例如，中国专利文献公开了一种新型煤矿井下支护装置，【申请号：201821969981.0】，包括第一防护板，所述第一防护板的下表面固定连接有第一减震器，所述第一减震器包括外壳，所述外壳的内顶壁固定连接有第一承压板，所述第一承压板的下表面固定连接有减震弹簧，所述减震弹簧的底端固定连接第二承压板，所述第二承压板的下表面固定连接有承压块。该新型煤矿井下支护装置，通过照明灯的设置，起到了照明得作用，增加了矿洞的亮度，提高了施工人员的人身安全，避免了磕碰的发生，通过底板、活动板和液压支架的设置，起到了支撑的作用，能够有效保证装置本体的稳定性及牢固性。

上述方案中的一种新型煤矿井下支护装置，虽保证装置本体的稳定性及牢固性，但对于受压过度时，支架没有相应的锁止措施，且对于施工过程中可能坍塌的情况下，没有设置对工人的防护装置。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供了一种煤矿区域矿洞支撑设备，利用支撑装置与防塌装置进行配合，有利于在支撑装置受压过度时，防塌装置给一个反向支撑力，进一步保证支撑效果，且辅助防护装置的设置有利于在意外发生时给施工人员进行一定的防护。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种煤矿区域矿洞支撑设备，包括一侧设有至少一个气缸的底座，其特征在于：所述的气缸上端固定安装有遮板，所述的遮板前端对称设有支撑装置，每个所述的支撑装置一侧均设置有防塌装置，且所述的防塌装置活动安装于所述的底座上，所述的支撑装置中间位置还安装有辅助防护装置。

作为优选，所述的支撑装置包括对称设置于所述的底座两侧的第一运行槽，每个所述的第一运行槽内均活动安装有第一支杆，两根所述的第一支杆上端通过同一根水平设置的铰接轴连接有第二支杆，且所述的第二支杆上端均铰接于所述的遮板上设置的第二运行槽内。

作为优选，所述的防塌装置包括固定安装于所述的第一支杆下端的转轴，且所述的转轴活动安装于所述的底座内，所述的转轴上还固定安装有棘轮，且所述的棘轮正下端设置有锁止杆组件，所述的锁止杆组件一侧设有插入块组件，所述的插入块组件上端设有可移动的凸轮组件。

作为优选，所述的锁止杆组件包括设置于所述的棘轮一侧的导向槽，所述的导向槽内活动安装有锁止杆，所述的锁止杆下端铰接有杠杆，且所述的杠杆铰接于所述的底座上设置的第三运行槽内，所述的杠杆前端设置于所述的安装仓内。

作为优选，所述的插入块组件包括通过弹簧与所述的安装仓下端面固定连接的水平板，且所述的水平板设置于所述的杠杆的上端，所述的水平板下端固定安装有若干插入块，每个所述的插入块下端均设置有通孔。

作为优选，所述的凸轮组件包括固定安装于所述的转轴上的卡块，且所述的卡块设置于凸轮运行区内，且所述的凸轮运行运设置于所述的安装仓的正上方，所述的凸轮运行区一侧还设有凸轮放置槽，所述的凸轮放置槽内活动安装有凸轮，且所述的凸轮活动安装于所述的转轴上，所述的凸轮上还设有与所述的卡块相互配合的卡口，所述的凸轮放置槽一侧还设有螺纹孔，且所述的螺纹孔内设有调节螺钉。

作为优选，所述的辅助防护装置包括若干固定安装于所述的铰接轴上的弯杆，所述的弯杆前端固定安装有辅助防护板，所述的辅助防护板上端设有弧形板，所述的弧形板下端设有压杆，所述的压杆下端设有气囊装置。

作为优选，所述的气囊装置包括固定安装于所述的辅助防护板上的橡胶板，且所述的橡胶板设置于所述的压杆的正下端，所述的橡胶板下端固定安装有刀片，所述的刀片设置于放料仓内，且所述的放料仓内装有第一反应物，所述的放料仓下端通过塑料膜分隔有反应仓，且所述的反应仓内装有第二反应物，所述的反应仓通过气管连接有安全气囊，且所述的安全气囊安装于所述的辅助防护板下端。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明中的支杆装置的第一支杆固定安装在转轴上，而转轴上有固定安装有卡块、棘轮，使得第一支杆受压往下塌时，同步带动转轴、卡块以及棘轮运动，而凸轮在调节螺钉作用下，可通过卡口与卡块配合，使得凸轮同步转动，使得凸轮向下压水平板，将插入块插入地里面，可防止整个设备受压时倾倒，与此同时水平板下移给杠杆原理锁止杆的一侧施加一个向下的了，进一步使锁止杆上移卡住棘轮，限制转动的转动，给支杆装置一个反向力，防止支杆装置下榻，与现有技术简单的支撑相比较，本发明设备能够承受更大的压力，在意外发生时，也可给工人预留足够的逃生时间。

2.本发明中设置的辅助防护装置采用辅助防护板与弧形板双重保护，使得防护效果更佳，且弧形板下端压杆下压时可触发气囊装置，使得第一反应物与第二反应物快速产生大量气体，并使得气体充满安全气囊，能够对本设备下的施工人员形成一个保护仓，减小意外发生时，施工人员受到的伤害。

附图说明

图1是本发明设备的结构图。

图2是本发明设备的立体剖视图。

图3是本发明设备图2中A位置的放大图。

图4是本发明设备图2中B位置的放大图。

图5是本发明设备的左视局部剖视图。

图6是本发明设备图5中C位置的放大图。

图中，底座1、气缸11、遮板12、支撑装置2、第一运行槽21、第一支杆22、铰接轴23、第二支杆24、第二运行槽25、防塌装置3、转轴31、棘轮32、锁止杆组件S、导向槽S1、锁止杆S2、杠杆S3、第三运行槽S4、安装仓S5、插入块组件C、弹簧Z、水平板C1、插入块C2、通孔C3、凸轮组件T、卡块T1、凸轮运行区T2、凸轮放置槽T3、凸轮T4、卡口T5、螺纹孔T6、调节螺钉T7、辅助防护装置4、弯杆41、辅助防护板42、弧形板43、压杆44、气囊装置Q、橡胶板Q1、刀片Q2、放料仓Q3、第一反应物Q4、塑料膜Q5、反应仓Q6、第二反应物Q7、气管Q8、安全气囊Q9。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种煤矿区域矿洞支撑设备，包括一侧设有至少一个气缸11的底座1，其特征在于：气缸11上端固定安装有遮板12，遮板12前端对称设有支撑装置2，每个支撑装置2一侧均设置有防塌装置3，且防塌装置3活动安装于底座1上，支撑装置2中间位置还安装有辅助防护装置4，本装置中的气缸11可对称设置2个，气缸11与支撑装置2分别安装在底座1的两侧，辅助防护装置的一侧固定安装在支撑装置2上。

具体地说，支撑装置2包括对称设置于底座1两侧的第一运行槽21，每个第一运行槽21内均活动安装有第一支杆22，两根第一支杆22上端通过同一根水平设置的铰接轴23连接有第二支杆24，且第二支杆24上端均铰接于遮板12上设置的第二运行槽25内，在本装置中，两根第一支杆22与第二支杆24均对称设置，铰接轴23的设置有利于同步带动两侧的第一支杆22与第二支杆24，第一运行槽21、第二运行槽25分别根据第一支杆22、第二支杆24的运行轨迹进行设置。

进一步地说，防塌装置3包括固定安装于第一支杆22下端的转轴31，且转轴31活动安装于底座1内，转轴31上还固定安装有棘轮32，且棘轮32正下端设置有锁止杆组件S，锁止杆组件S一侧设有插入块组件C，插入块组件C上端设有可移动的凸轮组件T，本装置中的凸轮组件T、插入块组件C以及锁止杆组件S配合使用，凸轮组件T可移动至插入块组件C的正上端，使得凸轮组件T可带动插入块组件C下移，插入块组件C下移过程中压下锁止杆组件S，使得锁止杆组件S卡在棘轮32上，使得棘轮32进一步限制转轴31转动。

更进一步地说，锁止杆组件S包括设置于棘轮32一侧的导向槽S1，导向槽S1内活动安装有锁止杆S2，锁止杆S2下端铰接有杠杆S3，且杠杆S3铰接于底座1上设置的第三运行槽S4内，杠杆S3前端设置于安装仓S4内，本装置中的导向槽S1的位置根据棘轮32转动过程中的位置进行设置，使得锁止杆S3上移过程中可以卡住棘轮32，锁止杆S2的下端也可设置弹簧或弹片与导向槽S1相连，便于锁止杆S2的回弹。

再进一步地说，插入块组件C包括通过弹簧Z与安装仓S4下端面固定连接的水平板C1，且水平板C1设置于杠杆S3的上端，水平板C1下端固定安装有若干插入块C2，每个插入块C2下端均设置有通孔C3，在本装置中，插入块C2受压可穿过通孔C3插入地面，对整个支撑设备加以固定，可有效避免设备倾倒，且弹簧Z处于自由状态时，水平板C1与安装仓S4的上端面紧密贴合，锥形插入块C2的下端收回通孔C3内。

进一步地说，凸轮组件T包括固定安装于转轴31上的卡块T1，且卡块T1设置于凸轮运行区T2内，且凸轮运行运T2设置于安装仓S4的正上方，凸轮运行区T2一侧还设有凸轮放置槽T3，凸轮放置槽T3内活动安装有凸轮T4，且凸轮T4活动安装于转轴31上，凸轮T4上还设有与卡块T1相互配合的卡口T5，凸轮放置槽T3一侧还设有螺纹孔T6，且螺纹孔T6内设有调节螺钉T7，在本装置中，卡块T1、凸轮运行区T2以及凸轮T4的宽度保持一致，且凸轮运行区T2的宽度可设置为安装仓S4宽度的85%～95%，此设计有利于保持插入块组件C不脱离安装仓S4内，从而不干涉凸轮T4的移动，凸轮放置槽T3的宽度可设置为凸轮T4宽度的105%～110%，调节螺钉T7与螺纹孔T6配合能将凸轮T4推动到凸轮运行区T2内。

更进一步地说，辅助防护装置4包括若干固定安装于铰接轴23上的弯杆41，弯杆41前端固定安装有辅助防护板42，辅助防护板42上端设有弧形板43，弧形板43下端设有压杆44，压杆44下端设有气囊装置Q，本装置中的弯杆41与辅助防护板42之间的固定方式可采用焊接或螺纹连接，压杆44固定安装在弧形板43的下端，弧形板43的设置有利于进一步减小塌陷时对人员的压力。

再进一步地说，气囊装置Q包括固定安装于辅助防护板42上的橡胶板Q1，且橡胶板Q1设置于压杆44的正下端，橡胶板Q1下端固定安装有刀片Q2，刀片Q2设置于放料仓Q3内，且放料仓Q3内装有第一反应物Q4，放料仓Q3下端通过塑料膜Q5分隔有反应仓Q6，且反应仓Q6内装有第二反应物Q7，反应仓Q6通过气管Q8连接有安全气囊Q9，且安全气囊Q9安装于辅助防护板42下端，在本装置中，安全气囊Q9设置于辅助防护板42的下端，第一反应物Q4与第二反应物Q7可设置为相互反应能够快速生成无毒气体的反应物，如第一反应物Q4与第二反应物Q7可分别设置为水与碳化钙，也可设置为盐酸与碳酸钠等，安全气囊Q9可设置为现有技术中汽车上常用的安全气囊Q9材料进行制作。

工作原理：初始状态时，所有装置均处于静止状态，气缸11收缩，第一支杆22与第二支杆24之间夹角处于最小状态，遮板12处于靠近底座1的最低极限位置，锁止杆S2在自身重力的作用下处于导向槽S1下端的极限位置，水平板C1在弹簧Z的作用下处于安装仓S5的上端极限位置，插入块C2缩回安装仓S5内，凸轮T4位于凸轮放置槽T3内，卡块T1与卡口T5不不相互配合，塑料膜Q5处于密闭状态，安全气囊收缩在辅助防护板42上，当需要使用本产品时，将本产品运输到指定的需要支撑的位置，再通过气缸11顶起遮板12，第一支杆22与第二支杆24相互配合，使得遮板12处于水平状态，顶住巷道的顶部，此时再转动调节螺钉T7，使得调节螺钉T7将凸轮T4推入凸轮运行区T2内，并使得卡口T5与卡块T1相互配合，且调节螺钉T7与凸轮T4接触面可设置相互吸引的一对磁铁，便于本产品二次利用时，调节螺钉T7可将凸轮T4吸回凸轮放置槽T3内，当遮板12受到超负荷的压力时，向下压第二支杆24，使得第二支杆24带动第一支杆22下移，并带动转轴31与棘轮32同步转动，转轴31转动的同时带动凸轮T4转动，进一步带动凸轮T4在凸轮运行区T2内转动，凸轮T4转动时向下按压水平板C1，使得水平板C1带动插入块C2下移，插入块C2穿过通孔C3插入地下，可防止整个产品翻转，水平板C1下移的同时按压杠杆S3远离锁止杆S2的一端，使得杠杆S3该侧下移而安装有锁止杆S2上移，，从而带动锁止杆S2沿着导向槽S1上移，卡住棘轮32，给棘轮32施加与转动方向相反的力，进一步限制第一支杆22下移，遮板12受压变形过程中，按压弧形板43，使得弧形板43下端的压杆44挤压橡胶板Q1，使得橡胶板Q1下端的刀片Q2切割塑料膜Q5，使得第一反应物Q4与第二反应物Q7充分反应产生大量气体，并使得气体自气管Q8转入安全气囊Q9中，使得安全气囊Q9鼓起，进一步对工作人员起到防护作用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了底座1、气缸11、遮板12、支撑装置2、第一运行槽21、第一支杆22、铰接轴23、第二支杆24、第二运行槽25、防塌装置3、转轴31、棘轮32、锁止杆组件S、导向槽S1、锁止杆S2、杠杆S3、第三运行槽S4、安装仓S5、插入块组件C、弹簧Z、水平板C1、插入块C2、通孔C3、凸轮组件T、卡块T1、凸轮运行区T2、凸轮放置槽T3、凸轮T4、卡口T5、螺纹孔T6、调节螺钉T7、辅助防护装置4、弯杆41、辅助防护板42、弧形板43、压杆44、气囊装置Q、橡胶板Q1、刀片Q2、放料仓Q3、第一反应物Q4、塑料膜Q5、反应仓Q6、第二反应物Q7、气管Q8、安全气囊Q9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种煤矿区域矿洞支撑设备，包括一侧设有至少一个气缸（11）的底座（1），其特征在于：所述的气缸（11）上端固定安装有遮板（12），所述的遮板（12）前端对称设有支撑装置（2），每个所述的支撑装置（2）一侧均设置有防塌装置（3），且所述的防塌装置（3）活动安装于所述的底座（1）上，所述的支撑装置（2）中间位置还安装有辅助防护装置（4）；所述的支撑装置（2）包括对称设置于所述的底座（1）两侧的第一运行槽（21），每个所述的第一运行槽（21）内均活动安装有第一支杆（22），两根所述的第一支杆（22）上端通过同一根水平设置的铰接轴（23）连接有第二支杆（24），且所述的第二支杆（24）上端均铰接于所述的遮板（12）上设置的第二运行槽（25）内；所述的防塌装置（3）包括固定安装于所述的第一支杆（22）下端的转轴（31），且所述的转轴（31）活动安装于所述的底座（1）内，所述的转轴（31）上还固定安装有棘轮（32），且所述的棘轮（32）正下端设置有锁止杆组件（S），所述的锁止杆组件（S）一侧设有插入块组件（C），所述的插入块组件（C）上端设有可移动的凸轮组件（T）。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿区域矿洞支撑设备，其特征在于：所述的锁止杆组件（S）包括设置于所述的棘轮（32）一侧的导向槽（S1），所述的导向槽（S1）内活动安装有锁止杆（S2），所述的锁止杆（S2）下端铰接有杠杆（S3），且所述的杠杆（S3）铰接于所述的底座（1）上设置的第三运行槽（S4）内，所述的杠杆（S3）前端设置于安装仓（S5）内。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿区域矿洞支撑设备，其特征在于：所述的插入块组件（C）包括通过弹簧（Z）与所述的安装仓（S5）下端面固定连接的水平板（C1），且所述的水平板（C1）设置于所述的杠杆（S3）的上端，所述的水平板（C1）下端固定安装有若干插入块（C2），每个所述的插入块（C2）下端均设置有通孔（C3）。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿区域矿洞支撑设备，其特征在于：所述的凸轮组件（T）包括固定安装于所述的转轴（31）上的卡块（T1），且所述的卡块（T1）设置于凸轮运行区（T2）内，且所述的凸轮运行运（T2）设置于所述的安装仓（S5）的正上方，所述的凸轮运行区（T2）一侧还设有凸轮放置槽（T3），所述的凸轮放置槽（T3）内活动安装有凸轮（T4），且所述的凸轮（T4）活动安装于所述的转轴（31）上，所述的凸轮（T4）上还设有与所述的卡块（T1）相互配合的卡口（T5），所述的凸轮放置槽（T3）一侧还设有螺纹孔（T6），且所述的螺纹孔（T6）内设有调节螺钉（T7）。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿区域矿洞支撑设备，其特征在于：所述的辅助防护装置（4）包括若干固定安装于所述的铰接轴（23）上的弯杆（41），所述的弯杆（41）前端固定安装有辅助防护板（42），所述的辅助防护板（42）上端设有弧形板（43），所述的弧形板（43）下端设有压杆（44），所述的压杆（44）下端设有气囊装置（Q）。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿区域矿洞支撑设备，其特征在于：所述的气囊装置（Q）包括固定安装于所述的辅助防护板（42）上的橡胶板（Q1），且所述的橡胶板（Q1）设置于所述的压杆（44）的正下端，所述的橡胶板（Q1）下端固定安装有刀片（Q2），所述的刀片（Q2）设置于放料仓（Q3）内，且所述的放料仓（Q3）内装有第一反应物（Q4），所述的放料仓（Q3）下端通过塑料膜（Q5）分隔有反应仓（Q6），且所述的反应仓（Q6）内装有第二反应物（Q7），所述的反应仓（Q6）通过气管（Q8）连接有安全气囊（Q9），且所述的安全气囊（Q9）安装于所述的辅助防护板（42）下端。

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