CN112761660A - 一种煤矿炮掘用安全加固装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿炮掘用安全加固装置，包括可架设在煤矿矿道内壁上的外金属支撑框，在煤矿中进行炮掘时，将外金属支撑框、内金属支撑框支撑在煤矿矿道内壁上，炮掘产生的冲击力对内金属支撑框进行冲击，加固腔中的橡胶块可弹性变形，具有良好的缓冲减震作用，减少外金属支撑框外层的煤矿矿道内壁所受的冲击力，避免煤矿矿道内壁塌陷，通过注浆管可对加固腔中进行注浆加固，充分增加外金属支撑框、内金属支撑框对煤矿矿道内壁的支撑强度，在炮掘时，首先将已经炮掘形成的煤矿矿道内壁支撑起来，在加固腔中进行注浆，浆液填满外金属支撑框与内金属支撑框之间，如此在煤矿中边进行炮掘边对煤矿矿道内壁进行支撑加固。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿加固装置技术领域，具体涉及一种煤矿炮掘用安全加固装置。
背景技术
炮掘，是指在长壁工作面用爆破方法落煤、爆破及人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺系统，炮掘通常使用在煤矿中用于开采煤矿。
现有技术中，煤矿中在使用炮掘时，煤矿的内壁容易受冲击而塌陷，而现有的对于煤矿内壁加固的方式往往简单的设置一层支撑框，支撑强度有限，且炮掘的过程中冲击物冲击到支撑框容易使得煤矿内壁严重振动而塌陷；为此我们提供一种煤矿炮掘用安全加固装置解决上述问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种煤矿炮掘用安全加固装置，包括可架设在煤矿矿道内壁上的外金属支撑框，在炮掘时，首先将已经炮掘形成的煤矿矿道内壁支撑起来，在加固腔中进行注浆，浆液填满外金属支撑框与内金属支撑框之间，如此在煤矿中边进行炮掘边对煤矿矿道内壁进行支撑加固。
为了实现上述目的，本发明采用的一种煤矿炮掘用安全加固装置，包括：
可架设在煤矿矿道内壁上的外金属支撑框，所述外金属支撑框呈框体结构支撑在煤矿矿道内壁上，外金属支撑框的内部设置有内金属支撑框，所述内金属支撑框与外金属支撑框之间形成加固腔，所述加固腔的内部固定设置有多组可弹性变形的橡胶块，当外金属支撑框、内金属支撑框支撑在煤矿矿道内壁上时，对煤矿进行炮掘，炮掘产生的冲击力抵触内金属支撑框向外扩撑而压缩橡胶块形成缓冲，减少外金属支撑框外层的煤矿矿道内壁所受的冲击力。
作为上述方案的进一步优化，所述内金属支撑框的内壁上设置有与加固腔连通的注浆管，所述注浆管上设置有手动阀。
本实施例中，在煤矿中进行炮掘时，将外金属支撑框、内金属支撑框支撑在煤矿矿道内壁上，炮掘产生的冲击力对内金属支撑框进行冲击，加固腔中的橡胶块可弹性变形，具有良好的缓冲减震作用，减少外金属支撑框外层的煤矿矿道内壁所受的冲击力，避免煤矿矿道内壁塌陷，通过注浆管可对加固腔中进行注浆加固，充分增加外金属支撑框、内金属支撑框对煤矿矿道内壁的支撑强度，在炮掘时，首先将已经炮掘形成的煤矿矿道内壁支撑起来，在加固腔中进行注浆，浆液填满外金属支撑框与内金属支撑框之间，如此在煤矿中边进行炮掘边对煤矿矿道内壁进行支撑加固。
作为上述方案的进一步优化，所述外金属支撑框的左端固定焊接有装配卡板，外金属支撑框的右端设置有供装配卡板卡合的装配卡槽，当煤矿在不断开采时，新拼接的外金属支撑框端部的装配卡槽插合在原有外金属支撑框端部的装配卡板上形成拼接的支撑结构支撑在煤矿矿井内壁上。
其中，相邻的外金属支撑框之间彼此方便拼接，拼接后的外金属支撑框之间可使用焊接固定，而拼接后的外金属支撑框之间内部的加固腔端部相对应。
作为上述方案的进一步优化，所述外金属支撑框和内金属支撑框之间设置有封板，所述封板在加固腔的两端设置有两组，封板的内外圈均固定设置有可弹性变形的橡胶圈，所述封板内圈的橡胶圈固定在内金属支撑框的外圈，所述封板外圈的橡胶圈固定在外金属支撑框的内圈。
需要说明的是，外金属支撑框与内金属支撑框之间通过封板连接为整体，橡胶圈可弹性变形在外金属支撑框、内金属支撑框受煤矿中炮掘产生的冲击力时进行缓冲。
作为上述方案的进一步优化，所述封板上设置有左右贯穿的加强孔，所述加强孔中设置有可单向向远离煤矿中炮掘方向打开的活动封板，所述活动封板的下端通过铰接轴活动铰接在加强孔的内壁上，所述加强孔内壁上靠近煤矿中炮掘方向的一侧固定焊接有阻挡在活动封板侧面的限位板，所述活动封板的另一侧固定焊接有支撑在加强孔内壁上的弹簧，所述活动封板的外圈处固定设置有可密封在加强孔与活动封板之间的橡胶套。
进一步的，当煤矿中进行炮掘时，炮掘产生的振动力带动加固腔中填充的浆液振动而充分填实在加固腔中，加固腔中的浆液填实之后，加固腔的上端容易形成空层，因此，在相邻一组加固腔中继续注入浆液时，浆液会推动活动封板朝向远离煤矿中炮掘方向打开，而使得相邻一组加固腔中的浆液通过加强孔进入加固腔中进行补充填实，充分保证了外金属支撑框、内金属支撑框之间的结构强度，适用于炮掘开采的煤矿中使用。
作为上述方案的进一步优化，所述橡胶块上设置有左右贯穿的通孔。
具体的，通孔供向加固腔中注入浆液时流通使用，使得浆液可充分填满在加固腔的内部。
作为上述方案的进一步优化，所述内金属支撑框的上下两侧内壁上均固定焊接有卡套，所述内金属支撑框的中部位于上下两组卡套之间设置有转动套，所述转动套的两端均通过螺纹配合连接有支撑杆，所述支撑杆远离转动套的一端卡合在相应的卡套中。
本实施例中，支撑杆可在转动套的端部转动并在转动时通过螺纹配合连接结构伸缩于转动套的端部，方便将转动套两端的支撑杆支撑卡合在一对卡套之间，对内金属支撑框的内部形成上下支撑的结构，进一步增加了外金属支撑框、内金属支撑框的支撑强度。
作为上述方案的进一步优化，所述转动套的外圈处通过螺纹配合连接有转动环，所述转动环的外圈处固定设置有阻挡在内金属支撑框内部的金属挡板，所述金属挡板呈V字形结构，V字形结构的开口朝向煤矿中炮掘前进方向。
需要说明的是，在煤矿中炮掘时，金属挡板对内金属支撑框的内部进行阻挡，避免煤矿中炮掘时冲击物冲击到已成型的煤矿矿道内部而对其内壁产生损坏的现象。
作为上述方案的进一步优化，所述金属挡板朝向煤矿炮掘前进方向的一侧固定设置有海绵层，所述海绵层的内部设置有收集腔，所述收集腔靠近煤矿中炮掘前进方向的一侧设置有与海绵层外部连通的喇叭孔。
进一步的，当煤矿中进行炮掘时，炮掘产生的冲击物冲击到金属挡板表面时，灰尘通过喇叭孔进入收集腔中进行收集，便于降尘，且海绵层具有良好的吸收噪声的效果，防声音污染。
作为上述方案的进一步优化，所述内金属支撑框的内壁上固定设置有缓冲装置，所述缓冲装置包括固定在内金属支撑框上的气囊，所述气囊的内壁设置有将气囊支撑呈膨胀状态的支撑弹簧，所述支撑弹簧的端部固定焊接在内金属支撑框的内壁上，所述气囊的内侧面固定设置有金属接触板。
具体的，在煤矿中进行炮掘时，炮掘产生的冲击物冲击在金属接触板的表面而压缩气囊与支撑弹簧，形成良好的缓冲保护作用。
本发明的一种煤矿炮掘用安全加固装置，具备如下有益效果：
1.本发明的一种煤矿炮掘用安全加固装置，包括可架设在煤矿矿道内壁上的外金属支撑框，所述外金属支撑框呈框体结构支撑在煤矿矿道内壁上，外金属支撑框的内部设置有内金属支撑框，所述内金属支撑框与外金属支撑框之间形成加固腔，所述加固腔的内部固定设置有多组可弹性变形的橡胶块，当外金属支撑框、内金属支撑框支撑在煤矿矿道内壁上时，对煤矿进行炮掘，炮掘产生的冲击力抵触内金属支撑框向外扩撑而压缩橡胶块形成缓冲，减少外金属支撑框外层的煤矿矿道内壁所受的冲击力，在煤矿中进行炮掘时，将外金属支撑框、内金属支撑框支撑在煤矿矿道内壁上，炮掘产生的冲击力对内金属支撑框进行冲击，加固腔中的橡胶块可弹性变形，具有良好的缓冲减震作用，减少外金属支撑框外层的煤矿矿道内壁所受的冲击力，避免煤矿矿道内壁塌陷，通过注浆管可对加固腔中进行注浆加固，充分增加外金属支撑框、内金属支撑框对煤矿矿道内壁的支撑强度，在炮掘时，首先将已经炮掘形成的煤矿矿道内壁支撑起来，在加固腔中进行注浆，浆液填满外金属支撑框与内金属支撑框之间，如此在煤矿中边进行炮掘边对煤矿矿道内壁进行支撑加固；
2.本发明的一种煤矿炮掘用安全加固装置，当煤矿中进行炮掘时，炮掘产生的振动力带动加固腔中填充的浆液振动而充分填实在加固腔中，加固腔中的浆液填实之后，加固腔的上端容易形成空层，因此，在相邻一组加固腔中继续注入浆液时，浆液会推动活动封板朝向远离煤矿中炮掘方向打开，而使得相邻一组加固腔中的浆液通过加强孔进入加固腔中进行补充填实，充分保证了外金属支撑框、内金属支撑框之间的结构强度，适用于炮掘开采的煤矿中使用。
参照后文的说明与附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式，应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制，在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的转动环外部结构示意图；
图3为本发明的图1中A处结构放大示意图；
图4为本发明的图1中B处结构放大示意图；
图5为本发明的图2中C处结构放大示意图。
图中：外金属支撑框1、内金属支撑框2、加固腔3、橡胶块4、通孔5、卡套6、缓冲装置7、装配卡槽8、装配卡板9、封板10、海绵层11、金属挡板12、转动环13、转动套14、支撑杆15、橡胶圈16、加强孔17、弹簧18、活动封板19、铰接轴20、橡胶套21、限位板22、注浆管23、手动阀24、金属接触板25、气囊26、支撑弹簧27、喇叭孔28、收集腔29。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于、设有”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接、相连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，“固连”为固定连接的含义，固定连接的方式有很多种，不作为本文的保护范围，本文中所使用的术语“垂直的”“水平的”“左”“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明，本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；
请参阅说明书附图1-5，本发明提供一种技术方案：一种煤矿炮掘用安全加固装置，包括：
可架设在煤矿矿道内壁上的外金属支撑框1，外金属支撑框1呈框体结构支撑在煤矿矿道内壁上，外金属支撑框1的内部设置有内金属支撑框2，内金属支撑框2与外金属支撑框1之间形成加固腔3，加固腔3的内部固定设置有多组可弹性变形的橡胶块4，当外金属支撑框1、内金属支撑框2支撑在煤矿矿道内壁上时，对煤矿进行炮掘，炮掘产生的冲击力抵触内金属支撑框2向外扩撑而压缩橡胶块4形成缓冲，减少外金属支撑框1外层的煤矿矿道内壁所受的冲击力。
内金属支撑框2的内壁上设置有与加固腔3连通的注浆管23，注浆管23上设置有手动阀24。
本实施例中，在煤矿中进行炮掘时，将外金属支撑框1、内金属支撑框2支撑在煤矿矿道内壁上，炮掘产生的冲击力对内金属支撑框2进行冲击，加固腔3中的橡胶块4可弹性变形，具有良好的缓冲减震作用，减少外金属支撑框1外层的煤矿矿道内壁所受的冲击力，避免煤矿矿道内壁塌陷，通过注浆管23可对加固腔3中进行注浆加固，充分增加外金属支撑框1、内金属支撑框2对煤矿矿道内壁的支撑强度，在炮掘时，首先将已经炮掘形成的煤矿矿道内壁支撑起来，在加固腔3中进行注浆，浆液填满外金属支撑框1与内金属支撑框2之间，如此在煤矿中边进行炮掘边对煤矿矿道内壁进行支撑加固。
外金属支撑框1的左端固定焊接有装配卡板9，外金属支撑框1的右端设置有供装配卡板9卡合的装配卡槽8，当煤矿在不断开采时，新拼接的外金属支撑框1端部的装配卡槽8插合在原有外金属支撑框1端部的装配卡板9上形成拼接的支撑结构支撑在煤矿矿井内壁上。
其中，相邻的外金属支撑框1之间彼此方便拼接，拼接后的外金属支撑框1之间可使用焊接固定，而拼接后的外金属支撑框1之间内部的加固腔3端部相对应。
外金属支撑框1和内金属支撑框2之间设置有封板10，封板10在加固腔3的两端设置有两组，封板10的内外圈均固定设置有可弹性变形的橡胶圈16，封板10内圈的橡胶圈16固定在内金属支撑框2的外圈，封板10外圈的橡胶圈16固定在外金属支撑框1的内圈。
需要说明的是，外金属支撑框1与内金属支撑框2之间通过封板10连接为整体，橡胶圈16可弹性变形在外金属支撑框1、内金属支撑框2受煤矿中炮掘产生的冲击力时进行缓冲。
封板10上设置有左右贯穿的加强孔17，加强孔17中设置有可单向向远离煤矿中炮掘方向打开的活动封板19，活动封板19的下端通过铰接轴20活动铰接在加强孔17的内壁上，加强孔17内壁上靠近煤矿中炮掘方向的一侧固定焊接有阻挡在活动封板19侧面的限位板22，活动封板19的另一侧固定焊接有支撑在加强孔17内壁上的弹簧18，活动封板19的外圈处固定设置有可密封在加强孔17与活动封板19之间的橡胶套21。
进一步的，当煤矿中进行炮掘时，炮掘产生的振动力带动加固腔3中填充的浆液振动而充分填实在加固腔3中，加固腔3中的浆液填实之后，加固腔3的上端容易形成空层，因此，在相邻一组加固腔3中继续注入浆液时，浆液会推动活动封板19朝向远离煤矿中炮掘方向打开，而使得相邻一组加固腔3中的浆液通过加强孔17进入加固腔3中进行补充填实，充分保证了外金属支撑框1、内金属支撑框2之间的结构强度，适用于炮掘开采的煤矿中使用。
橡胶块4上设置有左右贯穿的通孔5。
具体的，通孔5供向加固腔3中注入浆液时流通使用，使得浆液可充分填满在加固腔3的内部。
内金属支撑框2的上下两侧内壁上均固定焊接有卡套6，内金属支撑框2的中部位于上下两组卡套6之间设置有转动套14，转动套14的两端均通过螺纹配合连接有支撑杆15，支撑杆15远离转动套14的一端卡合在相应的卡套6中。
本实施例中，支撑杆15可在转动套14的端部转动并在转动时通过螺纹配合连接结构伸缩于转动套14的端部，方便将转动套14两端的支撑杆15支撑卡合在一对卡套6之间，对内金属支撑框2的内部形成上下支撑的结构，进一步增加了外金属支撑框1、内金属支撑框2的支撑强度。
转动套14的外圈处通过螺纹配合连接有转动环13，转动环13的外圈处固定设置有阻挡在内金属支撑框2内部的金属挡板12，金属挡板12呈V字形结构，V字形结构的开口朝向煤矿中炮掘前进方向。
需要说明的是，在煤矿中炮掘时，金属挡板12对内金属支撑框2的内部进行阻挡，避免煤矿中炮掘时冲击物冲击到已成型的煤矿矿道内部而对其内壁产生损坏的现象。
金属挡板12朝向煤矿炮掘前进方向的一侧固定设置有海绵层11，海绵层11的内部设置有收集腔29，收集腔29靠近煤矿中炮掘前进方向的一侧设置有与海绵层11外部连通的喇叭孔28。
进一步的，当煤矿中进行炮掘时，炮掘产生的冲击物冲击到金属挡板12表面时，灰尘通过喇叭孔28进入收集腔29中进行收集，便于降尘，且海绵层11具有良好的吸收噪声的效果，防声音污染。
内金属支撑框2的内壁上固定设置有缓冲装置7，缓冲装置7包括固定在内金属支撑框2上的气囊26，气囊26的内壁设置有将气囊26支撑呈膨胀状态的支撑弹簧27，支撑弹簧27的端部固定焊接在内金属支撑框2的内壁上，气囊26的内侧面固定设置有金属接触板25。
具体的，在煤矿中进行炮掘时，炮掘产生的冲击物冲击在金属接触板25的表面而压缩气囊26与支撑弹簧27，形成良好的缓冲保护作用。
本实施方式提供的一种煤矿炮掘用安全加固装置，工作过程如下：
在煤矿中进行炮掘时，将外金属支撑框1、内金属支撑框2支撑在煤矿矿道内壁上，炮掘产生的冲击力对内金属支撑框2进行冲击，加固腔3中的橡胶块4可弹性变形，具有良好的缓冲减震作用，减少外金属支撑框1外层的煤矿矿道内壁所受的冲击力，避免煤矿矿道内壁塌陷，通过注浆管23可对加固腔3中进行注浆加固，充分增加外金属支撑框1、内金属支撑框2对煤矿矿道内壁的支撑强度，在炮掘时，首先将已经炮掘形成的煤矿矿道内壁支撑起来，在加固腔3中进行注浆，浆液填满外金属支撑框1与内金属支撑框2之间，如此在煤矿中边进行炮掘边对煤矿矿道内壁进行支撑加固。
仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种煤矿炮掘用安全加固装置，其特征在于，包括：
可架设在煤矿矿道内壁上的外金属支撑框，所述外金属支撑框呈框体结构支撑在煤矿矿道内壁上，外金属支撑框的内部设置有内金属支撑框，所述内金属支撑框与外金属支撑框之间形成加固腔，所述加固腔的内部固定设置有多组可弹性变形的橡胶块，当外金属支撑框、内金属支撑框支撑在煤矿矿道内壁上时，对煤矿进行炮掘，炮掘产生的冲击力抵触内金属支撑框向外扩撑而压缩橡胶块形成缓冲，减少外金属支撑框外层的煤矿矿道内壁所受的冲击力。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿炮掘用安全加固装置，其特征在于：所述内金属支撑框的内壁上设置有与加固腔连通的注浆管，所述注浆管上设置有手动阀。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿炮掘用安全加固装置，其特征在于：所述外金属支撑框的左端固定焊接有装配卡板，外金属支撑框的右端设置有供装配卡板卡合的装配卡槽，当煤矿在不断开采时，新拼接的外金属支撑框端部的装配卡槽插合在原有外金属支撑框端部的装配卡板上形成拼接的支撑结构支撑在煤矿矿井内壁上。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿炮掘用安全加固装置，其特征在于：所述外金属支撑框和内金属支撑框之间设置有封板，所述封板在加固腔的两端设置有两组，封板的内外圈均固定设置有可弹性变形的橡胶圈，所述封板内圈的橡胶圈固定在内金属支撑框的外圈，所述封板外圈的橡胶圈固定在外金属支撑框的内圈。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿炮掘用安全加固装置，其特征在于：所述封板上设置有左右贯穿的加强孔，所述加强孔中设置有可单向向远离煤矿中炮掘方向打开的活动封板，所述活动封板的下端通过铰接轴活动铰接在加强孔的内壁上，所述加强孔内壁上靠近煤矿中炮掘方向的一侧固定焊接有阻挡在活动封板侧面的限位板，所述活动封板的另一侧固定焊接有支撑在加强孔内壁上的弹簧，所述活动封板的外圈处固定设置有可密封在加强孔与活动封板之间的橡胶套。
6.根据权利要求5所述的一种煤矿炮掘用安全加固装置，其特征在于：所述橡胶块上设置有左右贯穿的通孔。
7.根据权利要求6所述的一种煤矿炮掘用安全加固装置，其特征在于：所述内金属支撑框的上下两侧内壁上均固定焊接有卡套，所述内金属支撑框的中部位于上下两组卡套之间设置有转动套，所述转动套的两端均通过螺纹配合连接有支撑杆，所述支撑杆远离转动套的一端卡合在相应的卡套中。
8.根据权利要求7所述的一种煤矿炮掘用安全加固装置，其特征在于：所述转动套的外圈处通过螺纹配合连接有转动环，所述转动环的外圈处固定设置有阻挡在内金属支撑框内部的金属挡板，所述金属挡板呈V字形结构，V字形结构的开口朝向煤矿中炮掘前进方向。
9.根据权利要求8所述的一种煤矿炮掘用安全加固装置，其特征在于：所述金属挡板朝向煤矿炮掘前进方向的一侧固定设置有海绵层，所述海绵层的内部设置有收集腔，所述收集腔靠近煤矿中炮掘前进方向的一侧设置有与海绵层外部连通的喇叭孔。
10.根据权利要求9所述的一种煤矿炮掘用安全加固装置，其特征在于：所述内金属支撑框的内壁上固定设置有缓冲装置，所述缓冲装置包括固定在内金属支撑框上的气囊，所述气囊的内壁设置有将气囊支撑呈膨胀状态的支撑弹簧，所述支撑弹簧的端部固定焊接在内金属支撑框的内壁上，所述气囊的内侧面固定设置有金属接触板。
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