CN113356912A - 一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置，属于煤矿开采领域；一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置包括安装架、刮板机构、挡板机构、箱体以及锁紧机构；通过在顶板上方设置刮板机构，并在顶板开放一侧设置挡板机构，在挡板机构的下端设置能够升降的箱体，来实现件将碎石泥土卸在箱体内，避免顶板上堆积的碎石泥土过多，造成安全隐患；通过安装架上设置锁紧机构，来避免当箱体没有达到最高点时，挡板远离第二限位板，使得碎石泥土卸下的高度落差大，造成碎石泥土无法完全掉落在箱体内部；通过在刮板机构中设置旋向相反的第一绞龙和第二绞龙，来对粘附在顶板上端的泥土进行松解。

Description

一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置

技术领域

本公开属于煤矿开采领域，具体涉及一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置。

背景技术

通在煤矿生产中，井下开采方式是最为重要的方式，因此研究井下开采技术具有很重要的现实意义，井下开采技术的应用必须适应于煤矿地质和煤层分布的情况，并提前制定好开采方案，确定设备的应用和支护方式，在露天开采中，一般采用直接开采方式，但在井下开采中由于受环境、设备等条件制约，通常采用背斜方式；随着开采技术不断发展，向斜开采方式也逐渐得到了广泛应用等；

在矿井中，通常都需要搭建支护装置，支护装置是用来避免井道顶部碎石泥土掉落对工作人员和工作仪器造成损伤的情况出现，但是当支护装置长时间使用导致的顶板承载了较多的碎石泥土时，会导致支护装置的负荷过大，从而造成安全隐患。

发明内容

针对现有技术的不足，本公开的目的在于提供一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置，解决了现有技术中支护装置长时间使用导致的顶板承载了较多的碎石泥土时会造成安全隐患的问题。

本公开的目的可以通过以下技术方案实现：

一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置，包括安装架，安装架包括顶板和四个支撑柱，所述顶板的上端固定有两个第一限位板和第二限位板来使顶板上端一侧开放；

进一步地，所述顶板开放一侧安装有挡板机构，挡板机构包括挡板，挡板的一侧设置有与第一限位板滑动连接的导杆，挡板的下端设置底板，底板上固定有两个第三限位板，导杆上穿有第二弹簧，第二弹簧的两端分别与第一限位板的侧面以及挡板的侧面固定连接，使得底板能紧贴顶板的一端；

进一步地，所述顶板的上方安装有刮板机构，刮板机构包括能够在第一限位板上滑动的滑板，滑板的下端滑动连接有刮板，刮板与滑板之间通过第一弹簧来实现弹性连接；

进一步地，所述底板的下方设置有能够升降的箱体，所述滑板的一侧安装有撑板。

进一步地，以所述滑板的滑动方向为基准，滑板的前方固定有与所述第一限位板滑动连接的安装板，安装板的下端转动连接有旋向相反的第一绞龙和第二绞龙，第一绞龙和第二绞龙的外圆与所述顶板的上端面接触；第一绞龙和第二绞龙的一侧分别固定有第一齿轮，所述顶板的上端固定有两个分别与两个第一齿轮啮合的第一直齿；

进一步地，所述第一绞龙和第二绞龙转动使得顶板上端的泥土向中间靠拢；

进一步地，所述撑板与安装板固定连接。

进一步地，所述滑板的下端开设有安装槽，安装槽内滑动连接有刮板，滑板的一侧开设有限位槽，刮板上设置有第三固定板，第三固定板与限位槽相互配合，刮板的上端面与安装槽的内顶面之间安装有多个第一弹簧，在第一弹簧的弹力作用下，第三固定板能够朝着限位槽的底部靠近，使得刮板的下端面能够与所述顶板的上端面接触；

进一步地，所述安装架的一侧设置有两个第四固定板，两个第四固定板之间转动连接有第一丝杆，滑板的一侧设置与第五固定板，第一丝杆穿过第五固定板并与其螺纹连接，其中一个第四固定板上固定有用于驱动第一丝杆转动的第一驱动装置。

进一步地，两个所述第三限位板之间安装有转动组件，转动组件包括与第三限位板转动连接的转轴，转轴的一端固定有第二齿轮，第二齿轮的下方啮合有第二齿条，第二齿条固定在所述安装架上，转轴的外圆上固定有多个翻转板，翻转板的一端能够与所述底板的上端面接触。

进一步地，其中一个所述支撑柱上设置有两个第六固定板，两个第六固定板之间转动连接有第二丝杆，箱体的一侧面上固定有第七固定板，第二丝杆沿着竖直方向穿过第七固定板并与其螺纹连接，其中一个第六固定板上固定有用于驱动第二丝杆转动的第二驱动装置。

进一步地，所述安装架上安装有锁紧机构，锁紧机构包括与安装架滑动连接的第三直齿，所述底板上开设有卡槽，当底板紧贴在所述顶板的端面上时，第三齿条的上端部能够与卡槽卡合；

所述安装架上固定有第八固定板，第八固定板与第三齿条之间安装有第三弹簧，在第三弹簧的弹力作用下，第三齿条有着竖直向上的运动趋势；

进一步地，所述安装架上固定有第九固定板，第九固定板上转动连接有转动杆，转动杆上固定有与第三齿条啮合的第三齿轮；所述箱体的一侧固定有能够与第三齿轮相啮合的第四齿条，第四齿条和第三齿条分别位于第三齿轮的对立两侧；

进一步地，当所述箱体运动到最高点位置时，第三齿条的上端部刚好与卡槽脱离。

进一步地，每个所述支撑柱的下端滑动连接有一个升降杆，升降杆的下端安装有滚轮；

进一步地，每个所述支撑柱上固定有一个第一固定板，升降杆的一侧面上固定有第二固定板，第三固定板上螺纹连接有第一调节杆，第一调节杆的末端与第二固定板转动连接。

本公开的有益效果：通过在支撑柱下端设置能够升降的升降杆，来使得顶板保持水平接料，防止碎石泥土掉落在井道内造成安全隐患；通过在顶板上方设置刮板机构，并在顶板开放一侧设置挡板机构，在挡板机构的下端设置能够升降的箱体，来实现件将碎石泥土卸在箱体内，避免顶板上堆积的碎石泥土过多，造成安全隐患；通过安装架上设置锁紧机构，来避免当箱体没有达到最高点时，挡板远离第二限位板，使得碎石泥土卸下的高度落差大，造成碎石泥土无法完全掉落在箱体内部；通过在刮板机构中设置旋向相反的第一绞龙和第二绞龙，来对粘附在顶板上端的泥土进行松解的同时，使得碎石泥土朝着中间靠拢，减少随之碎石泥土朝着第一齿条处堆积，从而避免影响第一铰龙和第二绞龙的正常运转，此外，碎石泥土超中间聚集，从而对集中卸料带来便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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，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。

图1是本公开实施例的整体结构示意图；

图2是本公开实施例的整体结构另一视角示意图；

图3是本公开实施例的安装架组件结构示意图；

图4是本公开实施例的安装架结构示意图；

图5是本公开实施例的刮板机构结构示意图；

图6是本公开实施例的刮板机构另一视角结构示意图；

图7是本公开实施例的滑板结构示意图；

图8是本公开实施例的挡板机构结构示意图；

图9是本公开实施例的挡板组件结构示意图；

图10是本公开实施例的转动组件结构示意图；

图11是本公开实施例的锁紧机构结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

如图1-4所示，一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置包括安装架组件1，安装架组件1包括安装架11，安装架11的顶部设置有顶板111，顶板111的下端固定有四个支撑柱112，每个支撑柱112的下端滑动连接有一个升降杆12，且滑动方向为竖直方向，升降杆12的下端安装有滚轮13，从而实现安装架11的在井道内的便捷移动，工作人员和工作仪器放置在顶板112的下端，从而能够有效的避免碎石泥土落下造成人员受伤或者仪器受损；

每个支撑柱112上固定有一个第一固定板113，升降杆12的一侧面上固定有第二固定板121，第三固定板113上螺纹连接有第一调节杆14，第一调节杆14的末端与第二固定板121转动连接，通过转第一调节杆14，能够实现升降杆12的升降，从而达到改变滚轮13相对于顶板111之间距离的目的；

在本实施例中，通过同时转动四个第一调节杆14，并转动一样的圈数，能够实现对顶板111高度位置调节，使得顶板111的高度适应于井道的高度；井道底面本身不是水平的，但是为了避免碎石落在顶板111上因为顶板111具有倾角而导致掉落造成安全隐患，需要尽可能的保证顶板111水平，此时，通过分别转动四个第一调节杆14，能更实现对顶板111水平位置的保证。

顶板111的上端固定有两个平行的第一限位板115，两个第一限位板115之间设置有一个与第一限位板115垂直相交的第二限位板116，两个第一限位板115和第二限位板116之间形成一个一侧开放的空间，碎石掉落在顶板111上端，在第一限位板115和第二限位板116的阻挡下，碎石只能从开放一侧卸载；

顶板111的上方安装有刮板机构2，刮板机构2用于将顶板111上的碎石从开放一侧推下，防止顶板111上端堆积的碎石过多，导致支护桩至的负荷过重，产生安全隐患，且使得安装架11难以移动；

如图5-7所示，刮板机构2包括滑板25，滑板25的能够在第一限位板115的上端滑动，滑板25的下端开设有安装槽251，安装槽251内滑动连接有刮板26，滑板25的一侧开设有限位槽252，刮板26上设置有第三固定板261，第三固定板261与限位槽252相互配合，刮板26的上端面与安装槽251的内顶面之间安装有多个第一弹簧27，第一弹簧27的两端分别与刮板26的上端面以及安装槽251的内顶面固定连接，在第一弹簧27的弹力作用下，第三固定板261能够朝着限位槽252的底部靠近，使得刮板26的下端面能够顶板111的上端面接触，刮板26与滑板25之间的弹性连接，使得刮板26在对顶板111上端碎石进行推动时，具有向上的自由度，避免刮板26与碎石卡住干涉，而限制滑板25的继续滑动；

安装架11的一侧设置有两个第四固定板114，两个第四固定板114之间转动连接有第一丝杆3，滑板25的一侧设置与第五固定板253，第一丝杆3穿过第五固定板253并与其螺纹连接，其中一个第四固定板114上固定有用于驱动第一丝杆3转动的第一驱动装置31，第一驱动装置31运转能够带动滑板25滑动，从而实现将顶板111上端的碎石进行卸载；

以滑板25滑动方向为基准，滑板25的前方固定有安装板21，安装板21与第一限位板115滑动连接，安装板21的下端转动连接有旋向相反的第一绞龙22和第二绞龙23，第一绞龙22和第二绞龙23的外圆能够与顶板111的上端面接触，第一绞龙22和第二绞龙23的两端分别固定有一个第一齿轮24，顶板111的上端面上固定有两个第一齿条4，两个第一齿条4分别与两个第一齿轮24相互啮合，当滑板25带着安装板21进行滑动时，第一绞龙22和第二绞龙23随之转动，且第一绞龙22和第二绞龙23转动时能后对粘附在顶板111上端的泥土进行松解，使得便于后面的刮板26进行刮除；

在本实施例中，第一铰龙22和第二绞龙23转动时，能更对顶板111上端的碎石泥土施加沿着第一铰龙22和第二绞龙23轴向的作用力，第一铰龙22和第二绞龙23对碎石泥土施加的轴向作用力相反，且使得碎石泥土有着朝着中间靠拢的运动趋势，减少随之碎石泥土朝着第一齿条4处堆积，从而影响第一铰龙22和第二绞龙23的正常运转，此外，碎石泥土超中间聚对集中卸料带来便捷。

顶板111上端的开放一侧安装有挡板机构5，挡板机构5用防止碎石泥土掉落；如图8-10所示，挡板机构5包括挡板组件51，挡板组件51的包括挡板511，挡板511的一侧面上固定有两个导杆514，两个第一限位板115的端面分别开设有一个固定孔1151，两个导杆514分别与两个固定孔1151滑动连接且相互配合，每个导杆514上套有一个第二弹簧52，第二弹簧52的两端分别与挡板511的侧面以及第一限位板115的侧面固定连接，在第二弹簧52的拉力作用下，挡板511有着靠近第一限位板115端面的运动趋势；

挡板511的下端固定有底板512，底板512上固定有两个第三限位板513，当挡板511不受其他外力作用时，第三限位板513紧贴在第一限位板115的端面上，底板512紧贴在顶板111的端面上，从而实现对顶板111开放一侧进行阻挡，避免碎石泥土从顶板111处掉落；

底板512的下方安装有箱体7，箱体7的上端呈开放式，箱体7与安装架11滑动连接，且滑动方向为竖直方向，箱体7上升的最高点时，能够对刮板26刮下的碎石泥土进行收纳，箱体7下降的最低点时，能够便于对箱体7内的碎石泥土进行集中处理；

安装板21上固定有撑杆6，随着滑板25和安装板21的滑动，撑杆6能更与挡板511接触并带动挡板511远离第一限位板115，从而使得顶板111的一侧重新开放，此时便于将碎石泥土刮下落在箱体7内，从而完成卸料；

两个第三限位板513之间安装有转动组件53，转动组件53包括转轴531，转轴531的两端分别与两个第三限位板513转动连接，转轴531的一端固定有第二齿轮54，第二齿轮54的下方啮合有第二齿条55，第二齿条55固定在安装架11上，转轴531的外圆上固定有多个翻转板532，翻转板532的一端能够与底板512的上端面接触；当撑杆6带动挡板511远离第一限位板115时，转轴531转动，带动翻转板532绕着转轴531转动，从而实现将底板512上的碎石泥土推至箱体7内；

其中一个支撑柱112上设置有两个第六固定板117，两个第六固定板117之间转动连接有第二丝杆8，箱体7的一侧面上固定有第七固定板71，第二丝杆8沿着竖直方向穿过第七固定板71并与其螺纹连接，其中一个第六固定板117上固定有用于驱动第二丝杆8转动的第二驱动装置81，通过控制第二驱动装置81，能够实现对箱体7升降的控制。

安装架11上安装有锁紧机构9，锁紧机构9用于限制挡板511的滑动，从而避免当箱体7没有达到最高点时，挡板511远离第一限位板115，使得碎石泥土卸下的高度落差大，造成碎石泥土无法完全掉落在箱体7内部；

如图11所示，锁紧机构9包括与安装架11滑动连接的第三齿条91，滑动方向为竖直方向，底板512上开设有卡槽515，当底板512紧贴在顶板111的端面上时，第三齿条91的上端部能够与卡槽515卡合，从而限制了底板512以及挡板511的滑动；

安装架11上固定有第八固定板118，第八固定板118与第三齿条91之间安装有第三弹簧92，第三弹簧92的两端分别与第八固定板118的上端面以及第三齿条91的下端面固定连接，在第三弹簧92的弹力作用下，第三齿条91有着竖直向上的运动趋势；

安装架11上固定有第九固定板119，第九固定板119上转动连接有转动杆93，转动杆93上固定有第三齿轮94，第三齿轮94与第三齿条91相互啮合；箱体7的一侧固定有能够与第三齿轮94相啮合的第四齿条95，第四齿条95和第三齿条91分别位于第三齿轮94的对立两侧，使得当箱体7上升过程中，第四齿条95能够与第三齿轮94发生啮合，带动第三齿条91向下滑动；

在本实施例中，当箱体7运动到最高点位置时，第三齿条91的上端部刚好与卡槽515脱离；从而使得，当只有箱体7运动到最高点时，挡板511才可以远离第一限位板115，从而保证卸料过程中碎石泥土能够稳定的落入箱体7内，便于后续集中处理。

工作原理：

通过在支撑柱112下端设置能够升降的升降杆12，来使得顶板111保持水平接料，防止碎石泥土掉落在井道内造成安全隐患；通过在顶板111上方设置刮板机构2，并在顶板111开放一侧设置挡板机构5，在挡板机构5的下端设置能够升降的箱体7，来实现件将碎石泥土卸在箱体7内，避免顶板111上堆积的碎石泥土过多，造成安全隐患；通过安装架11上设置锁紧机构9，来避免当箱体7没有达到最高点时，挡板511远离第一限位板115，使得碎石泥土卸下的高度落差大，造成碎石泥土无法完全掉落在箱体7内部；通过在刮板机构5中设置旋向相反的第一绞龙22和第二绞龙23，来对粘附在顶板111上端的泥土进行松解的同时，使得碎石泥土朝着中间靠拢，减少随之碎石泥土朝着第一齿条4处堆积，从而避免影响第一铰龙22和第二绞龙23的正常运转，此外，碎石泥土抄中间聚集，从而对集中卸料带来便捷。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置，包括安装架(11)，安装架(11)包括顶板(111)和四个支撑柱(112)，其特征在于，所述顶板(111)的上端固定有两个第一限位板(115)和第二限位板(116)来使顶板(111)上端一侧开放；

所述顶板(111)开放一侧安装有挡板机构(5)，挡板机构(5)包括挡板(511)，挡板(511)的一侧设置有与第一限位板(115)滑动连接的导杆(514)，挡板(511)的下端设置底板(512)，底板(512)上固定有两个第三限位板(513)，导杆(514)上穿有第二弹簧(52)，第二弹簧(52)的两端分别与第一限位板(115)的侧面以及挡板(511)的侧面固定连接，使得底板(512)能紧贴顶板(111)的一端；

所述顶板(111)的上方安装有刮板机构(2)，刮板机构(2)包括能够在第一限位板(115)上滑动的滑板(25)，滑板(25)的下端滑动连接有刮板(26)，刮板(26)与滑板(25)之间通过第一弹簧(27)来实现弹性连接；

所述底板(512)的下方设置有能够升降的箱体(7)，所述滑板(25)的一侧安装有撑板(6)。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置，其特征在于，以所述滑板(25)的滑动方向为基准，滑板(25)的前方固定有与所述第一限位板(115)滑动连接的安装板(21)，安装板(21)的下端转动连接有旋向相反的第一绞龙(22)和第二绞龙(23)，第一绞龙(22)和第二绞龙(23)的外圆与所述顶板(111)的上端面接触；第一绞龙(22)和第二绞龙(23)的一侧分别固定有第一齿轮(24)，所述顶板(111)的上端固定有两个分别与两个第一齿轮(24)啮合的第一直齿(4)；

所述第一绞龙(22)和第二绞龙(23)转动使得顶板(111)上端的泥土向中间靠拢；

所述撑板(6)与安装板(21)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置，其特征在于，所述滑板(25)的下端开设有安装槽(251)，安装槽(251)内滑动连接有刮板(26)，滑板(25)的一侧开设有限位槽(252)，刮板(26)上设置有第三固定板(261)，第三固定板(261)与限位槽(252)相互配合，刮板(26)的上端面与安装槽(251)的内顶面之间安装有多个第一弹簧(27)，在第一弹簧(27)的弹力作用下，第三固定板(261)能够朝着限位槽(252)的底部靠近，使得刮板(26)的下端面能够与所述顶板(111)的上端面接触；

所述安装架(11)的一侧设置有两个第四固定板(114)，两个第四固定板(114)之间转动连接有第一丝杆(3)，滑板(25)的一侧设置与第五固定板(253)，第一丝杆(3)穿过第五固定板(253)并与其螺纹连接，其中一个第四固定板(114)上固定有用于驱动第一丝杆(3)转动的第一驱动装置(31)。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置，其特征在于，两个所述第三限位板(513)之间安装有转动组件(53)，转动组件(53)包括与第三限位板(513)转动连接的转轴(531)，转轴(531)的一端固定有第二齿轮(54)，第二齿轮(54)的下方啮合有第二齿条(55)，第二齿条(55)固定在所述安装架(11)上，转轴(531)的外圆上固定有多个翻转板(532)，翻转板(532)的一端能够与所述底板(512)的上端面接触。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置，其特征在于，其中一个所述支撑柱(112)上设置有两个第六固定板(117)，两个第六固定板(117)之间转动连接有第二丝杆(8)，箱体(7)的一侧面上固定有第七固定板(71)，第二丝杆(8)沿着竖直方向穿过第七固定板(71)并与其螺纹连接，其中一个第六固定板(117)上固定有用于驱动第二丝杆(8)转动的第二驱动装置(81)。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置，其特征在于，所述安装架(11)上安装有锁紧机构(9)，锁紧机构(9)包括与安装架(11)滑动连接的第三直齿(91)，所述底板(512)上开设有卡槽(515)，当底板(512)紧贴在所述顶板(111)的端面上时，第三齿条(91)的上端部能够与卡槽(515)卡合；

所述安装架(11)上固定有第八固定板(118)，第八固定板(118)与第三齿条(91)之间安装有第三弹簧(92)，在第三弹簧(92)的弹力作用下，第三齿条(91)有着竖直向上的运动趋势；

所述安装架(11)上固定有第九固定板(119)，第九固定板(119)上转动连接有转动杆(93)，转动杆(93)上固定有与第三齿条(91)啮合的第三齿轮(94)；所述箱体(7)的一侧固定有能够与第三齿轮(94)相啮合的第四齿条(95)，第四齿条(95)和第三齿条(91)分别位于第三齿轮(94)的对立两侧；

当所述箱体(7)运动到最高点位置时，第三齿条(91)的上端部刚好与卡槽(515)脱离。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿井下轴底向斜开采用支护装置，其特征在于，每个所述支撑柱(112)的下端滑动连接有一个升降杆(12)，升降杆(12)的下端安装有滚轮(13)；

每个所述支撑柱(112)上固定有一个第一固定板(113)，升降杆(12)的一侧面上固定有第二固定板(121)，第三固定板(113)上螺纹连接有第一调节杆(14)，第一调节杆(14)的末端与第二固定板(121)转动连接。

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