CN116163778A - 一种大跨度巷道支护结构 - Google Patents

Abstract

本发明适用于煤矿支护技术领域，尤其涉及一种大跨度巷道支护结构，包括支撑架，所述支撑架两侧设有相对分布的侧板，支撑架顶部设有顶板，所述支撑架内侧设有驱动机构，驱动机构用于带动侧板相对水平运动以及带动顶板上下运动，所述支撑架内侧转动连接有相对分布的转盘，转盘通过传动机构与顶板相连接，所述侧板连接有摩擦机构，当侧板与巷道的内壁抵触时，摩擦机构用于限制转盘转动；本装置在顶板受到压力时，顶板通过转盘将力传递给侧板，提高了侧板对巷道侧壁的支护效果，能够有效的防止巷道侧壁坍塌现象的发生。

Description

一种大跨度巷道支护结构

技术领域

本发明涉及煤矿支护技术领域，具体是一种大跨度巷道支护结构。

背景技术

煤炭的开采需要在地下进行，在地下开采煤矿就需要在地下挖掘巷道，通过巷道可方便工作人员在地下行走施工，而为了增加巷道的稳定性需要在巷道内安装支护，通过支护可对巷道进行支撑，避免巷道出现塌方的问题发生。

传统的巷道支护结构简单，一般由液压杆带动顶板对巷道的顶壁进行支护，这种支护方式只能对巷道顶壁进行支护，支护范围较小，当顶板受到压力时，顶板直接通过液压杆将力传递给巷道底部，巷道底部受力较为集中，依然容易发生塌方现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大跨度巷道支护结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大跨度巷道支护结构，包括支撑架，所述支撑架两侧设有相对分布的侧板，支撑架顶部设有顶板，所述支撑架内侧设有驱动机构，驱动机构用于带动侧板相对水平运动以及带动顶板上下运动，所述支撑架内侧转动连接有相对分布的转盘，转盘通过传动机构与顶板相连接，传动机构用于将顶板受到的力传递给转盘，从而使得转盘发生转动，所述侧板连接有摩擦机构，当侧板与巷道的内壁接触时，摩擦机构与转盘抵触连接，从而限制转盘转动。

进一步的：所述驱动机构包括与支撑架内壁转动连接且相对分布的转动杆，转动杆通过升降组件与顶板相连接，升降组件用于带动顶板上下运动，其中一个转动杆连接有转动部，转动部用于带动转动杆转动，转动杆上均设有第一齿轮，第一齿轮相互啮合，所述转动杆通过齿轮组连接有螺纹杆，螺纹杆另一端螺纹连接有螺纹套筒，螺纹套筒贯穿支撑架并分别与两个侧板固定连接。

进一步的：所述支撑架内部设有限位板，螺纹杆贯穿限位板并与其转动连接。

进一步的：所述升降组件包括与顶板固定连接的支柱，支柱下端贯穿支撑架的顶部并且连接有承载板，所述承载板顶部固定连接有相对分布的拉绳，拉绳另一端固定连接有收卷辊，收卷辊分别套设在两个转动杆外部。

进一步的：所述支撑架的内顶部以及内底部均设有对拉绳进行导向的导向辊。

进一步的：所述传动机构包括贯穿支撑架顶部的支杆，支杆一端设有梯形块，所述顶板上设有对梯形块斜面进行挤压的挤压组件，支杆另一端转动连接有推杆，推杆另一端与转盘侧面偏心的位置转动连接。

进一步的：所述梯形块侧壁上设有限位块，支撑架的内壁上设有限位槽，所述限位块位于限位槽内部并通过弹性部件与其滑动连接。

进一步的：所述挤压组件包括与支撑架内壁固定连接的滑杆，滑杆外部滑动连接有滑块，滑块一端与梯形块的斜面抵触连接，另一端转动连接有撑杆，撑杆另一端与顶板转动连接。

进一步的：所述摩擦机构包括与支撑架内壁转动连接的第二齿轮，第二齿轮啮合有相对分布的齿板，其中一个齿板固定连接有固定板，固定板侧壁上设有槽体，槽体内部设有防滑垫片，另一个齿板固定连接有导向杆，导向杆贯穿支撑架并与侧板固定连接

进一步的：所述固定板固定连接有限位杆，限位杆贯穿支撑架并与其滑动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本装置在顶板受到压力时，顶板通过转盘将力传递给侧板，提高了侧板对巷道侧壁的支护效果，能够有效的防止巷道侧壁坍塌现象的发生，同时还能对顶板受到的力起到一个导向分解的作用，避免了压力作用在同一位置导致巷道发生塌陷的现象，进一步的提高了对巷道的支护效果。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种大跨度巷道支护结构整体结构正视图。

图2为本发明实施例中提供的一种大跨度巷道支护结构驱动机构正视图。

图3为本发明实施例中提供的一种大跨度巷道支护结构转盘连接结构正视图

图4为本发明实施例中提供的一种大跨度巷道支护结构顶板连接结构正视图。

图中：1-支撑架、2-顶板、3-转盘、4-侧板、5-驱动机构、51-转动杆、52-第一齿轮、53-齿轮组、54-螺纹杆、55-螺纹套筒、56-限位板、57-收卷辊、58-拉绳、59-承载板、510-导向辊、511-支柱、6-传动机构、61-推杆、62-支杆、63-梯形块、64-撑杆、65-滑杆、66-滑块、67-限位槽、68-限位块、69-弹性部件、7-摩擦机构、71-第二齿轮、72-齿板、73-导向杆、74-限位杆、75-固定板、76-防滑垫片。

实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

在一个实施例中，请参阅图1，一种大跨度巷道支护结构，包括支撑架1，所述支撑架1两侧设有相对分布的侧板4，支撑架1顶部设有顶板2，所述支撑架1内侧设有驱动机构5，驱动机构5用于带动侧板4相对水平运动以及带动顶板2上下运动，所述支撑架1内侧转动连接有相对分布的转盘3，转盘3通过传动机构6与顶板2相连接，传动机构6用于将顶板2受到的力传递给转盘3，从而使得转盘3发生转动，所述侧板4连接有摩擦机构7，当侧板4与巷道的内壁抵触时，摩擦机构7与转盘3抵触连接，从而限制转盘3转动。

在本实施例中，本装置在对巷道支护时，将支撑架1移动到指定位置，然后通过驱动机构5带动顶板2向上运动以及带动侧板4向两侧运动，当侧板4与巷道的内壁接触时，顶板2恰好与巷道的顶部接触，使得侧板4能够对巷道的侧壁进行支护，顶板2能够对巷道的顶部进行支护，由于大跨度巷道通常较宽，不仅仅要考虑对巷道的顶部进行支护，还需要考虑对巷道的侧壁进行支护，本装置能够通过侧板4对巷道的侧壁进行支护，使得该装置能够对较宽的巷道进行支护，即对大巷道侧壁进行支护，提高了该装置对巷道的支护范围，能够有效的防止大巷道侧壁发生坍塌的现象，并且通过驱动机构5能够实现顶板2与侧板4的同步运动，进而实现了对巷道的快速支护，方便工作人员操作，提高了支护效率，，此外为了保证侧板4与巷道侧壁接触的同时顶板2也恰好与巷道顶部接触，可以将顶板2或者侧板4与支撑架1之间的初始距离设置成可以调节的，以保证对巷道的支护效果，当侧板4与巷道内壁未接触前，顶板2向上运动的同时会通过传动机构6带动转盘3转动，当侧板4与顶板2对巷道支护完毕时，侧板4能够通过摩擦机构7限制转盘3转动，进而对转盘3起到了一个固定作用，转盘3则通过传动机构6对顶板2起到了一个固定作用，当巷道顶部发生坍塌或者有坍塌趋向时，顶板2会通过传动机构6将力传递给转盘3，转盘3通过摩擦机构7将力传递给侧板4，侧板4将力传递给巷道侧壁，此时侧板4对巷道侧壁的压力增压，提高了侧板4对巷道侧壁的支护效果，能够有效的防止巷道侧壁坍塌现象的发生，此外顶板2受到压力之后，其中一部分力直接传递给巷道的底部，还有一部分力传递给巷道的侧壁，对顶板2受到的力起到了一个导向分解的作用，避免了压力作用在同一位置导致巷道发生塌陷的现象，进一步的提高了对巷道的支护效果。

在另一个实施例中，请参阅图2，所述驱动机构5包括与支撑架1内壁转动连接且相对分布的转动杆51，转动杆51通过升降组件与顶板2相连接，升降组件用于带动顶板2上下运动，其中一个转动杆51连接有转动部，转动部用于带动转动杆51转动，转动杆51上均设有第一齿轮52，第一齿轮52相互啮合，所述转动杆51通过齿轮组53连接有螺纹杆54，螺纹杆54另一端螺纹连接有螺纹套筒55，螺纹套筒55贯穿支撑架1并分别与两个侧板4固定连接。

在本实施例中，本装置在对巷道进行支护时，通过转动部带动其中一个转动杆51转动，转动部可以为电机，该转动杆51通过第一齿轮52的啮合带动另一个转动杆51转动，转动杆51转动的同时一方面通过升降组件带动顶板2向上运动，另一方面通过齿轮组53带动螺纹杆54转动，齿轮组53可以为相互啮合的两个锥齿轮，螺纹杆54通过与螺纹套筒55的螺纹连接带动侧板4对巷道的侧壁进行支护，进而实现了侧板4与顶板2对巷道的同步支护，方便工作人员操作，其中驱动机构5可以由多个水平设置以及竖直设置的伸缩杆代替，通过多个伸缩杆带动侧板4与顶板2同步运动。

在另一个实施例中，请参阅图2，所述支撑架1内部设有限位板56，螺纹杆54贯穿限位板56并与其转动连接。

在本实施例中，限位板56对螺纹杆54起到了一个限位作用，从而提高了螺纹杆54转动时的稳定性能。

在另一个实施例中，请参阅图2，所述升降组件包括与顶板2固定连接的支柱511，支柱511下端贯穿支撑架1的顶部并且连接有承载板59，所述承载板59顶部固定连接有相对分布的拉绳58，拉绳58另一端固定连接有收卷辊57，收卷辊57分别套设在两个转动杆51外部。

在本实施例中，转动杆51转动的同时带动收卷辊57转动，收卷辊57转动的同时通过拉绳58拉动承载板59，从而使得承载板59向上运动，承载板59向上运动的同时通过支柱511带动顶板2向上运动，进而实现了侧板4与顶板2对巷道的同步支护，由一个电机即可实现侧板4与顶板2的同步运动，节约了能源，此外升降组件还可用螺纹杆以及螺纹套筒代替，螺纹杆通过齿轮组转动杆51相连接，转动杆51转动的同时通过齿轮组带动螺纹杆转动，通过螺纹杆与螺纹套筒的螺纹连接带动顶板2向上运动。

在另一个实施例中，请参阅图2，所述支撑架1的内顶部以及内底部均设有对拉绳58进行导向的导向辊510。

在本实施例中，通过导向辊510的设置对拉绳58起到了一个导向限位的作用，从而提高了拉绳58移动时的稳定性能。

在另一个实施例中，请参阅图3，所述传动机构6包括贯穿支撑架1顶部的支杆62，支杆62一端设有梯形块63，所述顶板2上设有对梯形块63斜面进行挤压的挤压组件，支杆62另一端转动连接有推杆61，推杆61另一端与转盘3侧面偏心的位置转动连接。

在本实施例中，当顶板2受到压力时，顶板2会通过挤压组件挤压梯形块63的斜面，梯形块63受到挤压时会向下运动，此时梯形块63会通过支杆62以及推杆61带动转盘3转动，此时侧板4连接的摩擦机构7会限制转盘3转动，进而通过转盘3对顶板2起到了一个固定作用，能够限制顶板2向下运动，保证了顶板2对巷道顶部的支护效果，其中传动机构6还可直接用齿条代替，其中转盘3侧面设有圆周设置的齿牙，齿牙与齿条啮合，当顶板2向下运动时，齿板72带动齿条向下运动，通过齿条与齿牙的啮合来带动转盘3转动。

在另一个实施例中，请参阅图4，所述梯形块63侧壁上设有限位块68，支撑架1的内壁上设有限位槽67，所述限位块68位于限位槽67内部并通过弹性部件69与其滑动连接。

在本实施例中，限位槽67通过限位块68对梯形块63起到了一个限位作用，从而提高了梯形块63移动时的稳定性能，同时弹性部件69对梯形块63起到了一个弹性支撑作用，进而通过顶板2对巷道的顶部起到了一个弹性支撑作用，提高了对巷道的支护效果，弹性部件69可以为弹簧。

在另一个实施例中，请参阅图4，所述挤压组件包括与支撑架1内壁固定连接的滑杆65，滑杆65外部滑动连接有滑块66，滑块66一端与梯形块63的斜面抵触连接，另一端转动连接有撑杆64，撑杆64另一端与顶板2转动连接。

在本实施例中，当顶板2受到压力时，顶板2会通过撑杆64带动滑块66在滑杆65表面滑动，滑块66滑动的同时会挤压梯形块63的斜面，从而使得梯形块63向下运动，通过滑块66以及梯形块63的设置对顶板2受到的力能够起到一个分解作用，从而避免支撑架1局部受力现象，保证了对巷道的支护效果。

在另一个实施例中，请参阅图3，所述摩擦机构7包括与支撑架1内壁转动连接的第二齿轮71，第二齿轮71啮合有相对分布的齿板72，其中一个齿板72固定连接有固定板75，固定板75侧壁上设有槽体，槽体内部设有防滑垫片76，另一个齿板72固定连接有导向杆73，导向杆73贯穿支撑架1并与侧板4固定连接。

在本实施例中，侧板4移动的同时通过导向杆73带动齿板72运动，通过两个齿板72与第二齿轮71的啮合带动固定板75水平运动，当侧板4与巷道侧壁接触时，固定板75槽体内部的防滑垫片76与转盘3侧面紧密接触，通过防滑垫片76来限制转盘3转动，进而通过转盘3对顶板2起到了一个固定作用，能够限制顶板2向下运动，保证了顶板2对巷道顶部的支护效果，其中摩擦机构7还可用活塞筒、活塞以及活塞杆代替，通过液压油挤压活塞，活塞通过活塞杆带动固定板75运动，从而完成对转盘3的固定。

在另一个实施例中，请参阅图3，所述固定板75固定连接有限位杆74，限位杆74贯穿支撑架1并与其滑动连接。

在本实施例中，限位杆74对固定板75起到了一个限位作用，从而提高了固定板75移动时的稳定性能。

工作原理：本装置在对巷道支护时，转动杆51通过齿轮组53带动螺纹杆54转动，螺纹杆54通过与螺纹套筒55的螺纹连接带动侧板4对巷道的侧壁进行支护，另一方面转动杆51通过拉绳58带动顶板2对巷道的顶壁进行支护，进而实现了对巷道的快速支护，方便工作人员操作，提高了支护效率，当顶板2受到压力时，顶板2会通过撑杆64带动滑块66在滑杆65表面滑动，滑块66滑动的同时会挤压梯形块63的斜面，使得梯形块63向下运动，梯形块63会通过支杆62以及推杆61带动转盘3转动，此时固定板75槽体内部的防滑垫片76与转盘3侧面紧密接触，通过防滑垫片76来限制转盘3转动，转盘3通过侧板4将力传递给巷道侧壁，侧板4对巷道侧壁的压力增压，提高了侧板4对巷道侧壁的支护效果，能够有效的防止巷道侧壁坍塌现象的发生，并且还能对顶板2受到的力起到一个导向分解的作用，使得其中一部分力作用在巷道底部，还有一部分力作用在巷道侧壁，避免了压力作用在同一位置导致巷道发生塌陷的现象，进一步的提高了对巷道的支护效果。

以上所述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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大跨度巷道支护结构，包括支撑架；其特征在于，所述支撑架两侧设有相对分布的侧板，支撑架顶部设有顶板，所述支撑架内侧设有驱动机构，驱动机构用于带动侧板相对水平运动以及带动顶板上下运动，所述支撑架内侧转动连接有相对分布的转盘，转盘通过传动机构与顶板相连接，传动机构用于将顶板受到的力传递给转盘，从而使得转盘发生转动，所述侧板连接有摩擦机构，当侧板与巷道的内壁接触时，摩擦机构与转盘抵触连接，从而限制转盘转动。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述驱动机构包括与支撑架内壁转动连接且相对分布的转动杆，转动杆通过升降组件与顶板相连接，升降组件用于带动顶板上下运动，其中一个转动杆连接有转动部，转动部用于带动转动杆转动，转动杆上均设有第一齿轮，第一齿轮相互啮合，所述转动杆通过齿轮组连接有螺纹杆，螺纹杆另一端螺纹连接有螺纹套筒，螺纹套筒贯穿支撑架并分别与两个侧板固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述支撑架内部设有限位板，螺纹杆贯穿限位板并与其转动连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述升降组件包括与顶板固定连接的支柱，支柱下端贯穿支撑架的顶部并且连接有承载板，所述承载板顶部固定连接有相对分布的拉绳，拉绳另一端固定连接有收卷辊，收卷辊分别套设在两个转动杆外部。

5.根据权利要求4所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述支撑架的内顶部以及内底部均设有对拉绳进行导向的导向辊。

6.根据权利要求1所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述传动机构包括贯穿支撑架顶部的支杆，支杆一端设有梯形块，所述顶板上设有对梯形块斜面进行挤压的挤压组件，支杆另一端转动连接有推杆，推杆另一端与转盘侧面偏心的位置转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述梯形块侧壁上设有限位块，支撑架的内壁上设有限位槽，所述限位块位于限位槽内部并通过弹性部件与其滑动连接。

8.根据权利要求6或7所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述挤压组件包括与支撑架内壁固定连接的滑杆，滑杆外部滑动连接有滑块，滑块一端与梯形块的斜面抵触连接，另一端转动连接有撑杆，撑杆另一端与顶板转动连接。

9.根据权利要求1所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述摩擦机构包括与支撑架内壁转动连接的第二齿轮，第二齿轮啮合有相对分布的齿板，其中一个齿板固定连接有固定板，固定板侧壁上设有槽体，槽体内部设有防滑垫片，另一个齿板固定连接有导向杆，导向杆贯穿支撑架并与侧板固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种大跨度巷道支护结构，其特征在于，所述固定板固定连接有限位杆，限位杆贯穿支撑架并与其滑动连接。

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