CN219412553U - 一种基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，包括：立柱，立柱包括：多个柱体，多个柱体依次滑动套接；机架，机架转动设置在最外侧的柱体上；驱动件，驱动件设置在机架与最外侧的柱体之间；角度传感器，角度传感器设置在机架与最外侧的柱体之间；控制器，控制器分别与角度传感器及驱动件电性相连。通过本申请提供的技术方案，能够减小整个装置的体积，从而便于整体在井下移动，灵活性更高。

Description

一种基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置

技术领域

本实用新型涉及磨砂射流技术领域，尤其涉及一种基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置。

背景技术

顶板岩层影响煤矿的安全生产，因此在煤矿开采过程中对顶板岩层的处理至关重要。

对顶板岩层的处理方法包括注水弱化法、水力致裂法、装药爆破法、磨砂射流轴向定向切缝压裂技术等。综采区域的高度有限，其中，磨砂射流轴向定向切缝压裂技术在应用时，由于现有技术中的施工设备高度较高，在综采区域内移动的灵活性差，进而导致磨砂射流轴向定向切缝压裂技术在综采工作面和工作面端头等有限空间范围内的实施较为困难。

发明内容

本实用新型提供了一种基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，以解决现有技术中的设备的高度较高而导致的施工灵活性差的问题。

本实用新型提供了一种基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，包括：立柱，所述立柱包括：多个柱体，多个所述柱体依次滑动套接；机架，所述机架转动设置在最外侧的所述柱体上；驱动件，所述驱动件设置在所述机架与最外侧的所述柱体之间；角度传感器，所述角度传感器设置在所述机架与最外侧的所述柱体之间；控制器，所述控制器分别与所述角度传感器及所述驱动件电性相连。

可选的，所述折叠式支撑装置还包括：箍套，所述箍套固定套设在最外侧的所述柱体上；支撑杆，所述支撑杆固定设置在所述箍套上；连接筒，所述连接筒与所述机架固定连接，所述连接筒转动设置在所述支撑杆上，所述角度传感器固定设置在所述连接筒上，所述角度传感器的检测轴与所述支撑杆固定相连。

可选的，所述折叠式支撑装置还包括：限位件，所述限位件设置在最外侧的所述柱体上。

可选的，所述折叠式支撑装置还包括：防滑垫，所述防滑垫设置在所述箍套的内壁上，所述防滑垫上设置有多个棱形突起。

可选的，所述折叠式支撑装置还包括：抵靠板，所述抵靠板设置在最内侧的所述柱体上，所述抵靠板上设置有多个突刺。

可选的，所述折叠式支撑装置还包括：第一换向阀，所述第一换向阀的第一端与所述驱动件的第一端连通，所述第一换向阀的第二端与所述驱动件的第二端连通，所述第一换向阀的第三端与外部动力源连通，所述第一换向阀的第四端与外部回收源连通；其中，所述第一换向阀的第一端与所述第一换向阀的第三端连通，且所述第一换向阀的第二端与所述第一换向阀的第四端连通；或所述第一换向阀的第一端与所述第一换向阀的第四端连通，且所述第一换向阀的第二端与所述第一换向阀的第三端连通。

可选的，所述折叠式支撑装置还包括：第二换向阀，所述第二换向阀的第一端与所述立柱的第一端连通，所述第二换向阀的第二端与所述立柱的第二端连通，所述第二换向阀的第三端与所述动力源连通，所述第二换向阀的第四端与所述回收源连通；其中，所述第二换向阀的第一端与所述第二换向阀的第三端连通，且所述第二换向阀的第二端与所述第二换向阀的第四端连通；或所述第二换向阀的第一端与所述第二换向阀的第四端连通，且所述第二换向阀的第二端与所述第二换向阀的第三端连通。

可选的，所述折叠式支撑装置还包括：履带底盘，最外侧的所述柱体设置在所述履带底盘的底盘上；操作台，所述操作台设置在所述底盘上，所述第一换向阀、所述第二换向阀及所述控制器均设置在所述操作台上。

可选的，所述折叠式支撑装置还包括：多个伸缩支腿，所述伸缩支腿设置在所述底盘上，多个所述伸缩支腿分布在所述履带底盘的四周。

可选的，所述折叠式支撑装置还包括：输入总管，所述输入总管设置在所述操作台上，所述第一换向阀的第三端及所述第二换向阀的第三端均通过所述输入总管与所述动力源相连；输出总管，所述输出总管设置在所述操作台上，所述第一换向阀的第四端及所述第二换向阀的第四端均通过所述输出总管与所述回收源相连。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：

多个柱体的相对移动实现立柱的伸缩，且在立柱伸长时能够顶靠在顶板上，保证磨砂射流轴向定向切缝压裂技术在应用时能够稳定的施工，在立柱缩短时能够减小折叠式支撑装置整体的体积，从而便于整体在井下移动，灵活性更高，有效降低磨砂射流轴向定向切缝压裂技术的施工难度；角度传感器检测机架与最外侧所述柱体之间的角度并将角度信号转换为电信号发送到控制器中，控制器根据该电信号控制驱动件动作，以使机架转动到设置的角度，由此，不仅便于调整磨砂射流轴向定向切缝压裂技术在施工中的角度，使磨砂射流轴向定向切缝压裂技术的施工质量更高，而且使机架能够折叠，从而减小折叠式支撑装置整体的体积，便于整体在井下移动，灵活性更高，有效降低磨砂射流轴向定向切缝压裂技术的施工难度。

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是本实用新型一实施例提出的基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提出的基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置的结构示意图；

如图所示：1、立柱；2、柱体；3、机架；4、驱动件；5、角度传感器；6、控制器；7、箍套；8、支撑杆；9、连接筒；10、限位件；11、抵靠板；12、突刺；13、第一换向阀；14、第二换向阀；15、履带底盘；16、操作台；17、伸缩支腿；18、输入总管；19、输出总管；20、第一夹持器；21、第二夹持器；22、钻杆。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

如图1所示，本实用新型实施例提出一种基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，包括立柱1、机架3、驱动件4、角度传感器5和控制器6，立柱1包括多个柱体2，多个柱体2依次滑动套接，机架3转动设置在最外侧的柱体2上，驱动件4设置在机架3与最外侧的柱体2之间，角度传感器5设置在机架3与最外侧的柱体2之间，控制器6分别与角度传感器5及驱动件4电性相连。

可以理解的是，多个柱体2的相对移动实现立柱1的伸缩，且在立柱1伸长时能够顶靠在顶板上，保证磨砂射流轴向定向切缝压裂技术在应用时能够稳定的施工，在立柱1缩短时能够减小折叠式支撑装置整体的体积，从而便于整体在井下移动，灵活性更高，有效降低磨砂射流轴向定向切缝压裂技术的施工难度。

角度传感器5检测机架3与最外侧柱体2之间的角度并将角度信号转换为电信号发送到控制器6中，控制器6根据该电信号控制驱动件4动作，以使机架3转动到设置的角度，由此，不仅便于调整磨砂射流轴向定向切缝压裂技术在施工中的角度，使磨砂射流轴向定向切缝压裂技术的施工质量更高，而且使机架3能够折叠，从而减小折叠式支撑装置整体的体积，便于整体在井下移动，灵活性更高，有效降低磨砂射流轴向定向切缝压裂技术的施工难度。

需要说明的是，磨砂射流轴向定向切缝压裂技术是指在坚硬顶板上钻孔，钻孔完成后，采用磨砂射流装置对钻孔的孔壁进行定向切割，使孔壁形成一定深度的裂缝，然后再通过压裂装置向裂缝内注入高压水，以使裂缝沿着预设方向进行扩展，从而达到顶板泄压的目的。

磨砂射流轴向定向切缝压裂技术在应用时，可在机架3上设置推送系统，以通过钻杆22对顶板进行钻孔，同时通过钻杆22将切缝压裂装置推送到钻孔内进行切缝及压裂作业。在一些实施例中，如图1和图2所示，推送系统包括：第一夹持器20和第二夹持器21，第一夹持器20设置在机架3上，第一夹持器20上设置有第一夹持孔，第二夹持器21滑动设置在机架3上，第二夹持器21上设置有第二夹持孔，第二夹持孔的中心轴与第一夹持孔的中心轴重合，且第二夹持孔的中心轴与第二夹持器21的滑动方向平行，第二夹持器21与机架3之间设置有液压伸缩油缸，液压伸缩油缸驱动第二夹持器21靠近或远离第一夹持器20。

由此，在进行顶板钻孔时，则首先将带有钻头的钻杆22依次穿过第二夹持孔及第一夹持孔，然后控制第二夹持器21将带有钻头的钻杆22夹紧，同时控制液压伸缩油缸，使第二夹持器21靠近第一夹持器20，然后控制第一夹持器20将带有钻头的钻杆22夹紧，同时控制第二夹持器21将带有钻头的钻杆22释放，然后控制液压伸缩油缸，使第二夹持器21远离第一夹持器20；

然后增加钻杆22，将增加的钻杆22穿过第二夹持孔后与带有钻头的钻杆22连接，然后控制第二夹持器21将增加的钻杆22夹紧，并同时控制第一夹持器20将带有钻头的钻杆22释放，然后控制液压伸缩油缸，使第二夹持器21靠近第一夹持器20，然后控制第一夹持器20将增加的钻杆22夹紧，同时控制第二夹持器21将增加的钻杆22释放，然后控制液压伸缩油缸，使第二夹持器21远离第一夹持器20；

不断重复上述增加钻杆22的动作，直到钻头贴靠在顶板上，然后控制第二夹持器21将最后增加的钻杆22夹紧，同时控制第一夹持器20将最后增加的钻杆22释放，然后开启钻头，并同时控制液压伸缩油缸，使第二夹持器21逐渐靠近第一夹持器20。由此，以第二夹持器21作为推动部件，以第一夹持器20作为导向部件，实现对顶板的钻孔。

在进行磨砂射流轴向定向切缝及压裂时，通过实施与上述钻孔相同的操作将切缝压裂装置设置到钻孔内。

在一些实施例中，机架3包括多个纵梁及多个横梁，多个纵梁平行设置，横梁分别与多个纵梁连接，多个横梁沿纵梁的长度方向均匀分布。可以理解的是，此种结构能够提高机架3的强度，保证折叠式支撑装置整体能够稳定支撑。

如图1和图2所示，在一些实施例中，折叠式支撑装置还包括箍套7、支撑杆8和连接筒9，箍套7固定套设在最外侧的柱体2上，支撑杆8固定设置在箍套7上，连接筒9与机架3固定连接，连接筒9转动设置在支撑杆8上，角度传感器5固定设置在连接筒9上，角度传感器5的检测轴与支撑杆8固定相连。

可以理解的是，通过箍套7、支撑杆8及连接筒9的设置，实现机架3与最外侧柱体2之间的转动连接，稳定性高且便于拆装，检修维护更为便捷。

在一些实施例中，箍套7为一侧具有开口的筒状结构，箍套7在其开口处形成两个自由端，两个自由端上均固定设置有耳板，两个自由端的耳板之间通过螺栓连接，从而在螺栓拧紧后，实现箍套7在最外侧柱体2上的固定，且在螺栓拧松后，实现箍套7在最外侧柱体2上的位置调整以及箍套7在最外侧柱体2上的拆除。

如图1所示，在一些实施例中，折叠式支撑装置还包括限位件10，限位件10设置在最外侧的柱体上。

可以理解的是，限位件10用于箍套7的限位，以保证箍套7能够稳定的套设在最外侧柱体2上的合适位置处。

在一些实施例中，限位件10可为限位块或限位杆。

在一些实施例中，折叠式支撑装置还包括防滑垫，防滑垫设置在箍套7的内壁上，防滑垫上设置有多个棱形突起。

可以理解的是，箍套7固定套设在最外侧柱体2上后，防滑垫位于箍套7与最外侧柱体2之间，从而有效增大了箍套7与最外侧柱体2之间的摩擦力，使箍套7在最外侧柱体2上更为稳定牢固；同时，由于棱形突起的设置，进一步增大了箍套7与最外侧柱体2之间的摩擦力，使箍套7在最外侧柱体2上更为稳定牢固。

在一些实施例中，防滑垫可由橡胶材料或硅胶材料制成。

如图1所示，在一些实施例中，折叠式支撑装置还包括抵靠板11，抵靠板11设置在最内侧的柱体上，抵靠板11上设置有多个突刺12。

可以理解的是，通过抵靠板11及突刺12的设置，使立柱1伸长后能够稳定抵靠在顶板上，从而保证磨砂射流轴向定向切缝压裂技术在应用时能够更为稳定的施工。

如图2所示，在一些实施例中，折叠式支撑装置还包括第一换向阀13，第一换向阀13的第一端与驱动件4的第一端连通，第一换向阀13的第二端与驱动件4的第二端连通，第一换向阀13的第三端与外部动力源连通，第一换向阀13的第四端与外部回收源连通；

其中，第一换向阀13的第一端与第一换向阀13的第三端连通，且第一换向阀13的第二端与第一换向阀13的第四端连通，或第一换向阀13的第一端与第一换向阀13的第四端连通，且第一换向阀13的第二端与第一换向阀13的第三端连通。

可以理解的是，动力源输出压力介质，通过第一换向阀13的切换，实现压力介质在驱动件4与动力源及回收源之间的交换，从而驱动驱动件4动作，以实现机架3在最外侧柱体2上的转动，进而实现机架3的角度调整及折叠。

在一些实施例中，驱动件4可以是液压伸缩油缸，液压站作为动力源及回收源，压力介质为液压油。

在一些实施例中，驱动件4可以是伸缩气缸，空压机作为动力源，回收源则可为外部的开放空间，压力介质为压缩空气。

如图2所示，在一些实施例中，折叠式支撑装置还包括第二换向阀14，第二换向阀14的第一端与立柱1的第一端连通，第二换向阀14的第二端与立柱1的第二端连通，第二换向阀14的第三端与动力源连通，第二换向阀14的第四端与回收源连通；

其中，第二换向阀14的第一端与第二换向阀14的第三端连通，且第二换向阀14的第二端与第二换向阀14的第四端连通，或第二换向阀14的第一端与第二换向阀14的第四端连通，且第二换向阀14的第二端与第二换向阀14的第三端连通。

可以理解的是，动力源输出压力介质，并通过第二换向阀14的切换，实现压力介质在立柱1与动力源及回收源之间的交换，从而使多个柱体2动作，以实现立柱1的伸缩。

在一些实施例中，立柱1可以是多级液压伸缩缸，液压站作为动力源及回收源，压力介质为液压油。

在一些实施例中，立柱1可以是多级伸缩气缸，空压机作为动力源，回收源则为外部的开放空间，压力介质为压缩空气。

如图2所示，在一些实施例中，折叠式支撑装置还包括履带底盘15和操作台16，最外侧的柱体2设置在履带底盘15的底盘上，操作台16设置在底盘上，第一换向阀13、第二换向阀14及控制器6均设置在操作台16上。

可以理解的是，通过履带底盘15的设置，使折叠式支撑装置整体在有限空间范围内能够稳定移动；通过操作台16的设置，便于作业人员对立柱1、驱动件4等部件进行集中控制，有效提高了磨砂射流轴向定向切缝压裂技术的施工效率，减少人工成本。

在一些实施例中，履带底盘15的操控部也可设置在操作台16上。

在一些实施例中，第一换向阀13及第二换向阀14均可以是二位四通手动换向阀。

在一些实施例中，第一换向阀13及第二换向阀14均可以是二位四通电磁换向阀，二位四通电磁换向阀与控制器6电性相连。可以理解的是，通过控制器6的控制，使第一换向阀13及第二换向阀14进行通路切换，从而实现机架3的转动以及立柱1的伸缩。

如图2所示，在一些实施例中，折叠式支撑装置还包括多个伸缩支腿17，伸缩支腿17设置在底盘上，多个伸缩支腿17分布在履带底盘15的四周。

可以理解的是，通过伸缩支腿17的设置，使折叠式支撑装置整体处于倾斜地面上时依然能够稳定支撑，有效提高磨砂射流轴向定向切缝压裂技术的施工稳定性及安全性。

在一些实施例中，第一夹持器20、第二夹持器21、用于驱动第二夹持器21移动的液压伸缩油缸、伸缩支腿17等均可通过单独的换向阀与外部的动力源及回收源相连，且这些换向阀均可设置在操作台16上。

在一些实施例中，第一换向阀13、第二换向阀14等换向阀的第一端及第二端均设置有电磁开关阀，电磁开关阀与控制器6电性相连。由此，通过控制器6控制电磁开关阀，实现对驱动件4、立柱1等部件的稳定控制。

如图2所示，在一些实施例中，折叠式支撑装置还包括输入总管18和输出总管19，输入总管18设置在操作台16上，第一换向阀13的第三端及第二换向阀14的第三端均通过输入总管18与动力源相连，输出总管19设置在操作台16上，第一换向阀13的第四端及第二换向阀14的第四端均通过输出总管19与回收源相连。

可以理解的是，通过输入总管18和输出总管19的设置，便于集中向驱动件4及立柱1输送压力介质以及集中从驱动件4及立柱1中回收压力介质，使用更为便捷。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

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。

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 (10)

1.一种基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，其特征在于，包括：

立柱，所述立柱包括：多个柱体，多个所述柱体依次滑动套接；

机架，所述机架转动设置在最外侧的所述柱体上；

驱动件，所述驱动件设置在所述机架与最外侧的所述柱体之间；

角度传感器，所述角度传感器设置在所述机架与最外侧的所述柱体之间；

控制器，所述控制器分别与所述角度传感器及所述驱动件电性相连。

2.根据权利要求1所述基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，其特征在于，所述折叠式支撑装置还包括：

箍套，所述箍套固定套设在最外侧的所述柱体上；

支撑杆，所述支撑杆固定设置在所述箍套上；

连接筒，所述连接筒与所述机架固定连接，所述连接筒转动设置在所述支撑杆上，所述角度传感器固定设置在所述连接筒上，所述角度传感器的检测轴与所述支撑杆固定相连。

3.根据权利要求2所述基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，其特征在于，所述折叠式支撑装置还包括：

限位件，所述限位件设置在最外侧的所述柱体上。

4.根据权利要求2所述基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，其特征在于，所述折叠式支撑装置还包括：

防滑垫，所述防滑垫设置在所述箍套的内壁上，所述防滑垫上设置有多个棱形突起。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，其特征在于，所述折叠式支撑装置还包括：

抵靠板，所述抵靠板设置在最内侧的所述柱体上，所述抵靠板上设置有多个突刺。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，其特征在于，所述折叠式支撑装置还包括：

第一换向阀，所述第一换向阀的第一端与所述驱动件的第一端连通，所述第一换向阀的第二端与所述驱动件的第二端连通，所述第一换向阀的第三端与外部动力源连通，所述第一换向阀的第四端与外部回收源连通；

其中，所述第一换向阀的第一端与所述第一换向阀的第三端连通，且所述第一换向阀的第二端与所述第一换向阀的第四端连通；

或

所述第一换向阀的第一端与所述第一换向阀的第四端连通，且所述第一换向阀的第二端与所述第一换向阀的第三端连通。

7.根据权利要求6所述基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，其特征在于，所述折叠式支撑装置还包括：

第二换向阀，所述第二换向阀的第一端与所述立柱的第一端连通，所述第二换向阀的第二端与所述立柱的第二端连通，所述第二换向阀的第三端与所述动力源连通，所述第二换向阀的第四端与所述回收源连通；

其中，所述第二换向阀的第一端与所述第二换向阀的第三端连通，且所述第二换向阀的第二端与所述第二换向阀的第四端连通；

或

所述第二换向阀的第一端与所述第二换向阀的第四端连通，且所述第二换向阀的第二端与所述第二换向阀的第三端连通。

8.根据权利要求7所述基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，其特征在于，所述折叠式支撑装置还包括：

履带底盘，最外侧的所述柱体设置在所述履带底盘的底盘上；

操作台，所述操作台设置在所述底盘上，所述第一换向阀、所述第二换向阀及所述控制器均设置在所述操作台上。

9.根据权利要求8所述基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，其特征在于，所述折叠式支撑装置还包括：

多个伸缩支腿，所述伸缩支腿设置在所述底盘上，多个所述伸缩支腿分布在所述履带底盘的四周。

10.根据权利要求8所述基于磨砂射流轴向切缝的折叠式支撑装置，其特征在于，所述折叠式支撑装置还包括：

输入总管，所述输入总管设置在所述操作台上，所述第一换向阀的第三端及所述第二换向阀的第三端均通过所述输入总管与所述动力源相连；

输出总管，所述输出总管设置在所述操作台上，所述第一换向阀的第四端及所述第二换向阀的第四端均通过所述输出总管与所述回收源相连。