CN209670986U - 一种煤矿掘进的支护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤矿掘进安全支护设备技术领域，具体涉及一种煤矿掘进的支护装置，包括多个相互配合连接的圆筒形支护架，每个支护架均包括半圆弧形结构的上架以及下架；所述上架的两侧下表面对称设置有向外凸出的连接条；位于连接条内侧的上架内表面对称设置有上连接块；所述上连接块上排列开设有多个第一固定孔；所述上架的左端面设置有向外凸出的上连接凸台，上架的右端面开设有与上连接凸台相匹配的上连接槽；所述上架的两端面内侧均开设有第一弧形环，所述第一弧形环外形为向上架内部凸出的半圆弧形凸环结构；所述第一弧形环上圆形阵列开设有多个第二固定孔。本实用新型安全性高，实用性强，具有较好的实用价值及推广价值。

Description

一种煤矿掘进的支护装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿掘进安全支护设备技术领域，具体涉及一种煤矿掘进的支护装置。

背景技术

当前，在煤矿掘进的过程中，通常先在煤矿的矿山一侧挖掘一个煤洞，然后沿着这个煤洞不断向煤矿山内部进行掘进推进。在这个过程中，为了防止煤矿掘进过程中发生崩塌，造成人员伤亡等安全事故，通常需要设置一些支护装置，将煤洞内部进行支撑，保证采煤人员的安全。

然而，根据发明人的实地现场调研和深入研究，发现现有的支护装置，通常是在煤洞内部采用一些木板、支撑柱等用钢钉钉住，将煤洞的顶部支撑住，而煤洞侧面的支撑则相对比较少。这种传统的支撑方式，很容易造成煤洞内部发生垮塌事故，给采矿工人的人身及生命安全造成严重的威胁。

因此，基于上述，本实用新型提供一种煤矿掘进的支护装置，通过该支护装置的整体结构设计，打破传统支护装置的设计形式，采用多个支护架相互连接延伸的方式，对煤洞内部进行安全支撑防护，提高煤洞内部支撑的安全性，有效解决现有技术存在的不足和缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于：针对目前存在的上述问题，提供一种煤矿掘进的支护装置，通过该支护装置的整体结构设计，打破传统支护装置的设计形式，采用多个支护架相互连接延伸的方式，对煤洞内部进行安全支撑防护，提高煤洞内部支撑的安全性，有效解决现有技术存在的不足和缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种煤矿掘进的支护装置，包括多个相互配合连接的圆筒形支护架，每个支护架均包括半圆弧形结构的上架以及下架；所述上架的两侧下表面对称设置有向外凸出的连接条；位于连接条内侧的上架内表面对称设置有上连接块；所述上连接块上排列开设有多个第一固定孔；所述上架的左端面设置有向外凸出的上连接凸台，上架的右端面开设有与上连接凸台相匹配的上连接槽；所述上架的两端面内侧均开设有第一弧形环，所述第一弧形环外形为向上架内部凸出的半圆弧形凸环结构；所述第一弧形环上圆形阵列开设有多个第二固定孔；

所述下架的两侧下表面对称开设有向内凹陷的连接滑槽；所述连接滑槽与所述连接条相互匹配；位于连接滑槽内侧的下架内表面对称设置有下连接块；所述下连接块上排列开设有多个第一固定孔；所述下架的左端面设置有2块向外凸出的下连接凸台，下架的右端面开设有2个与下连接凸台相匹配的下连接槽；所述下架的两端面内侧均开设有第二弧形环，所述第二弧形环外形为向下架内部凸出的圆弧形凸环结构；所述第二弧形环上圆形阵列开设有多个第二固定孔；所述下架的底部固定焊接有方形板结构的平板，所述平板底部固定焊接有方形底板；

所述上架、下架之间通过螺栓穿过第一固定孔与螺母配合固定连接；所述上连接块、下连接块之间设置有第一密封垫；所述第一密封垫的外形为长方形垫块结构；第一密封垫上也开设有多个用于螺栓安装的圆形通孔；

相邻的支护架之间通过螺栓与螺母固定连接安装；相邻支护架的连接端面之间设置有第二密封垫；所述第二密封垫的整体外形与支护架的端面外形相互匹配；第二密封垫上部开设有与第一连接凸台相互对应匹配的第一连接孔；第二密封垫内圈开设有与第二固定孔相互对应匹配的配合孔；第二密封圈下部两侧开设有与第二连接凸台相互对应匹配的第二连接孔。

优选的，所述连接凸台的外形为长方形凸块结构；所述第一固定孔、第二固定孔均为内径相等、内壁光滑的圆形通孔。

优选的，所述上连接块、下连接块均为长方形板块结构，上连接块与上架之间固定焊接；下连接块与下架之间固定焊接；所述上连接块、下连接块的尺寸相等；位于上连接块、下连接块上的第一固定孔数量及位置相互匹配对应。

优选的，所述上连接凸台的外形为弧形板结构；上连接槽的外形与上连接凸台相匹配的弧形连接槽；所述上连接槽与上连接凸台之间为间隙配合安装；所述下连接凸台的外形为弧形板结构，下连接凸台与下连接槽之间为间隙配合安装；下连接槽的外形为与下连接凸台相匹配的弧形槽结构；所述上连接槽的凹槽深度大于上连接凸台的凸出高度，下连接槽的凹槽深度大于下连接凸台的凸出高度。

优选的，所述连接滑槽与连接条之间为间隙配合安装；连接滑槽与连接条的长度相等。

优选的，所述上架、下架的长度尺寸相等；第一弧形环、第二弧形环的厚度相等；支护架的整体内孔直径，大于单个上架的长度尺寸。

本实用新型的具体操作过程为：在采煤掘进的过程中，首先在煤矿矿山的一侧，开采一个煤洞；开采的煤洞直径大于支护架的整体轮廓外形尺寸；如此，先将第一个支护架嵌入安装在洞口，将洞口进行支撑。然后继续向煤洞内部进行开采掘进，开采的煤洞掘进深度大于单个支护架的长度时，再将第二个支护架进行配合安装。从第二个支护架安装开始，都需要将支护架进行拆卸，单个支护架拆卸成上架和下架两部分，分别将下架和上架沿着第一个支护架的内孔推进送入煤洞中，然后采用螺栓螺母进行固定安装。由于第一固定孔和第二固定孔均开设在支护架内部，因此在具体安装过程中，支护架之间的连接完全可以在支护架内部完成，操作也相对比较方便。在相邻支护架具体配合安装过程中，相邻上架之间通过上连接凸台嵌入上连接槽进行配合，相邻下架之间，则通过下连接凸台嵌入下连接槽中进行配合方便相邻支护架之间的限位连接。上架和下架之间，则通过连接条嵌入连接滑槽中进行配合限位。上架和下架之间的连接固定，通过螺栓和螺母配合固定；相邻支护架之间，也通过螺栓和螺母配合连接固定。

本实用新型的支护架，在具体设计时，支护架的壁厚设计成20-30mm，支护架材质可选轻质高强度铝合金、不锈钢、高强度碳纤维增强复合材料等进行加工制备。而支护架的内孔直径，一般设计成2m-2.3m。在制备过程中，优选轻质高强度铝合金材料。实际制造过程中，单个支护架的长度，小于下架底部的平面宽度为最优选择，如此更加方便上架或下架沿着该平面通道进行搬运。而在搬运过程中，由于只是搬运其中的单个上架或下架，搬运工人可以借助推车等辅助搬运工具，将上架或下架搬运到更深的煤洞内部进行安装。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

一方面，本实用新型的支护架的拆卸和安装固定相对比较方便。施工人员在施工过程中，可以沿着煤洞的掘进深度方向，依次将多个支护架进行配合固定安装。如此，安装人员始终可以处于安全保护的区域进行施工，利于保证安装人员的施工安全。

另一方面，本实用新型的支护架，通过将下架安装在底部，上架配合在上部，通过下架的平板结构设置，可以为施工人员的进出提供平整的通道。而通过本申请的支护架设计，能够为采煤掘进煤洞的顶部以及侧面提供较好的支撑防护，为采煤施工人员提供较好的安全保证，有利于在煤矿垮塌防护等方面提供较好的安全防护。

再一方面，本实用新型的支护架，在遇到煤矿掘进内部出现意外时，作为施工人员的逃生通道。因此，本实用新型安全性高，具有较好的实用价值及推广价值。

附图说明

图1为本实用新型的支护架端面结构示意图；

图2为本实用新型的支护架侧面连接结构示意图；

图3为本实用新型的上架结构示意图；

图4为本实用新型的下架结构示意图；

图5为本实用新型的第二密封垫结构示意图。

图中：1、上架；2、下架；3、底板；4、上连接槽；5、下连接槽；6、连接条；7、连接滑槽；8、上连接块；9、下连接块；10、第一密封垫；11、螺栓；12、螺母；13、第一弧形环；14、第二弧形环；15、平板；16、上连接凸台；17、第一固定孔；18、第二固定孔；19、下连接凸台；20、第二密封垫；21、第一连接孔；22、第二连接孔；23、配合孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，如图1-5所示：

一种煤矿掘进的支护装置，包括多个相互配合连接的圆筒形支护架，每个支护架均包括半圆弧形结构的上架1以及下架2；所述上架1的两侧下表面对称设置有向外凸出的连接条6；位于连接条6内侧的上架1内表面对称设置有上连接块8；所述上连接块8上排列开设有多个第一固定孔17；所述上架1的左端面设置有向外凸出的上连接凸台16，上架1的右端面开设有与上连接凸台 16相匹配的上连接槽4；所述上架1的两端面内侧均开设有第一弧形环13，所述第一弧形环13外形为向上架1内部凸出的半圆弧形凸环结构；所述第一弧形环13上圆形阵列开设有多个第二固定孔18；

所述下架2的两侧下表面对称开设有向内凹陷的连接滑槽7；所述连接滑槽7与所述连接条6相互匹配；位于连接滑槽7内侧的下架2内表面对称设置有下连接块9；所述下连接块9上排列开设有多个第一固定孔17；所述下架2 的左端面设置有2块向外凸出的下连接凸台19，下架2的右端面开设有2个与下连接凸台19相匹配的下连接槽5；所述下架2的两端面内侧均开设有第二弧形环14，所述第二弧形环14外形为向下架2内部凸出的圆弧形凸环结构；所述第二弧形环14上圆形阵列开设有多个第二固定孔18；所述下架2的底部固定焊接有方形板结构的平板15，所述平板15底部固定焊接有方形底板3；

所述上架1、下架2之间通过螺栓11穿过第一固定孔17与螺母12配合固定连接；所述上连接块8、下连接块9之间设置有第一密封垫10；所述第一密封垫10的外形为长方形垫块结构；第一密封垫10上也开设有多个用于螺栓11 安装的圆形通孔；

相邻的支护架之间通过螺栓11与螺母12固定连接安装；相邻支护架的连接端面之间设置有第二密封垫20；所述第二密封垫20的整体外形与支护架的端面外形相互匹配；第二密封垫20上部开设有与第一连接凸台相互对应匹配的第一连接孔21；第二密封垫20内圈开设有与第二固定孔18相互对应匹配的配合孔23；第二密封圈下部两侧开设有与第二连接凸台相互对应匹配的第二连接孔22。

优选的，所述连接凸台的外形为长方形凸块结构；所述第一固定孔17、第二固定孔18均为内径相等、内壁光滑的圆形通孔。

优选的，所述上连接块8、下连接块9均为长方形板块结构，上连接块8 与上架1之间固定焊接；下连接块9与下架2之间固定焊接；所述上连接块 8、下连接块9的尺寸相等；位于上连接块8、下连接块9上的第一固定孔17 数量及位置相互匹配对应。

优选的，所述上连接凸台16的外形为弧形板结构；上连接槽4的外形与上连接凸台16相匹配的弧形连接槽；所述上连接槽4与上连接凸台16之间为间隙配合安装；所述下连接凸台19的外形为弧形板结构，下连接凸台19与下连接槽5之间为间隙配合安装；下连接槽5的外形为与下连接凸台19相匹配的弧形槽结构；所述上连接槽4的凹槽深度大于上连接凸台16的凸出高度，下连接槽5的凹槽深度大于下连接凸台19的凸出高度。

优选的，所述连接滑槽7与连接条6之间为间隙配合安装；连接滑槽7与连接条6的长度相等。

优选的，所述上架1、下架2的长度尺寸相等；第一弧形环13、第二弧形环14的厚度相等；支护架的整体内孔直径，大于单个上架1的长度尺寸。

本实用新型的具体操作过程为：在采煤掘进的过程中，首先在煤矿矿山的一侧，开采一个煤洞；开采的煤洞直径大于支护架的整体轮廓外形尺寸；如此，先将第一个支护架嵌入安装在洞口，将洞口进行支撑。然后继续向煤洞内部进行开采掘进，开采的煤洞掘进深度大于单个支护架的长度时，再将第二个支护架进行配合安装。从第二个支护架安装开始，都需要将支护架进行拆卸，单个支护架拆卸成上架1和下架2两部分，分别将下架2和上架1沿着第一个支护架的内孔推进送入煤洞中，然后采用螺栓11螺母12进行固定安装。由于第一固定孔17和第二固定孔18均开设在支护架内部，因此在具体安装过程中，支护架之间的连接完全可以在支护架内部完成，操作也相对比较方便。在相邻支护架具体配合安装过程中，相邻上架1之间通过上连接凸台16嵌入上连接槽4进行配合，相邻下架2之间，则通过下连接凸台19嵌入下连接槽5 中进行配合方便相邻支护架之间的限位连接。上架1和下架2之间，则通过连接条6嵌入连接滑槽7中进行配合限位。上架1和下架2之间的连接固定，通过螺栓11和螺母12配合固定；相邻支护架之间，也通过螺栓11和螺母12配合连接固定。

本实用新型的支护架，在具体设计时，支护架的壁厚设计成20-30mm，支护架材质可选轻质高强度铝合金、不锈钢、高强度碳纤维增强复合材料等进行加工制备。而支护架的内孔直径，一般设计成2m-2.3m。在制备过程中，优选轻质高强度铝合金材料。实际制造过程中，单个支护架的长度，小于下架2底部的平面宽度为最优选择，如此更加方便上架1或下架2沿着该平面通道进行搬运。而在搬运过程中，由于只是搬运其中的单个上架1或下架2，搬运工人可以借助推车等辅助搬运工具，将上架1或下架2搬运到更深的煤洞内部进行安装。

一方面，本实用新型的支护架的拆卸和安装固定相对比较方便。施工人员在施工过程中，可以沿着煤洞的掘进深度方向，依次将多个支护架进行配合固定安装。如此，安装人员始终可以处于安全保护的区域进行施工，利于保证安装人员的施工安全。

另一方面，本实用新型的支护架，通过将下架2安装在底部，上架1配合在上部，通过下架2的平板15结构设置，可以为施工人员的进出提供平整的通道。而通过本申请的支护架设计，能够为采煤掘进煤洞的顶部以及侧面提供较好的支撑防护，为采煤施工人员提供较好的安全保证，有利于在煤矿垮塌防护等方面提供较好的安全防护。

再一方面，本实用新型的支护架，在遇到煤矿掘进内部出现意外时，作为施工人员的逃生通道。因此，本实用新型安全性高，具有较好的实用价值及推广价值。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种煤矿掘进的支护装置，其特征在于：包括多个相互配合连接的圆筒形支护架，每个支护架均包括半圆弧形结构的上架以及下架；所述上架的两侧下表面对称设置有向外凸出的连接条；位于连接条内侧的上架内表面对称设置有上连接块；所述上连接块上排列开设有多个第一固定孔；所述上架的左端面设置有向外凸出的上连接凸台，上架的右端面开设有与上连接凸台相匹配的上连接槽；所述上架的两端面内侧均开设有第一弧形环，所述第一弧形环外形为向上架内部凸出的半圆弧形凸环结构；所述第一弧形环上圆形阵列开设有多个第二固定孔；

所述下架的两侧下表面对称开设有向内凹陷的连接滑槽；所述连接滑槽与所述连接条相互匹配；位于连接滑槽内侧的下架内表面对称设置有下连接块；所述下连接块上排列开设有多个第一固定孔；所述下架的左端面设置有2块向外凸出的下连接凸台，下架的右端面开设有2个与下连接凸台相匹配的下连接槽；所述下架的两端面内侧均开设有第二弧形环，所述第二弧形环外形为向下架内部凸出的圆弧形凸环结构；所述第二弧形环上圆形阵列开设有多个第二固定孔；所述下架的底部固定焊接有方形板结构的平板，所述平板底部固定焊接有方形底板；

所述上架、下架之间通过螺栓穿过第一固定孔与螺母配合固定连接；所述上连接块、下连接块之间设置有第一密封垫；所述第一密封垫的外形为长方形垫块结构；第一密封垫上也开设有多个用于螺栓安装的圆形通孔；

相邻的支护架之间通过螺栓与螺母固定连接安装；相邻支护架的连接端面之间设置有第二密封垫；所述第二密封垫的整体外形与支护架的端面外形相互匹配；第二密封垫上部开设有与第一连接凸台相互对应匹配的第一连接孔；第二密封垫内圈开设有与第二固定孔相互对应匹配的配合孔；第二密封圈下部两侧开设有与第二连接凸台相互对应匹配的第二连接孔。

2.如权利要求1所述的一种煤矿掘进的支护装置，其特征在于：所述连接凸台的外形为长方形凸块结构；所述第一固定孔、第二固定孔均为内径相等、内壁光滑的圆形通孔。

3.如权利要求1所述的一种煤矿掘进的支护装置，其特征在于：所述上连接块、下连接块均为长方形板块结构，上连接块与上架之间固定焊接；下连接块与下架之间固定焊接；所述上连接块、下连接块的尺寸相等；位于上连接块、下连接块上的第一固定孔数量及位置相互匹配对应。

4.如权利要求1所述的一种煤矿掘进的支护装置，其特征在于：所述上连接凸台的外形为弧形板结构；上连接槽的外形与上连接凸台相匹配的弧形连接槽；所述上连接槽与上连接凸台之间为间隙配合安装；所述下连接凸台的外形为弧形板结构，下连接凸台与下连接槽之间为间隙配合安装；下连接槽的外形为与下连接凸台相匹配的弧形槽结构；所述上连接槽的凹槽深度大于上连接凸台的凸出高度，下连接槽的凹槽深度大于下连接凸台的凸出高度。

5.如权利要求1所述的一种煤矿掘进的支护装置，其特征在于：所述连接滑槽与连接条之间为间隙配合安装；连接滑槽与连接条的长度相等。

6.如权利要求1所述的一种煤矿掘进的支护装置，其特征在于：所述上架、下架的长度尺寸相等；第一弧形环、第二弧形环的厚度相等；支护架的整体内孔直径，大于单个上架的长度尺寸。