CN117703454A - 一种煤矿内安全防护设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿内安全防护设备，属于井下防护技术领域；所述安全防护设备包括顶罩和护栏，顶罩用于矿洞顶部支撑防护，顶罩底部两侧呈向内水平弯曲设置，顶罩底部对称设有护栏，护栏包括外支柱、内支柱、横梁、转轴和防护网；本发明提供的煤矿内安全防护设备，整体方便拼装、拆卸，可以根据矿洞的高度进行调整，利用顶罩对矿洞顶部进行支撑防护，还可以避免煤渣土屑的掉落，对矿洞内部轨道进行防护；解决了现有支护防护设置安装复杂，无法调整，便捷性差的问题。

Description

一种煤矿内安全防护设备

技术领域

本发明属于井下防护技术领域，涉及一种煤矿内安全防护设备。

背景技术

对于巷道采掘煤炭，煤矿巷道支护是矿井安全生产的重要环节之一，煤矿巷道是矿井中煤层采掘的通道，而支护则是指在煤层开采过程中采取一系列措施保护矿井巷道和煤壁不发生塌方，煤矿巷道支护的目的是保障矿井的安全和稳定，防止地面、井筒等部位的坍塌和涌水等事故的发生，煤矿巷道支护的关键技术是支架的设计和安装，传统的支架包括木质支架、矩形钢管支架、角钢支架、锚杆和预应力锚杆支架等，这些支架需要根据煤矿巷道尺寸进行内部搭建，在安装时速度慢，效率低，而且需要根据巷道的规格尺寸进行定制规划，在铺设支架后，还需要人工再次铺设防护网，在施工上不够便捷。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种煤矿内安全防护设备。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种煤矿内安全防护设备，包括顶罩和连接在顶罩底部的护栏；顶罩用于矿洞顶部支撑防护，顶罩底部两侧为向内弯曲的结构；所述护栏包括外支柱和内支柱；顶罩顶部四角均设有外支柱，外支柱的两侧等距开设有嵌入槽；所述内支柱滑动连接在外支柱内部，内支柱顶部两侧等距开设有腰型孔，腰型孔之间滑动连接有定位杆，定位杆两端与对应的嵌入槽滑动插接，定位杆中心处通过第一弹簧与对应的内支柱内壁弹性连接；顶罩底部对称设有横梁，横梁底部两端分别与对应的外支柱顶端相贴合。

横梁内部转动连接有转轴，转轴两端分别套有涡卷弹簧，且转轴两端分别通过对应的涡卷弹簧与横梁内壁弹性连接。

转轴外侧卷绕有防护网，防护网一端与转轴外壁固定连接，防护网另一端穿过横梁设置在对应的两个外支柱之间。

进一步的，内支柱底部固定连接有底板，底板底部四角均开设有圆孔。

进一步的，护栏一侧对称固定连接有支撑座，支撑座顶部固定连接有连接柱，连接柱外侧滑动连接有套环，连接柱外侧套有第二弹簧，套环通过第二弹簧与对应的支撑座弹性连接，所述连接柱分别滑动插接在顶罩底部四角。

进一步的，顶罩内部对称滑动连接有升降台，顶罩内部固定连接有安装座，所述安装座位于升降台的一侧，升降台顶部对称设有转杆，转杆两端分别与对应的安装座转动连接，转杆外侧对称固定连接有收卷轮，升降台顶部四角均固定连接有滑轮座，升降台两侧设有牵引绳，牵引绳两端分别绕过相邻的滑轮座后缠绕在对应的收卷轮外侧，且牵引绳两端分别与对应的收卷轮固定连接，升降台一侧设有传动杆，传动杆转动连接在对应的安装座内部，传动杆两端分别与对应的转杆传动连接。

更进一步，升降台一侧设有齿轮，且齿轮固定连接在对应转杆的一端，齿轮底部设有双头棘块，双头棘块与对应的安装座转动连接，双头棘块与对应的齿轮相配合，双头棘块外侧对称开设有凹槽，双头棘块底部设有固定块，固定块与对应的安装座固定连接，固定块内部设有伸缩弹簧，伸缩弹簧顶端固定连接有凸球，凸球与对应的凹槽相配合，顶罩内部位于固定块下方滑动插接有拉绳，拉绳顶端与对应的双头棘块固定连接。

进一步的，外支柱内壁对称开设有滑槽，内支柱两侧固定连接有滑条，所述滑条与对应的滑槽滑动连接。

进一步的，所述横梁底部两端均对称固定连接有插接杆，插接杆分别与对应的外支柱底端滑动插接。

进一步的，定位杆外侧对称固定连接有挡环。

进一步的，顶罩底部两侧的内支柱之间均固定连接有连接杆，连接杆顶部对称固定连接有挂环，防护网底部固定连接有连接条，连接条底部对称固定连接有挂钩。

更进一步，内支柱内侧固定连接有耳片，同侧的两个耳片之间通过螺栓与所述连接杆固定连接。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：

本发明提出的一种煤矿内安全防护设备，整体方便拼装、拆卸，方便根据矿洞的高度进行调整，利用顶罩可以对矿洞顶部整体进行支撑防护，还可以避免煤渣土屑的掉落，对矿洞内部轨道进行防护。通过抽拉式的防护网，铺设便捷，便于调整，可以对矿洞内的墙面进行防护，减少墙面上煤渣碎片和尘土的散落，提高矿井内部的通风质量，保证矿工的正常作业，为工人提供安全的工作环境。

附图说明

图1为本发明提供的煤矿内安全防护设备的结构示意图；

图2为图1所示的护栏的结构示意图；

图3为图1所示的内支柱的局部结构示意图；

图4为图1所示的横梁的结构示意图；

图5为图1所示的外支柱和和内支柱的结构拆分示意图；

图6为图1所示的升降台的结构示意图；

图7为图6所示的收卷轮的结构示意图；

图8为图7所示的固定块的结构剖视图。

图中标号：1、顶罩；2、护栏；3、外支柱；4、嵌入槽；5、内支柱；6、腰型孔；7、定位杆；8、第一弹簧；9、横梁；10、转轴；11、涡卷弹簧；12、防护网；13、底板；14、圆孔；15、支撑座；16、连接柱；17、套环；18、第二弹簧；19、滑槽；20、滑条；21、插接杆；22、挡环；23、连接杆；24、挂环；25、连接条；26、挂钩；27、耳片；28、升降台；29、转杆；30、收卷轮；31、滑轮座；32、牵引绳；33、传动杆；34、齿轮；35、双头棘块；36、凹槽；37、固定块；38、伸缩弹簧；39、凸球；40、拉绳；41、安装座。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，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。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

请参阅图1至图8，本实施例提出一种煤矿内安全防护设备，包括顶罩1和护栏2，顶罩1用于矿洞顶部支撑防护，顶罩1底部两侧为向内弯曲的结构，顶罩1两侧对称设有护栏2，护栏2包括：外支柱3、内支柱5、横梁9、转轴10和防护网12，顶罩1底部四角均设有外支柱3，外支柱3两侧等距开设有嵌入槽4，外支柱3内部滑动连接有内支柱5，内支柱5顶部两侧等距开设有腰型孔6，腰型孔6之间滑动连接有定位杆7，定位杆7两端与对应的嵌入槽4滑动插接，定位杆7中心处通过第一弹簧8与对应的内支柱5内壁弹性连接，顶罩1底部对称设有横梁9，横梁9底部两端分别与对应的外支柱3顶端相贴合，横梁9内部转动连接有转轴10，转轴10两端分别套有涡卷弹簧11，且转轴10两端分别通过对应的涡卷弹簧11与横梁9内壁弹性连接，转轴10外侧卷绕有防护网12，防护网12一端与转轴10外壁固定连接，防护网12另一端穿过横梁9设置在对应的两个外支柱3之间。

在煤矿内进行安全防护时，将护栏2安装在矿洞的两侧，再将顶罩1安装在两个护栏2的顶部，通过顶罩1对矿洞进行支护的同时，还可以避免煤渣土屑的掉落。

请参阅图1至图5，内支柱5底部固定连接有底板13，底板13底部四角均开设有圆孔14；底板13可以增加与地面的接触面积，让内支柱5更平稳，通过圆孔14来固定底板13，以增强底板13的固定效果。

请参阅图1至图5，护栏2一侧对称固定连接有支撑座15，支撑座15顶部固定连接有连接柱16，连接柱16外侧滑动连接有套环17，连接柱16外侧套有第二弹簧18，套环17通过第二弹簧18与对应的支撑座15弹性连接，连接柱16分别滑动插接在顶罩1底部四角；利用连接柱16插接在顶罩1的底部四角，将护栏2与顶罩1进行连接安装，通过第二弹簧18可以提供一定的减震，增强防护效果。

请参阅图1至图5，外支柱3内壁对称开设有滑槽19，内支柱5两侧固定连接有滑条20，滑条20与对应的滑槽19滑动连接；通过滑槽19和滑条20的配合，使外支柱3和内支柱5不易分离，并且外支柱3在内支柱5外侧滑动时也更平稳。

请参阅图1至图5，横梁9底部两端均对称固定连接有插接杆21，插接杆21分别与对应的外支柱3底端滑动插接；可以方便横梁9与外支柱3之间的安装定位。

请参阅图1至图5，定位杆7外侧对称固定连接有挡环22；挡环22可以避免定位杆7在滑动时发生偏移。

请参阅图1至图5，顶罩1底部两侧的内支柱5之间均固定连接有连接杆23，连接杆23顶部对称固定连接有挂环24，防护网12底部固定连接有连接条25，连接条25底部对称固定连接有挂钩26；通过拉动连接条25来带动防护网12，使防护网12可以铺设在同侧的两根外支柱3之间，再通过挂钩26挂在挂环24上，将防护网12进行固定。

请参阅图1至图5，内支柱5相对的一侧对称固定连接有耳片27，连接杆23两端分别通过螺栓固定连接在对应的耳片27之间；用螺栓的方式将连接杆23安装在内支柱5之间，方便内支柱5的安装拆卸。

请参阅图1、图6至图8，顶罩1内部对称滑动连接有升降台28，顶罩1内部固定连接有安装座41，安装座41位于升降台28一侧，升降台28顶部对称设有转杆29，转杆29两端分别与对应的安装座41转动连接，转杆29两端对称固定连接有收卷轮30，升降台28顶部四角均固定连接有滑轮座31，升降台28两侧设有牵引绳32，牵引绳32两端分别绕过相邻的滑轮座31缠绕在对应的收卷轮30外侧，且牵引绳32两端分别与对应的收卷轮30固定连接，升降台28一侧设有传动杆33，传动杆33转动连接在对应的安装座41内部，传动杆33两端分别与对应的转杆29传动连接。

需要说明的是：顶罩1内部有用于储纳应急物品和防护衣物等物品的升降台28，升降台28的升降通过转杆29的转动控制，利用转杆29转动带动收卷轮30转动，使收卷轮30上的牵引绳32逐渐舒展开，让升降台28逐渐放下，传动杆33两端通过两个啮合的锥齿轮与转杆29端部传动连接，让转杆29之间可以以相同的速度沿着相反方向转动，让升降台28在下降的过程中更平稳。

请参阅图1、图6至图8，升降台28一侧设有齿轮34，且齿轮34固定连接在对应转杆29的一端，齿轮34底部设有双头棘块35，双头棘块35与对应的安装座41转动连接，双头棘块35与对应的齿轮34相配合，双头棘块35外侧对称开设有凹槽36，双头棘块35底部设有固定块37，固定块37与对应的安装座41固定连接，固定块37内部设有伸缩弹簧38，伸缩弹簧38顶端固定连接有凸球39，凸球39与对应的凹槽36相配合，顶罩1内部位于固定块37下方均对称滑动插接有拉绳40，拉绳40顶端与对应的双头棘块35固定连接。

需要说明的是：转杆29的转动方向通过双头棘块35与齿轮34的卡接方向来控制，利用调整转杆29单向转动方向来控制升降台28是否能升降，参考图7，当双头棘块35顶部右侧与齿轮34啮合时，转杆29只能带动收卷轮30以牵引绳32收卷的方向转动，此时升降台28不能下降，只有手动拉动与双头棘块35顶部右侧相连的拉绳40，让双头棘块35旋转，使双头棘块35切换至顶部左侧与齿轮34啮合，转杆29才可以带动收卷轮30以牵引绳32舒展的方向转动，升降台28才能下降。

本实施例提供的煤矿内安全防护设备的工作原理如下：在煤矿内进行安全防护时，将护栏2安装在矿洞的两侧，再将顶罩1安装在两个护栏2的顶部，通过顶罩1对矿洞进行支护的同时，还可以避免煤渣土屑的掉落，在护栏2安装时，可以根据矿洞内部的高度进行调整，在调整时，通过拖动外支柱3，使外支柱3沿着内支柱5外壁滑动。在滑动时，嵌入槽4的曲面会挤压并引导定位杆7沿着腰型孔6滑动，与对应的嵌入槽4分离，同时第一弹簧8发生形变，在两侧护栏2调整到水平一致的合适高度后，通过第一弹簧8带动定位杆7再次嵌入对应高度处的嵌入槽4内，便可以对外支柱3和内支柱5进行定位，并且还可以通过拉动防护网12，使防护网12铺设在同侧的两个护栏2之间，对矿洞内的墙面进行防护，让煤矿内部在进行施工时更安全。

顶罩1内部有用于储纳应急物品和防护衣物等物品的升降台28，以便在矿洞内出现紧急事件时使用，升降台28的升降通过转杆29的转动控制，利用转杆29转动带动收卷轮30轮，使收卷轮30上的牵引绳32逐渐舒展开，让升降台28平台逐渐放下，传动杆33两端通过两个啮合的锥齿轮与转杆29端部传动连接，让转杆29之间可以以相同的速度沿着相反方向转动，让升降台28在下降的过程中更平稳，转杆29的转动方向通过双头棘块35与齿轮34的卡接方向来控制，利用调整转杆29单向转动方向来控制升降台28是否能升降，参考图7，当双头棘块35顶部右侧与齿轮34啮合时，转杆29只能带动收卷轮30以牵引绳32收卷的方向转动，此时升降台28不能下降，只有手动拉动与双头棘块35顶部右侧相连的拉绳40，让双头棘块35旋转，使双头棘块35切换至顶部左侧与齿轮34啮合，转杆29才可以带动收卷轮30以牵引绳32舒展的方向转动，升降台28才能下降，以便在应急情况通过拉绳40调整双头棘块35，让升降台28及时的下降。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (10)

1.一种煤矿内安全防护设备，其特征在于，包括顶罩（1）和连接在顶罩（1）底部的护栏（2）；顶罩（1）用于矿洞顶部支撑防护，顶罩（1）底部两侧为向内弯曲的结构；所述护栏（2）包括外支柱（3）和内支柱（5）；顶罩（1）底部四角均设有外支柱（3），外支柱（3）的两侧等距开设有嵌入槽（4）；所述内支柱（5）滑动连接在外支柱（3）内部，内支柱（5）顶部两侧等距开设有腰型孔（6），腰型孔（6）之间滑动连接有定位杆（7），定位杆（7）两端与对应的嵌入槽（4）滑动插接，定位杆（7）中心处通过第一弹簧（8）与对应的内支柱（5）内壁弹性连接；顶罩（1）底部对称设有横梁（9），横梁（9）底部两端分别与对应的外支柱（3）顶端相贴合；

横梁（9）内部转动连接有转轴（10），转轴（10）两端分别套有涡卷弹簧（11），且转轴（10）两端分别通过对应的涡卷弹簧（11）与横梁（9）内壁弹性连接；

转轴（10）外侧卷绕有防护网（12），防护网（12）一端与转轴（10）外壁固定连接，防护网（12）另一端穿过横梁（9）设置在对应的两个外支柱（3）之间。

2.根据权利要求1所述的煤矿内安全防护设备，其特征在于，内支柱（5）底部固定连接有底板（13），底板（13）底部四角均开设有圆孔（14）。

3.根据权利要求1所述的煤矿内安全防护设备，其特征在于，护栏（2）一侧对称固定连接有支撑座（15），支撑座（15）顶部固定连接有连接柱（16），连接柱（16）外侧滑动连接有套环（17），连接柱（16）外侧套有第二弹簧（18），套环（17）通过第二弹簧（18）与对应的支撑座（15）弹性连接，顶罩（1）底部四角分别滑动插接有所述的连接柱（16）。

4.根据权利要求1所述的煤矿内安全防护设备，其特征在于，顶罩（1）内部对称滑动连接有升降台（28），顶罩（1）内部固定连接有安装座（41），所述安装座（41）位于升降台（28）的一侧，升降台（28）顶部对称设有转杆（29），转杆（29）两端分别与对应的安装座（41）转动连接，转杆（29）外侧对称固定连接有收卷轮（30），升降台（28）顶部四角均固定连接有滑轮座（31），升降台（28）两侧设有牵引绳（32），牵引绳（32）两端分别绕过相邻的滑轮座（31）后缠绕在对应的收卷轮（30）外侧，且牵引绳（32）两端分别与对应的收卷轮（30）固定连接，升降台（28）一侧设有传动杆（33），传动杆（33）转动连接在对应的安装座（41）内部，传动杆（33）两端分别与对应的转杆（29）传动连接。

5.根据权利要求4所述的煤矿内安全防护设备，其特征在于，升降台（28）一侧设有齿轮（34），且齿轮（34）固定连接在对应转杆（29）的一端，齿轮（34）底部设有双头棘块（35），双头棘块（35）与对应的安装座（41）转动连接，双头棘块（35）与对应的齿轮（34）相配合，双头棘块（35）外侧对称开设有凹槽（36），双头棘块（35）底部设有固定块（37），固定块（37）与对应的安装座（41）固定连接，固定块（37）内部设有伸缩弹簧（38），伸缩弹簧（38）顶端固定连接有凸球（39），凸球（39）与对应的凹槽（36）相配合，顶罩（1）内部位于固定块（37）下方滑动插接有拉绳（40），拉绳（40）顶端与对应的双头棘块（35）固定连接。

6.根据权利要求1所述的煤矿内安全防护设备，其特征在于，外支柱（3）内壁对称开设有滑槽（19），内支柱（5）两侧固定连接有滑条（20），所述滑条（20）与对应的滑槽（19）滑动连接。

7.根据权利要求1所述的煤矿内安全防护设备，其特征在于，所述横梁（9）底部两端均对称固定连接有插接杆（21），插接杆（21）分别与对应的外支柱（3）底端滑动插接。

8.根据权利要求1所述的煤矿内安全防护设备，其特征在于，定位杆（7）外侧对称固定连接有挡环（22）。

9.根据权利要求1所述的煤矿内安全防护设备，其特征在于，顶罩（1）底部两侧的内支柱（5）之间均固定连接有连接杆（23），连接杆（23）顶部对称固定连接有挂环（24），防护网（12）底部固定连接有连接条（25），连接条（25）底部对称固定连接有挂钩（26）。

10.根据权利要求9所述的煤矿内安全防护设备，其特征在于，内支柱（5）内侧固定连接有耳片（27），同侧的两个耳片（27）之间通过螺栓与所述连接杆（23）固定连接。