CN214092215U - 具有快速接头的矿用吸真空头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有快速接头的矿用吸真空头，涉及煤矿巷道掘进与支护技术领域，包括：吸盘架；第一密封圈，设置在吸盘架的底部；抽气杆，与吸盘架连接，并穿过吸盘架；抽气杆内设置有抽气通路，用于抽取矿壁内部的气体，将吸盘架吸附在矿壁上；抽气杆的顶端外套有快速接头，用于与真空发生装置的抽气管路进行快速连接以及快速断开；抽气杆的抽气通路内设置有单向阀，用于封闭抽气通路，在快速接头与真空发生装置的抽气管路断开时，维持吸盘架的吸附状态。由此，通过抽气通路自动抽取矿壁内部的气体，可以使得矿壁内外表面形成压差，即矿壁内部处于负压状态，从而可以通过大气压力对矿壁进行有效支护。

Description

具有快速接头的矿用吸真空头

技术领域

本实用新型涉及煤矿巷道掘进与支护技术领域，特别是涉及一种具有快速接头的矿用吸真空头。

背景技术

煤炭作为我国的主要能源之一，在推动全国工业发展和国民经济进步等方面发挥了重要的作用。在对煤矿巷道进行掘进时，如何保证煤矿开采的安全性和高效性是至关重要的。相关技术中，通过在开采煤矿的过程中，形成新的巷道后，立即对煤矿巷道围岩表面，即矿壁进行有效临时支护。

然而上述支护方式为通过金属探梁、单体液压支柱等对矿壁进行临时支护，这种方式下，需要人工搬运进行支护，施工速度较慢、支护强度不足、支护质量差、人工劳动强度较大。

实用新型内容

本实用新型旨在至少一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型提供一种具有快速接头的矿用吸真空头，以实现由真空发生装置通过抽气通路自动抽取矿壁内部的气体，可以使得矿壁内外表面形成压差，即矿壁内部处于负压状态，从而可以通过大气压力对矿壁进行有效支护。通过单向阀封闭抽气通路，在快速接头与真空发生装置的抽气管路断开时，维持吸盘架的吸附状态，可以实现对矿壁进行持续且有效地支护。并且，无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对矿壁进行临时支护，可以降低耗时时长以及提升矿壁可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对矿壁进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。

本实用新型第一方面实施例提供了一种具有快速接头的矿用吸真空头，包括：

吸盘架；

第一密封圈，设置在所述吸盘架的底部；

抽气杆，与所述吸盘架连接，并穿过所述吸盘架；

所述抽气杆内设置有抽气通路，用于抽取矿壁内部的气体，将所述吸盘架吸附在所述矿壁上；

所述抽气杆的顶端外套有快速接头，用于与真空发生装置的抽气管路进行快速连接以及快速断开；

所述抽气杆的抽气通路内设置有单向阀，用于封闭所述抽气通路，在所述快速接头与所述真空发生装置的抽气管路断开时，维持所述吸盘架的吸附状态。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述吸盘架上所述第一密封圈内设置有卸压通道，所述卸压通道内设置有卸压阀，所述卸压阀处于常闭状态，通过打开所述卸压阀停止所述吸盘架的吸附状态。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述具有快速接头的矿用吸真空头，还包括：

球轴承，设置在所述吸盘架内的中心位置，所述球轴承与所述抽气杆连接。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述具有快速接头的矿用吸真空头，还包括：

法兰盘，固定在所述吸盘架的顶部；

柔性材料连接套，夹设在所述法兰盘与所述吸盘架之间；

轴套，外套在所述抽气杆上，并与所述柔性材料连接套连接。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述第一密封圈内设置有第三密封件，以将所述第一密封圈所密封的区域划分为抽气通路区域以及子区域，所述子区域的数量为一个或者多个。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述吸盘架上至少一个子区域内设置有抽气口，用于抽取所述吸盘架与所述矿壁之间的间隙里的气体，以将所述吸盘架吸附在所述矿壁上。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述抽气口内设置有单向阀，用于封闭所述抽气口，维持所述吸盘架的吸附状态；

所述吸盘架上所述抽气口所在的子区域内设置有卸压通道，所述卸压通道内设置有卸压阀，所述卸压阀处于常闭状态，通过打开所述卸压阀停止所述吸盘架的吸附状态。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述抽气口为环状空间抽气口。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述抽气口设置有快速接头，用于与真空发生装置的抽气管路进行快速连接以及快速断开。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述吸盘架上至少一个子区域内设置有气孔，用于排出所述吸盘架与所述矿壁之间的间隙里的气体。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述快速接头为接头母体；

所述真空发生装置的抽气管路上设置有接头子体，用于与所述接头母体进行快速连接以及快速断开。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述快速接头为接头子体；

所述真空发生装置的抽气管路上设置有接头母体，用于与所述接头子体进行快速连接以及快速断开。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述轴套与所述抽气杆之间夹设有第二密封圈，实现所述轴套与所述抽气杆的密封连接。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述轴套内侧设置有轴套孔，所述轴套孔内设置有第二密封圈，实现所述轴套与所述抽气杆的密封连接。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述吸盘架的形状为圆形、矩形或者椭圆形。

在本实用新型实施例的一个可能的实现方式中，所述第一密封圈为海绵圈或者硅橡胶圈，所述第一密封圈与所述吸盘架胶接。

本实用新型实施例提供的方案具有如下有益效果：

本实用新型实施例提供的具有快速接头的矿用吸真空头，由真空发生装置通过抽气通路自动抽取矿壁内部的气体，可以使得矿壁内外表面形成压差，即矿壁内部处于负压状态，从而可以通过大气压力对矿壁进行有效支护。通过单向阀封闭抽气通路，在快速接头与真空发生装置的抽气管路断开时，维持吸盘架的吸附状态，可以实现对矿壁进行持续且有效地支护。并且，无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对矿壁进行临时支护，可以降低耗时时长以及提升矿壁可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对矿壁进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例一所提供的具有快速接头的矿用吸真空头的剖视图；

图2是本实用新型实施例二所提供的具有快速接头的矿用吸真空头的剖视图；

图3是本实用新型实施例三所提供的具有快速接头的矿用吸真空头的俯视图；

图4是本实用新型实施例四所提供的具有快速接头的矿用吸真空头的俯视图；

图5是本实用新型实施例五所提供的矿用吸真空设备的结构示意图；

图6是本实用新型实施例六所提供的矿用吸真空设备的结构示意图。

附图标记说明：

01：吸盘架；02：第一密封圈；03：抽气口；04：球轴承；05：柔性材料连接套；06：轴套；07：法兰盘；08：第二密封圈；09：快速接头；010：抽气杆；011：抽气通路；012：单向阀；

100：具有快速接头的矿用吸真空头；200：真空发生装置；300：过滤器；400：管路阀组。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

现有技术中，可以通过以下两种方式，对煤矿巷道围岩表面，即矿壁进行临时支护：

第一种方式，通过金属探梁、单体液压支柱等，对矿壁进行临时支护。然而，这种方式下，需要人工搬运进行支护，施工速度较慢、支护强度不足、支护质量差、人工劳动强度较大。

第二种方式，采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对矿壁进行临时支护。然而，这种方式下，操作繁琐、耗时较长、支护面积较小且容易损坏，难以满足煤矿巷道快速掘进的需求。

因此，本实用新型各实施例主要针对上述现有技术中存在的技术问题，提出一种具有快速接头的矿用吸真空头，该具有快速接头的矿用吸真空头包括吸盘架；第一密封圈，设置在吸盘架的底部；抽气杆，与吸盘架连接，并穿过吸盘架；抽气杆内设置有抽气通路，用于抽取矿壁内部的气体，将吸盘架吸附在矿壁上；抽气杆的顶端外套有快速接头，用于与真空发生装置的抽气管路进行快速连接以及快速断开；抽气杆的抽气通路内设置有单向阀，用于封闭抽气通路，在快速接头与真空发生装置的抽气管路断开时，维持吸盘架的吸附状态。

由此，由真空发生装置通过抽气通路自动抽取矿壁内部的气体，可以使得矿壁内外表面形成压差，即矿壁内部处于负压状态，从而可以通过大气压力对矿壁进行有效支护。通过单向阀封闭抽气通路，在快速接头与真空发生装置的抽气管路断开时，维持吸盘架的吸附状态，可以实现对矿壁进行持续且有效地支护。并且，无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对矿壁进行临时支护，可以降低耗时时长以及提升矿壁可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对矿壁进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。

下面结合附图，对本实用新型实施例提供的具有快速接头的矿用吸真空头进行说明。

图1是本实用新型实施例一所提供的具有快速接头的矿用吸真空头的剖视图。

如图1所示，该具有快速接头的矿用吸真空头可以包括：吸盘架01、设置在吸盘架01的底部的第一密封圈02、与吸盘架01连接，并穿过吸盘架01的抽气杆010、设置在抽气杆010内的抽气通路011、外套在抽气杆010顶端的快速接头09，以及设置在抽气杆010的抽气通路011内的单向阀012。

其中，抽气通路011，用于抽取矿壁内部的气体，将吸盘架01吸附在矿壁上。

快速接头09，用于与真空发生装置的抽气管路进行快速连接以及快速断开。

单向阀012，用于封闭抽气通路011，在快速接头09与真空发生装置的抽气管路断开时，维持吸盘架01的吸附状态。

其中，真空发生装置包括但不限于真空泵、真空发生器。

本实用新型实施例中，当吸盘架01吸附在矿壁上时，靠近矿壁的一侧，抽气杆010可以与吸盘架01持平，或者，抽气杆010也可以伸出吸盘架01，本实用新型实施例对此并不作限制。图1中仅以抽气杆010可以与吸盘架01持平示例。当抽气杆010伸出吸盘架01时，抽气杆010还可以称为钻杆，用于向矿壁进行打孔，并在打孔至抽气深度后停止打孔。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，第一密封圈02可以为海绵圈或者硅橡胶圈，第一密封圈02可以与吸盘架01胶接。通过在吸盘架01的底部设置第一密封圈02，可以实现吸盘架01紧密贴附在矿壁上。

其中，胶接(bonding)是指利用胶粘剂在连接面上产生的机械结合力、物理吸附力和化学键合力，而使两个胶接件，比如第一密封圈02和吸盘架01联接起来的工艺方法。其中，胶接不仅适用于同种材料，也适用于异种材料，可以提升适用性。并且，胶接工艺简便，不需要复杂的工艺设备，且胶接操作无需在高温高压下进行，因而胶接件不易产生变形，接头应力分布均匀。在通常情况下，胶接接头还具有良好的密封性、电绝缘性和耐腐蚀性。

本实用新型实施例中，具有快速接头的矿用吸真空头贴附在矿壁上，通过抽气通路011抽取矿壁内部的气体，可以在吸盘架01的两侧产生压差，在大气压力的作用下，第一密封圈02，例如海绵圈被压缩，使吸盘架01紧密贴附在矿壁表面，从而密封吸盘架01与矿壁之间的间隙，而后，继续通过抽气通路011，不断地将矿壁内部的气体抽出，从而在矿壁内外表面产生压差，通过大气压力对矿壁进行有效支护。

本实用新型实施例中，快速接头09用于与真空发生装置的抽气管路进行快速连接以及快速断开。例如，当利用真空发生装置对矿壁内部的气体进行抽取时，快速接头09可以与真空发生装置的抽气管路进行快速连接，而当停止对矿壁内部的气体进行抽取时，快速接头09可以与真空发生装置的抽气管路进行快速断开，维持吸盘架01的吸附状态。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，快速接头09可以为接头母体，真空发生装置的抽气管路上设置有接头子体，该接头子体用于与接头母体进行快速连接以及快速断开。

在本实用新型实施例的另一种可能的实现方式中，快速接头09可以为接头子体，真空发生装置的抽气管路上设置有接头母体，该接头母体用于与接头子体进行快速连接以及快速断开。

本实用新型实施例中，在通过抽气通路011抽气结束后，抽气杆010的抽气通路011内设置的单向阀012，可以封闭抽气通路011，维持吸盘架01的吸附状态，从而确保矿壁内部维持负压状态，通过大气压力对矿壁进行持续且有效地支护。

本实用新型实施例中，在开始抽气时，快速接头09可以与真空发生装置的抽气管路进行快速连接，真空发生装置可以通过抽气通路011吸收矿壁内部的气体，在真空发生装置吸收吸盘架01覆盖区域内的空气后，可以在吸盘架01的两侧产生压差，在大气压力的作用下，第一密封圈02，例如海绵圈被压缩，使吸盘架01紧密贴附在矿壁表面，从而密封吸盘架01与矿壁之间的间隙，而后，继续通过真空发生装置抽气，不断将矿壁内部的气体抽出，从而在矿壁内外表面产生压差，实现支护作用。而当停止抽气时，快速接头09可以与真空发生装置的抽气管路进行快速断开，并通过抽气通路011内的单向阀012将抽气通路011封闭，维持吸盘架的吸附状态，从而实现对矿壁进行持续且有效地支护。

也就是说，该具有快速接头的矿用吸真空头具有封闭结构，当真空发生装置抽完矿壁内部的气体之后，可以通过抽气通路011内的单向阀012将抽气通路011封闭，以实现对矿壁进行持续且有效地支护。上述临时支护随着掘进机继续向前，该具有快速接头的矿用吸真空头继续吸附在矿壁上，由单向阀012将抽气通路011封闭，确保矿壁内部的负压处于保持状态，以通过大气压力对矿壁进行持续且有效地支护。在锚杆机打完锚杆之后，可以将具有快速接头的矿用吸真空头取下重复利用。由此，通过将具有快速接头的矿用吸真空头可插拔地与真空发生装置的抽气管路连接，可以实现对新形成的巷道围岩表面，即矿壁进行有效支护。并且，具有快速接头的矿用吸真空头可以重复利用，还可以进一步提升可支护的面积。

本实用新型实施例的具有快速接头的矿用吸真空头，由真空发生装置通过抽气通路011自动抽取矿壁内部的气体，可以使得矿壁内外表面形成压差，即矿壁内部处于负压状态，从而可以通过大气压力对矿壁进行有效支护。通过单向阀012，封闭抽气通路011，在快速接头09与真空发生装置的抽气管路断开时，维持吸盘架的吸附状态，可以实现对矿壁进行持续且有效地支护。并且，无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对矿壁进行临时支护，可以降低耗时时长以及提升矿壁可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对矿壁进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。

在本实用新型的一种可能的实现方式中，该具有快速接头的矿用吸真空头的个数可以为1个，也可以为多个，当具有快速接头的矿用吸真空头的个数为多个时，可以进一步提升矿壁可支护的面积。

本实用新型上述实施例的抽气过程工作原理为：通过真空发生装置与具有快速接头的矿用吸真空头相连，具有快速接头的矿用吸真空头贴附在矿壁上，真空发生装置通过抽气杆010内部的抽气通路011吸收矿壁内部的气体。在真空发生装置吸收吸盘架01覆盖区域的空气时，可以在吸盘架01的两侧产生压差，在大气压力的作用下，第一密封圈02，例如海绵圈被压缩，使吸盘架01紧密贴附在矿壁表面，从而密封吸盘架01与矿壁之间的间隙，而后，继续通过真空发生装置抽气，不断将矿壁内部的气体抽出，从而在矿壁内外表面产生压差，实现支护作用。

进一步地，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，吸盘架01上第一密封圈02内可以设置有卸压通道，其中，卸压通道内设置有卸压阀，卸压阀可以处于常闭状态，从而维持矿壁内部的负压状态，通过大气压力对矿壁进行持续且有效地支护。当打开卸压阀后，即可停止吸盘架01的吸附状态。

上述实施例中，抽气过程可以采用工艺S5-1，或者，也可以采用工艺S5-2，本实用新型实施例对此并不作限制。

其中，工艺S5-1为：将真空发生装置与具有快速接头的矿用吸真空头的抽气通路011相连，利用真空发生装置抽出矿壁裂隙内的空气，使矿壁处于负压状态，在浅部矿壁形成压差P，其中0＜P≤0.1MPa，形成主动的临时支护作用。真空发生装置在此过程中始终与具有快速接头的矿用吸真空头的抽气通路011相连，持续抽气至施工结束。

工艺S5-2为：将真空发生装置与具有快速接头的矿用吸真空头的抽气通路011相连，利用真空发生装置抽出矿壁裂隙内的空气，使矿壁处于负压状态，在浅部矿壁形成压差P，其中0＜P≤0.1MPa，形成主动的临时支护作用。在此过程中，当P＝0.1MPa时，真空发生装置与具有快速接头的矿用吸真空头断开连接，即真空发生装置的抽气管路与快速接头09快速断开连接，利用具有快速接头的矿用吸真空头中的单向阀012维持压差，直至施工结束。

为了清楚说明上一实施例，本实施例提供了另一种具有快速接头的矿用吸真空头，图2是本实用新型实施例二所提供的具有快速接头的矿用吸真空头的剖视图。

如图2所示，该具有快速接头的矿用吸真空头还可以包括：球轴承04。

其中，球轴承04设置在吸盘架01内的中心位置，该球轴承04与抽气杆010连接。

其中，球轴承是滚动轴承的一种，球滚珠装在内钢圈和外钢圈的中间，能够承受较大的载荷。

进一步地，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，参见图2，该具有快速接头的矿用吸真空头还可以包括：柔性材料连接套05、轴套06和法兰盘07。

其中，法兰盘07，固定在吸盘架01的顶部。

柔性材料连接套05，夹设在法兰盘07与吸盘架01之间。

轴套06，外套在抽气杆010上，并与柔性材料连接套05连接。

进一步地，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，法兰盘07可以与吸盘架01通过螺钉连接，并在法兰盘07与吸盘架01之间放置柔性材料连接套05。

进一步地，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，上述第一密封圈02内还可以设置有第三密封件，以将第一密封圈02所密封的区域划分为抽气通路区域以及子区域，其中，所述子区域的数量可以为一个，或者还可以为多个，本实用新型对此并不作限制。

如图2所示，图2为具有快速接头的矿用吸真空头的剖视图，第一密封圈02可以为两圈密封圈，比如两圈海绵圈，里侧的小密封圈和外侧的大密封圈所夹起来的区域可以为子区域，里侧的小密封圈所圈起来的区域可以为抽气通路区域。需要说明的是，图2仅以子区域的个数为一个进行示例。

进一步地，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，参见图2，吸盘架01上至少一个子区域内可以设置有抽气口03，例如，参见图2，可以在两圈第一密封圈02之间设置抽气口03，通过抽气口03抽取吸盘架01与矿壁之间的间隙里的气体，从而使得吸盘架01紧密贴附在矿壁表面，即将吸盘架01吸附在矿壁上。

进一步地，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，上述抽气口03内也可以设置有单向阀，用于封闭抽气口03，维持吸盘架01的吸附状态。

具体地，在通过抽气口03抽气结束后，抽气口03内设置的单向阀，可以封闭抽气口03，维持吸盘架01的吸附状态，从而确保矿壁内部维持负压状态，通过大气压力对矿壁进行持续且有效地支护。

进一步地，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，吸盘架01上抽气口03所在的子区域内也可以设置有卸压通道，其中，卸压通道内设置有卸压阀，卸压阀可以处于常闭状态，从而维持矿壁内部的负压状态，通过大气压力对矿壁进行持续且有效地支护。当打开卸压阀后，即可停止吸盘架01的吸附状态。

进一步地，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，上述抽气口03可以为环状空间抽气口。

进一步地，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，吸盘架01上至少一个子区域内可以设置有气孔，用于排出吸盘架01与矿壁之间的间隙里的气体，进一步维持吸盘架01紧密地贴附在矿壁表面。

进一步地，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，轴套06与抽气杆010之间还可以夹设有第二密封圈，以实现轴套06与抽气杆010的密封连接。

进一步地，在本实用新型实施例的另一种可能的实现方式中，轴套06内侧还可以设置有轴套孔，轴套孔内设置有第二密封圈，以实现轴套06与抽气杆010的密封连接。

需要说明的是，图2仅以第二密封圈08设置在轴套孔内进行示例，实际应用时，还可以无需在轴套06内侧设置轴套孔，进而由轴套孔内设置第二密封圈08，例如，可以直接在轴套06与抽气杆010之间夹设第二密封圈08，本实用新型对此并不做限制。由此，可以通过多种方式，实现轴套06与抽气杆010的密封连接，可以提升该具有快速接头的矿用吸真空头的适用性。

进一步地，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，上述抽气口03也可以设置有快速接头，该快速接头用于与真空发生装置的抽气管路进行快速连接以及快速断开。

具体地，真空发生装置可以通过抽气口03吸收吸盘架01与矿壁之间的间隙里的气体，并且，真空发生装置还可以通过抽气杆010内部的抽气通路011吸收矿壁内部的气体。在真空发生装置吸收吸盘架01覆盖区域内的空气后，即在真空发生装置吸收吸盘架01与矿壁之间的间隙里的气体以及吸收矿壁内部的气体后，可以在吸盘架01的两侧产生压差，在大气压力的作用下，第一密封圈02，例如海绵圈被压缩，使吸盘架01紧密贴附在矿壁表面，从而密封吸盘架01与矿壁之间的间隙，而后，继续通过真空发生装置抽气，不断将矿壁内部的气体抽出，从而在矿壁内外表面产生压差，实现支护作用。

也就是说，该具有快速接头的矿用吸真空头具有封闭结构，当真空发生装置抽完吸盘架01与矿壁之间的间隙里的气体，以及抽完矿壁内部的气体之后，可以通过抽气口03内的单向阀将具有快速接头的矿用吸真空头的抽气口03封闭，以及通过抽气通路011内的单向阀012将抽气通路011封闭，以实现对矿壁进行持续且有效地支护。上述临时支护随着掘进机继续向前，具有快速接头的矿用吸真空头继续吸附在矿壁上，由单向阀将抽气口03和抽气通路011封闭，确保矿壁内部的负压处于保持状态，以通过大气压力对矿壁进行持续且有效地支护。在锚杆机打完锚杆之后，可以将具有快速接头的矿用吸真空头取下重复利用。由此，通过将具有快速接头的矿用吸真空头可插拔地与真空发生装置的抽气管路连接，可以实现对新形成的巷道围岩表面，即矿壁进行有效支护。并且，具有快速接头的矿用吸真空头可以重复利用，还可以进一步提升可支护的面积。

需要说明的是，可以采用功率不同的真空发生装置，对抽气通路和抽气口03进行抽气。例如，可以采用功率较大的真空发生装置，对抽气通路进行抽气，主要是实现气体的抽取功能，通过挤压第一密封圈02内的空气，实现吸盘架01的吸附功能。可以采用功率较小的真空发生装置，对抽气口03进行抽气，主要是实现吸盘架01的吸附功能。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，吸盘架01的形状可以为圆形，或者，吸盘架01的形状还可以矩形，或者，吸盘架01的形状还可以椭圆形，等等，本实用新型对此并不做限制。

作为一种示例，当吸盘架01的形状为圆形时，参见图3，图3是本实用新型实施例三所提供的具有快速接头的矿用吸真空头的俯视图。

作为另一种示例，当吸盘架01的形状为矩形时，参见图4，图4是本实用新型实施例四所提供的具有快速接头的矿用吸真空头的俯视图。

为了清楚说明上述实施，本实用新型还提出一种矿用吸真空设备。

图5是本实用新型实施例五所提供的矿用吸真空设备的结构示意图。

如图5所示，该矿用吸真空设备可以包括：如图1至图4任一实施例所示的具有快速接头的矿用吸真空头100、真空发生装置200，以及过滤器300。

其中，过滤器300的入口通过入口管路与吸真空头100连接。

真空发生装置200设置有抽气管路和排气管路；真空发生装置200的抽气管路与过滤器300的出口连接，通过吸真空头100和过滤器200抽取矿壁的气体。

真空发生装置200的排气管路，用于排出矿壁的气体。

可以理解的是，当利用真空发生装置200通过吸真空头100抽取矿壁的气体时，真空发生装置200抽出的气体中可能含有杂质，比如煤炭渣等，或者，抽出的气体中还可能含有有害气体，为了避免影响到作业人员的身体健康，本实用新型实施例中，可以通过过滤器300对吸真空头100排出的气体进行过滤。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，滤过器300中可以具有滤芯，利用该滤芯可以对气体污染物和/或固体污染物进行过滤或者吸附。其中，气体污染物例如为甲醛、苯、臭氧、氮氧化物NOx、总挥发性有机物等，固体污染物包括总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物PM10、PM2.5等。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，真空发生装置200的排气管路位于吸真空头100所在的新掘巷道内或者完成支护作业的巷道内，将矿壁的气体排至巷道内。在本实用新型实施例的另一种可能的实现方式中，真空发生装置200的排气管路与瓦斯抽取管路连接，通过瓦斯抽取管路排出矿壁的气体。

在本实用新型实施例的又一种可能的实现方式中，真空发生装置200的排气管路与连接至外界的出气管路连接，通过出气管路排出矿壁的气体。

本实用新型实施例的矿用吸真空设备，由真空发生装置通过具有快速接头的矿用吸真空头100和过滤器300自动抽取矿壁内部的气体，可以使得矿壁内外表面形成压差，即矿壁内部处于负压状态，从而可以通过大气压力对矿壁进行有效支护。并且，通过过滤器对抽取到的矿壁内部的气体进行过滤，可以避免影响到作业人员的身体健康。另外，无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对矿壁进行临时支护，可以降低耗时时长以及提升矿壁可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对矿壁进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，具有快速接头的矿用吸真空头100可以与过滤器300的入口管路可插拔连接。

作为一种示例，具有快速接头的矿用吸真空头100上设置有快速接头09的接头母体；过滤器300的入口管路的末端设置有接头子体，用于与接头母体进行快速连接以及快速断开。

作为另一种示例，具有快速接头的矿用吸真空头100上设置有快速接头09的接头子体；过滤器300的入口管路的末端设置有接头母体，用于与接头子体进行快速连接以及快速断开。

进一步地，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，参见图6，在图5所示实施例的基础上，该矿用吸真空设备还可以包括：管路阀组400。

其中，管路阀组400设置在真空发生装置200的抽气管路上，控制抽气管路的抽气量。例如，当矿壁内外表面的压差较小时，可以控制管路阀组400打开，以由真空发生装置200的抽气管路，通过过滤器300和具有快速接头的矿用吸真空头100抽取矿壁内的气体，而当矿壁内外表面的压差较大时，可以控制管路阀组400关闭，以停止抽取矿壁内的气体，从而维持矿壁内部的负压状态，通过大气压力对矿壁进行持续且有效地支护。

在本实用新型的一种可能的实现方式中，该具有快速接头的矿用吸真空头100的个数可以为1个，也可以为多个，当具有快速接头的矿用吸真空头100的个数为多个时，可以进一步提升矿壁可支护的面积。

其中，当具有快速接头的矿用吸真空头100的个数为多个时，过滤器300的数量也为多个，并且，过滤器300的数量与具有快速接头的矿用吸真空头100的个数相同，过滤器300与具有快速接头的矿用吸真空头100一一对应。多个具有快速接头的矿用吸真空头100分别通过对应的过滤器300与真空发生装置200的抽气管路连接。

真空发生装置200的抽气管路上还可以设置有节点，该节点分别连接多个过滤器300以及真空发生装置200，以实现由真空发生装置200通过各过滤器300和各过滤器300对应的具有快速接头的矿用吸真空头100抽取矿壁的气体。

进一步地，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，管路阀组400可以包括多个管路阀门，上述节点与过滤器300之间的抽气管路上以及节点与真空发生装置200之间的抽气管路上，分别设置有管路阀门，控制抽气管路的抽气量。

本实用新型实施例中，通过节点与各过滤器300之间的抽气管路上设置有管路阀门，当某一过滤器300与节点之间的抽气管路上设置的管路阀门打开时，可以实现由真空发生装置200通过该过滤器300和该过滤器300对应的具有快速接头的矿用吸真空头100，抽取矿壁内部的气体，而当某一过滤器300与节点之间的抽气管路上设置的管路阀门关闭时，可以实现停止通过该过滤器300和该过滤器300对应的具有快速接头的矿用吸真空头100，抽取矿壁内部的气体。

通过节点与真空发生装置200之间的抽气管路上设置有管路阀门，当管路阀门关闭时，可以实现停止通过所有的过滤器300和过滤器300对应的具有快速接头的矿用吸真空头100，抽取矿壁内部的气体，而当管路阀门打开时，可以根据真空发生装置200的工作状态，停止抽取矿壁内部的气体，或者通过所有或部分过滤器300和过滤器300对应的具有快速接头的矿用吸真空头100，抽取矿壁内部的气体。

也就是说，节点与真空发生装置200之间的抽气管路上设置的管路阀门，可以理解为总开关，节点与各过滤器300之间的抽气管路上设置的管路阀门，可以理解为支路开关，当节点与真空发生装置200之间的抽气管路上设置的管路阀门关闭时，停止抽取矿壁内部的气体，而当节点与真空发生装置200之间的抽气管路上设置的管路阀门打开时，可以进一步根据节点与各过滤器300之间的抽气管路上设置的管路阀门的工作状态，确定是否通过各过滤器300和过滤器300对应的具有快速接头的矿用吸真空头100，抽取矿壁内部的气体，即当某一支路开关打开时，可以通过该支路抽取矿壁内部的气体，而当某一支路开关关闭时，可以停止通过该支路抽取矿壁内部的气体。

在本实用新型的一种可能的实现方式中，该具有快速接头的矿用吸真空头100的个数可以为1个，也可以为多个，当具有快速接头的矿用吸真空头100的个数为多个时，可以进一步提升矿壁可支护的面积。

在本实用新型的一种可能的实现方式中，在上述图5或图6所示实施例的基础上，该矿用吸真空设备还可以包括：第一气压传感器。

其中，第一气压传感器设置在抽气通路内，并与真空发生装置200连接。

真空发生装置200，用于根据第一气压传感器的气压数值控制工作状态。

管路阀组400，用于根据所述第一气压传感器的气压数值控制工作状态。

例如，当第一气压传感器的气压数值为0MPa时，可以控制真空发生装置200停止通过过滤器300和具有快速接头的矿用吸真空头100的抽气杆010内设置的抽气通路011抽取矿壁内的气体，或者，可以控制真空发生装置200的抽气管路与过滤器300的出口断开。并控制管路阀组400关闭，以维持矿壁内部的负压状态。

再例如，当第一气压传感器的气压数值为0.1MPa时，可以控制真空发生装置200开始通过过滤器300和具有快速接头的矿用吸真空头100的抽气杆010内设置的抽气通路011抽取矿壁内的气体，或者，可以控制真空发生装置200的抽气管路与过滤器300的出口连接。并控制管路阀组400打开，以开始抽气。

在本实用新型的一种可能的实现方式中，在上述图5或图6所示实施例的基础上，该矿用吸真空设备还可以包括：第二气压传感器。

第二气压传感器，设置在围岩内，并与真空发生装置200连接。

真空发生装置200，用于根据第二气压传感器的气压数值控制工作状态。

管路阀组400，用于根据所述第二气压传感器的气压数值控制工作状态。

例如，当第二气压传感器的气压数值为0MPa时，可以控制真空发生装置200停止通过过滤器300和具有快速接头的矿用吸真空头100的抽气杆010内设置的抽气通路011抽取矿壁内的气体，或者，可以控制真空发生装置200的抽气管路与过滤器300的出口断开。并控制管路阀组400关闭，以维持矿壁内部的负压状态。

再例如，当第一气压传感器的气压数值为0.1MPa时，可以控制真空发生装置200开始通过过滤器300和具有快速接头的矿用吸真空头100的抽气杆010内设置的抽气通路011抽取矿壁内的气体，或者，可以控制真空发生装置200的抽气管路与过滤器300的出口连接。并控制管路阀组400关闭，以维持矿壁内部的负压状态。在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，在利用真空发生装置200通过过滤器300和吸真空头100抽取矿壁的气体后，还可以将喷涂材料喷涂到巷道围岩表面，以在围岩表面，即矿壁表面形成一层密封喷层，其中，密封喷层的粘结性能和密封性能需要满足预设条件，喷涂后形成的密封喷层具有抗拉和韧性用于形成支护。

也就是说，在矿壁表面形成的密封喷层具有较强的抗拉强度和韧性，可以防止片帮，对矿壁进行有效地临时支护，支护效果可以接近于锚杆索支护中的金属网作用。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，为了实现对矿壁进行有效地临时支护，喷涂材料包括粘度性能满足粘度条件的第一材料和密封性能满足密封条件的第二材料，其中，第一材料可为强粘粘性的填充材料，可选地可以为发泡材料，第二材料为气密性薄喷材料。例如，发泡材料可以为聚氨酯材料，气密性薄喷材料例如可为一种柔性支护材料，如TSL(Thin spray-on liners)薄喷材料。

其中，第一材料的粘接性可以大于第二材料，所述第二材料的气密性可以大于所述第一材料。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，为了实现对矿壁进行有效地临时支护，密封喷层在喷涂结束的预设时长后，比如2小时后性能指标需要满足以下预设条件：抗拉强度>3MPa、粘结强度>1MPa、抗剪强度>5MPa、延伸率>60％；抗压强度>10MPa。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，为了实现对矿壁进行有效地临时支护，密封喷层在终强时性能指标需要满足以下预设条件：抗拉强度>3.5MPa、抗剪强度>6MPa、延伸率>30％、抗压强度>20MPa。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，为了实现由密封喷层对矿壁进行有效地临时支护，同时，通过大气压力对矿壁进行有效支护，密封喷层的气体渗透率可以<100md。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，在巷道内的温度为0至40摄氏度时，喷涂材料可以为无机材料，若喷涂材料为有机材料，则喷涂材料的闪点需≤200摄氏度，氧指数需≤35％。

其中，氧指数(OI)是指在规定的条件下，材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度，以氧所占的体积百分数的数值来表示。氧指数越高表示材料越不易燃烧，反之，氧指数越低表示材料越容易燃烧。在所规定的试验条件、室温下，材料在O2、N2混合气体中刚好维持发焰燃烧时的最小氧浓度以体积的百分率表示。其氧指数越高表明阻燃性能越好。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，为了保证作业的安全性，喷涂材料的最高反应温度需≤90摄氏度。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，为了保证作业的安全性，喷涂材料还可以具有阻燃性能和抗静电性能。

在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，密封喷层上需要设置有预留区域，该预留区域用于吸真空头吸附在矿壁上，预留区域的大小可以根据吸真空头100的大小等来确定，若具有快速接头的矿用吸真空头100的第一密封圈为一圈，预留区域得排除第一密封圈所在位置，就是说预留区域可以根据吸盘架上除海绵所在位置之外的区域大小确定，由此，可以使得第一密封圈吸附密封喷层上，使得吸真空头100吸附在矿壁上。若吸真空头的第一密封圈为两圈(分别包括内圈密封圈和外圈密封圈)，则预留区域得排除内圈密封圈所在位置，就是说预留区域可以根据吸盘架上内圈密封圈所圈起来的区域大小确定，即内圈密封圈所在位置以及之外的区域不能是预留区域，需要是密封区域，这样两圈密封圈才能吸附在吸附密封喷层上，使得吸真空头100吸附在矿壁上。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，包括：

吸盘架；

第一密封圈，设置在所述吸盘架的底部；

抽气杆，与所述吸盘架连接，并穿过所述吸盘架；

所述抽气杆内设置有抽气通路，用于抽取矿壁内部的气体，并将所述吸盘架吸附在所述矿壁上；

所述抽气杆的顶端外套有快速接头，用于与真空发生装置的抽气管路进行快速连接以及快速断开；

所述抽气杆的抽气通路内设置有单向阀，用于封闭所述抽气通路，在所述快速接头与所述真空发生装置的抽气管路断开时，维持所述吸盘架的吸附状态。

2.根据权利要求1所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述吸盘架上所述第一密封圈内设置有卸压通道，所述卸压通道内设置有卸压阀，所述卸压阀处于常闭状态，通过打开所述卸压阀停止所述吸盘架的吸附状态。

3.根据权利要求1所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，还包括：

球轴承，设置在所述吸盘架内的中心位置，所述球轴承与所述抽气杆连接。

4.根据权利要求3所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，还包括：

法兰盘，固定在所述吸盘架的顶部；

柔性材料连接套，夹设在所述法兰盘与所述吸盘架之间；

轴套，外套在所述抽气杆上，并与所述柔性材料连接套连接。

5.根据权利要求1所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述第一密封圈内设置有第三密封件，以将所述第一密封圈所密封的区域划分为抽气通路区域以及子区域，所述子区域的数量为一个或者多个。

6.根据权利要求5所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述吸盘架上至少一个子区域内设置有抽气口，用于抽取所述吸盘架与所述矿壁之间的间隙里的气体，以将所述吸盘架吸附在所述矿壁上。

7.根据权利要求6所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述抽气口内设置有单向阀，用于封闭所述抽气口，维持所述吸盘架的吸附状态；

所述吸盘架上所述抽气口所在的子区域内设置有卸压通道，所述卸压通道内设置有卸压阀，所述卸压阀处于常闭状态，通过打开所述卸压阀停止所述吸盘架的吸附状态。

8.根据权利要求6或7所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述抽气口为环状空间抽气口。

9.根据权利要求6或7所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述抽气口设置有快速接头，用于与真空发生装置的抽气管路进行快速连接以及快速断开。

10.根据权利要求5所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述吸盘架上至少一个子区域内设置有气孔，用于排出所述吸盘架与所述矿壁之间的间隙里的气体。

11.根据权利要求1所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述快速接头为接头母体；

所述真空发生装置的抽气管路上设置有接头子体，用于与所述接头母体进行快速连接以及快速断开。

12.根据权利要求1所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述快速接头为接头子体；

所述真空发生装置的抽气管路上设置有接头母体，用于与所述接头子体进行快速连接以及快速断开。

13.根据权利要求4所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述轴套与所述抽气杆之间夹设有第二密封圈，实现所述轴套与所述抽气杆的密封连接。

14.根据权利要求4所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述轴套内侧设置有轴套孔，所述轴套孔内设置有第二密封圈，实现所述轴套与所述抽气杆的密封连接。

15.根据权利要求1所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述吸盘架的形状为圆形、矩形或者椭圆形。

16.根据权利要求1所述的具有快速接头的矿用吸真空头，其特征在于，所述第一密封圈为海绵圈或者硅橡胶圈，所述第一密封圈与所述吸盘架胶接。

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