CN112112673B - 一种煤矿开采用巷道防落石安全支护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿开采用巷道防落石安全支护装置，包括支护侧板、分隔板、连接腔、吹吸风机和固定板，所述支护侧板的底部嵌入设置有移动轮，所述轮轴的外侧固定有第一锥齿，所述支护侧板的顶部固定安装有支护顶板，所述活动板的上表面预留有进料孔，所述套板的两侧固定有固定筒，所述套板的下方活动设置有活动筒，所述活动筒的外侧固定有套块。该煤矿开采用巷道防落石安全支护装置，能够利用手动操作的方式对巷道支架整体的宽度进行调节，并且能够实现支架整体与巷道侧壁和地面部分的稳定连接，大大的节约了安装成本和时间，同时能够对巷道顶壁掉落的渣土进行收集并排出处理，有效降低了后续使用过程中巷道支架的清理工作负担。

Description

一种煤矿开采用巷道防落石安全支护装置

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体为一种煤矿开采用巷道防落石安全支护装置。

背景技术

在煤矿开采时需要挖掘巷道，而为了保证巷道内部的稳定性，通常需要使用支护装置对巷道内壁进行支撑，通常巷道的断面多为拱形，因此为了提升与巷道内壁的贴合性对支护装置的结构要求比较高，例如公开号为CN209942854U的一种具有减震功能的煤矿开采用巷道支护装置，包括第一矩形板，所述第一矩形板设置有两组，且两组所述第一矩形板对称设置，所述第一矩形板的下表面固定焊接有锥形块，且所述第一矩形板的上表面开设有第一弹簧槽，所述第一弹簧槽的内部设有减震弹簧，且所述第一弹簧槽的一侧开设有沉头孔，所述沉头孔的内部设有膨胀螺栓，所述减震弹簧的上端设有第二矩形板，所述第二矩形板的上表面固定焊接有立柱，且所述第二矩形板的下表面开设有第二弹簧槽，本实用新型可达到减震缓冲的作用，避免了因受到挤压或强烈震感而造成支护装置发生形变损坏的情况，延长了支护装置的使用寿命，便于巷道内部线路的排列工作。该具有减震功能的煤矿开采用巷道支护装置在实际使用过程中依旧存在以下缺点：

1.由于巷道中土质本身不够紧密结实，因此需要使用到相应的支护装置，但是由于支护装置本身在顶端对巷道顶壁进行支撑时，其边侧也需要与巷道侧壁进行稳定连接，而现有的连接方式大多为人工手动固定或电机与伸缩杆等电动设备驱动逐个安装，安装不够紧密且逐个操作的方式十分麻烦，导致后续支护装置容易出现与巷道连接松动的现象；

2.由于巷道顶端在使用网状结构进行支撑后，仍有部分碎土渣会随着时间推移穿过网顶掉落至支护结构中或支护结构下方的安装在巷道内的其他结构中，日常的清理十分麻烦，而且土渣的长时间堆积，不仅会影响巷道内其他设备的运行使用，还容易导致支护装置的受重增加，给巷道支护装置的日常使用和维护带来了极大的麻烦，因此支护装置仅有减震作用是远远不够的。

针对上述问题，急需在原有巷道支护装置的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿开采用巷道防落石安全支护装置，以解决上述背景技术提出现有的连接方式大多为人工手动固定或电机与伸缩杆等电动设备驱动逐个安装，仍有部分碎土渣会随着时间推移穿过网顶掉落至支护结构中或支护结构下方的安装在巷道内的其他结构中，不仅会影响巷道内其他设备的运行使用，还容易导致支护装置的受重增加的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿开采用巷道防落石安全支护装置，包括支护侧板、分隔板、连接腔、吹吸风机和固定板，所述支护侧板的底部嵌入设置有移动轮，且移动轮的内部贯穿有轮轴，所述轮轴的外侧固定有第一锥齿，且第一锥齿的内部贯穿有连接轴，所述连接轴外侧的支护侧板内固定有分隔板，且连接轴的顶部套设有第二锥齿，并且第二锥齿的边侧固定有引导杆，所述支护侧板的顶部固定安装有支护顶板，且支护侧板的内侧固定有活动板，所述活动板的上表面预留有进料孔，且活动板的边缘处和固定管的一端相连，所述固定管的另一端通过连接腔和吹吸风机相连，且吹吸风机螺栓安装在套板的上端面，所述套板的两侧固定有固定筒，且固定筒的内部和活动杆的一端相连，并且活动杆的另一端活动设置有滚轴，所述齿轮的内部贯穿有活动轴，且活动轴通过固定板和套板相连，所述套板的下方活动设置有活动筒，且活动筒的两端连接有调节杆，所述活动筒的外侧固定有套块，且套块的表面开设有固定槽，所述固定槽的内部嵌入设置有滚珠，且滚珠通过拉绳相连。

优选的，所述第一锥齿在轮轴和连接轴上均有设置，且第二锥齿在连接轴和引导杆上均有设置，并且2组第一锥齿和第二锥齿分别为啮合连接。

优选的，所述引导杆的端头处连接有连接杆，且连接杆的边侧设置有第一卡杆，并且两者相互垂直分布，同时第一卡杆的上端固定有固定杆。

优选的，所述连接杆和固定杆相接触，且第一卡杆通过固定块和支护侧板相连，并且第一卡杆和固定块为滑动连接，同时第一卡杆的下端缠绕有压缩弹簧。

优选的，所述支护顶板为弹性金属网，且支护顶板的网孔孔径小于进料孔的孔径，并且进料孔在活动板上均匀分布。

优选的，所述固定管的外侧缠绕有复位弹簧，且复位弹簧的外侧套设有套板，并且套板的上表面为弧面设置，同时活动板与固定管和套板均组成伸缩结构，而且活动板通过固定管和连接腔与吹吸风机相连通。

优选的，所述活动板的下端面固定有齿块，且齿块在活动板和第二卡杆上均为等角度分布，并且齿块的边侧活动设置有齿轮，同时两者相互啮合。

优选的，所述齿轮的下方活动设置有第二卡杆，且第二卡杆外侧的支护侧板上开设有通孔，并且第二卡杆和通孔组成滑动结构，同时第二卡杆关于支护顶板的竖轴线对称分布。

优选的，所述活动杆和固定筒组成伸缩结构，且两者均为对称分布，并且两者均为倾斜设置，同时滚轴和活动杆组成相对滚动结构，而且滚轴和支护顶板的内壁相贴合。

优选的，所述调节杆和活动筒为螺纹连接，且套块处于活动筒的中点处，并且滚珠和套块上的固定槽为卡合连接，同时滚珠在拉绳上等间距分布。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该煤矿开采用巷道防落石安全支护装置，能够利用手动操作的方式对巷道支架整体的宽度进行调节，并且能够实现支架整体与巷道侧壁和地面部分的稳定连接，大大的节约了安装成本和时间，同时能够对巷道顶壁掉落的渣土进行收集并排出处理，有效降低了后续使用过程中巷道支架的清理工作负担；

1.拉动拉绳通过滚珠与固定槽之间的卡合能够带动活动筒转动，进而通过活动筒与调节杆之间的螺纹连接改变2组支护侧板的间距，让支护顶板适用于不同弧度的巷道支撑，而支护顶板弯曲成不同状态时都能够与滚轴接触并带动其滚动，同时带动活动杆在固定筒内伸缩，起到对支护顶板支撑的作用；

2.当2组支护侧板间距改变时能够带动移动轮同步的滚动，进而通过2组相啮合的锥齿能够带动引导杆和连接杆转动，转动之后的连接杆解除对固定杆的限位，通过压缩弹簧的弹性能够带动第一卡杆迅速向下运动插入地下，实现支护侧板与地面的稳定连接；

3.间距改变的同时能够带动活动板在套板内伸缩，当活动板移动时通过齿轮与齿块间的啮合能够带动第二卡杆朝活动板相反的方向运动，进而深入巷道的侧壁进一步的加强支护侧板的稳定性，而支护侧板与巷道侧壁之间留有间隙以便线路及其他部件的安装；

4.当网格状的支撑顶板上有细小土渣落下时，通过吹吸风机运行产生的吸力，能够将土渣从进料孔吸入活动板内，再通过固定管和连接腔从吹吸风机的另一端排出，避免出现土渣堆积在套板及活动板上的现象，也能够避免掉落的土渣影响施工人员的施工。

附图说明

图1为本发明正视结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明套块侧剖结构示意图；

图4为本发明齿轮和齿块连接结构示意图；

图5为本发明套板正剖结构示意图；

图6为本发明支护侧板正剖结构示意图；

图7为本发明第一卡杆侧视结构示意图；

图8为本发明套板俯视结构示意图；

图9为本发明图5中B处剖面结构示意图。

图中：1、支护侧板；2、移动轮；3、轮轴；4、第一锥齿；5、连接轴；6、分隔板；7、第二锥齿；8、引导杆；9、连接杆；10、第一卡杆；11、固定杆；12、固定块；13、压缩弹簧；14、支护顶板；15、活动板；16、进料孔；17、固定管；18、复位弹簧；19、套板；20、连接腔；21、吹吸风机；22、固定筒；23、活动杆；24、滚轴；25、齿块；26、齿轮；27、活动轴；28、固定板；29、第二卡杆；30、通孔；31、活动筒；32、调节杆；33、套块；34、固定槽；35、滚珠；36、拉绳。

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。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种煤矿开采用巷道防落石安全支护装置，包括支护侧板1、移动轮2、轮轴3、第一锥齿4、连接轴5、分隔板6、第二锥齿7、引导杆8、连接杆9、第一卡杆10、固定杆11、固定块12、压缩弹簧13、支护顶板14、活动板15、进料孔16、固定管17、复位弹簧18、套板19、连接腔20、吹吸风机21、固定筒22、活动杆23、滚轴24、齿块25、齿轮26、活动轴27、固定板28、第二卡杆29、通孔30、活动筒31、调节杆32、套块33、固定槽34、滚珠35和拉绳36，支护侧板1的底部嵌入设置有移动轮2，且移动轮2的内部贯穿有轮轴3，轮轴3的外侧固定有第一锥齿4，且第一锥齿4的内部贯穿有连接轴5，连接轴5外侧的支护侧板1内固定有分隔板6，且连接轴5的顶部套设有第二锥齿7，并且第二锥齿7的边侧固定有引导杆8，支护侧板1的顶部固定安装有支护顶板14，且支护侧板1的内侧固定有活动板15，活动板15的上表面预留有进料孔16，且活动板15的边缘处和固定管17的一端相连，固定管17的另一端通过连接腔20和吹吸风机21相连，且吹吸风机21螺栓安装在套板19的上端面，套板19的两侧固定有固定筒22，且固定筒22的内部和活动杆23的一端相连，并且活动杆23的另一端活动设置有滚轴24，齿轮26的内部贯穿有活动轴27，且活动轴27通过固定板28和套板19相连，套板19的下方活动设置有活动筒31，且活动筒31的两端连接有调节杆32，活动筒31的外侧固定有套块33，且套块33的表面开设有固定槽34，固定槽34的内部嵌入设置有滚珠35，且滚珠35通过拉绳36相连；

第一锥齿4在轮轴3和连接轴5上均有设置，且第二锥齿7在连接轴5和引导杆8上均有设置，并且2组第一锥齿4和第二锥齿7分别为啮合连接，引导杆8的端头处连接有连接杆9，且连接杆9的边侧设置有第一卡杆10，并且两者相互垂直分布，同时第一卡杆10的上端固定有固定杆11，连接杆9和固定杆11相接触，且第一卡杆10通过固定块12和支护侧板1相连，并且第一卡杆10和固定块12为滑动连接，同时第一卡杆10的下端缠绕有压缩弹簧13，通过相啮合的第一锥齿4带动连接轴5转动，并通过相啮合的第二锥齿7带动引导杆8转动，当引导杆8转动后解除对固定杆11的限位，这样通过压缩弹簧13的弹性能够带动第一卡杆10迅速的在固定块12上下滑并深入地下；

支护顶板14为弹性金属网，且支护顶板14的网孔孔径小于进料孔16的孔径，并且进料孔16在活动板15上均匀分布，当2组支护侧板1间距改变时，能够带动支护顶板14弯曲成不同弧度，用于不同需求的巷道顶部支撑；

固定管17的外侧缠绕有复位弹簧18，且复位弹簧18的外侧套设有套板19，并且套板19的上表面为弧面设置，同时活动板15与固定管17和套板19均组成伸缩结构，而且活动板15通过固定管17和连接腔20与吹吸风机21相连通，吹吸风机21的运行产生吸力，能够将活动板15上的土渣通过进料孔16吸入活动板15内，再通过固定管17和连接腔20从吹吸风机21的出风端排出；

活动板15的下端面固定有齿块25，且齿块25在活动板15和第二卡杆29上均为等角度分布，并且齿块25的边侧活动设置有齿轮26，同时两者相互啮合，齿轮26的下方活动设置有第二卡杆29，且第二卡杆29外侧的支护侧板1上开设有通孔30，并且第二卡杆29和通孔30组成滑动结构，同时第二卡杆29关于支护顶板14的竖轴线对称分布，当支护侧板1间距改变时，能够带动活动板15在套板19内伸缩，通过齿块25与齿轮26的啮合，能够带动第二卡杆29朝活动板15相反的方向转动，通过第二卡杆29的移动能够深入巷道的侧壁内；

活动杆23和固定筒22组成伸缩结构，且两者均为对称分布，并且两者均为倾斜设置，同时滚轴24和活动杆23组成相对滚动结构，而且滚轴24和支护顶板14的内壁相贴合，当支护顶板14改变弧度时能够带动活动杆23在固定筒22内伸缩，通过复位弹簧18的设置能够让滚轴24始终与支护顶板14的下表面接触，进而对支护顶板14起到支撑作用；

调节杆32和活动筒31为螺纹连接，且套块33处于活动筒31的中点处，并且滚珠35和套块33上的固定槽34为卡合连接，同时滚珠35在拉绳36上等间距分布，拉动拉绳36通过滚珠35与固定槽34之间的卡合，能够带动活动筒31转动，进而带动2个调节杆32朝相反的方向移动，实现对2组支护侧板1间距的调整。

工作原理：在使用该煤矿开采用巷道防落石安全支护装置时，如图1-3所示，首先将装置搬运至巷道内部之后，根据巷道的宽度拉动拉绳36通过滚珠35与固定槽34之间的卡合，能够通过套块33带动活动筒31转动，并通过活动筒31与调节杆32之间的螺纹连接，能够带动2个调节杆32朝相反的方向移动，实现对2组支护侧板1间距的调整，进而带动支护顶板14弯曲成不同弧度，用于不同需求的巷道顶部支撑；

如图1和图4-5所示，当支护侧板1间距改变时，能够带动活动板15在套板19内伸缩，并在固定管17上滑动带动复位弹簧18压缩，保证支护侧板1间距调节的稳定性，通过齿块25与齿轮26的啮合，能够通过齿轮26的转动带动第二卡杆29朝活动板15相反的方向转动，通过第二卡杆29的移动能够深入巷道的侧壁内，实现支护侧板1与巷道侧壁的稳定连接；

如图1和图6-7所示，在支护侧板1调整间距时能够带动移动轮2在地面上滚动，并带动轮轴3转动，然后通过相啮合的第一锥齿4带动连接轴5转动，并通过相啮合的第二锥齿7带动引导杆8转动，当引导杆8转动后解除对固定杆11的限位，这样通过压缩弹簧13的弹性能够带动第一卡杆10迅速的在固定块12上下滑，并深入地下实现支护侧板1与地面的稳定连接，保证整个装置的稳定安装；

如图1、图5和图8-9所示，当支护装置完成安装之后，在开采煤矿过程中产生的震力会带动部分土渣从巷道顶部落下，通过吹吸风机21的运行产生吸力，能够将活动板15上的土渣通过进料孔16吸入活动板15内，再通过固定管17和连接腔20从吹吸风机21的出风端排出，而落在套板19上的土渣能够滑落至活动板15上，避免其上方堆积土渣增加重量，也能够避免掉落的土渣影响开采人员的操作，当支护顶板14改变弧度时能够带动活动杆23在固定筒22内伸缩，通过复位弹簧18的设置能够让滚轴24始终与支护顶板14的下表面接触，并带动滚轴24滚动对支护顶板14起到支撑作用，也能够提升其改变弧度的顺畅性。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种煤矿开采用巷道防落石安全支护装置，包括支护侧板（1）、分隔板（6）、连接腔（20）、吹吸风机（21）和固定板（28），其特征在于：所述支护侧板（1）的底部嵌入设置有移动轮（2），且移动轮（2）的内部贯穿有轮轴（3），所述轮轴（3）的外侧固定有第一锥齿（4），且第一锥齿（4）的内部贯穿有连接轴（5），所述连接轴（5）外侧的支护侧板（1）内固定有分隔板（6），且连接轴（5）的顶部套设有第二锥齿（7），并且第二锥齿（7）的边侧固定有引导杆（8），所述支护侧板（1）的顶部固定安装有支护顶板（14），且支护侧板（1）的内侧固定有活动板（15），所述活动板（15）的上表面预留有进料孔（16），且活动板（15）的边缘处和固定管（17）的一端相连，所述固定管（17）的另一端通过连接腔（20）和吹吸风机（21）相连，且吹吸风机（21）螺栓安装在套板（19）的上端面，所述固定管（17）的外侧缠绕有复位弹簧（18），且复位弹簧（18）的外侧套设有套板（19），并且套板（19）的上表面为弧面设置，同时活动板（15）与固定管（17）和套板（19）均组成伸缩结构，而且活动板（15）通过固定管（17）和连接腔（20）与吹吸风机（21）相连通，所述活动板（15）的下端面固定有齿块（25），且齿块（25）在活动板（15）和第二卡杆（29）上均为等角度分布，并且齿块（25）的边侧活动设置有齿轮（26），同时两者相互啮合，所述齿轮（26）的下方活动设置有第二卡杆（29），且第二卡杆（29）外侧的支护侧板（1）上开设有通孔（30），并且第二卡杆（29）和通孔（30）组成滑动结构，同时第二卡杆（29）关于支护顶板（14）的竖轴线对称分布，活动杆（23）和固定筒（22）组成伸缩结构，且两者均为对称分布，并且两者均为倾斜设置，同时滚轴（24）和活动杆（23）组成相对滚动结构，而且滚轴（24）和支护顶板（14）的内壁相贴合，调节杆（32）和活动筒（31）为螺纹连接，且套块（33）处于活动筒（31）的中点处，并且滚珠（35）和套块（33）上的固定槽（34）为卡合连接，同时滚珠（35）在拉绳（36）上等间距分布，所述套板（19）上端面的两侧均设置有固定筒（22），且固定筒（22）的内部和活动杆（23）的一端相连，并且活动杆（23）的另一端活动设置有滚轴（24），所述齿轮（26）的内部贯穿有活动轴（27），且活动轴（27）通过固定板（28）和套板（19）相连，所述套板（19）的下方活动设置有活动筒（31），且活动筒（31）的两端连接有调节杆（32），所述活动筒（31）的外侧固定有套块（33），且套块（33）的表面开设有固定槽（34），所述固定槽（34）的内部嵌入设置有滚珠（35），且滚珠（35）通过拉绳（36）相连。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿开采用巷道防落石安全支护装置，其特征在于：所述第一锥齿（4）在轮轴（3）和连接轴（5）上均有设置，且第二锥齿（7）在连接轴（5）和引导杆（8）上均有设置，相邻两个第一锥齿（4）和相邻两个第二锥齿（7）分别为啮合连接。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿开采用巷道防落石安全支护装置，其特征在于：所述引导杆（8）的端头处连接有连接杆（9），且连接杆（9）的边侧设置有第一卡杆（10），并且两者相互垂直分布，同时第一卡杆（10）的上端固定有固定杆（11）。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿开采用巷道防落石安全支护装置，其特征在于：所述连接杆（9）和固定杆（11）相接触，且第一卡杆（10）通过固定块（12）和支护侧板（1）相连，并且第一卡杆（10）和固定块（12）为滑动连接，同时第一卡杆（10）的下端缠绕有压缩弹簧（13）。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿开采用巷道防落石安全支护装置，其特征在于：所述支护顶板（14）为弹性金属网，且支护顶板（14）的网孔孔径小于进料孔（16）的孔径，并且进料孔（16）在活动板（15）上均匀分布。

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