CN220167970U - 一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构，包括两组侧边支撑柱，所述侧边支撑柱的一侧设置有外扩防护板，所述侧边支撑柱的顶部焊接有顶部支撑梁，所述外扩防护板的一侧设置有岩爆缓冲结构。该冲击地压条件下主动巷道围岩结构通过设置有外扩防护板、缓冲套筒、硬质弹簧和内延伸杆，使用时，岩爆产生的冲击沿着岩壁向井下巷道内冲入，钢制的外扩防护板可以阻挡大部分石屑和气流冲击，在气流冲击下外扩防护板向巷道内侧位移，内延伸杆传递动能，缓冲套筒中的硬质弹簧受挤压回缩削减冲击，避免刚性的冲击造成支撑结构位移变形，实现了缓解冲击提高安全性的功能，解决的是装置不具备缓解冲击提高安全性的功能的问题。

Description

一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构

技术领域

本实用新型涉及井下支撑设备技术领域，具体为一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构。

背景技术

在地下开采的深部或构造应力很高的区域，在临空岩体中发生突发式破坏，称之为冲击地压，也叫岩爆，在该地质条件下进行井下开采作业，一般会通过支撑结构对岩围形成支撑，降低岩爆产生的破坏性。

当前市面上常见的冲击地压条件下主动巷道围岩结构在构成上大多类似，以钢制的门状支撑件为主体，在靠近岩壁侧拉上钢丝网，以防止岩块掉落，在实际使用过程中存在一些功能上的不足，具备一定的改进空间，如冲击地压发生时会伴随巨大声响和气浪冲击，钢丝网类防护在冲击中容易被撕裂抛开，不具备缓解冲击提高安全性的功能；其次，单层的钢丝网支撑力有限，裂解的岩石有一定几率将其割裂，防护力不足，不具备拱顶支撑提高强度的功能；除此之外，在发生冲击地压时，井下冲击强烈，但地面不能第一时间得到消息，救援存在一定的滞后性，不具备快速感知传递信息的功能。

现在，提出一种新型的冲击地压条件下主动巷道围岩结构解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构，以解决上述背景技术中提出的不具备缓解冲击提高安全性的功能的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构，包括两组侧边支撑柱，所述侧边支撑柱的一侧设置有外扩防护板，所述侧边支撑柱的顶部焊接有顶部支撑梁，所述侧边支撑柱一端的底部之间固定连接有侧边底支撑梁，所述侧边支撑柱一端的顶部之间固定连接有侧边顶支撑梁，所述侧边底支撑梁的顶端和侧边顶支撑梁的底端之间竖向固定连接有多组侧边护栏，所述侧边顶支撑梁的顶部之间固定连接有多组顶部弧面支撑栏，所述外扩防护板一侧的前后两端分别横向固定连接有传力杆，所述传力杆的一侧固定连接有接触板，所述侧边支撑柱一侧的中间位置处固定连接有机壳，所述外扩防护板的一侧设置有岩爆缓冲结构。

所述岩爆缓冲结构包括四组缓冲套筒，四组所述缓冲套筒分别固定连接在侧边支撑柱前后两面的上下两端，所述缓冲套筒的一侧插接有内延伸杆，所述内延伸杆的一侧和缓冲套筒内部的一侧之间安装有硬质弹簧。

优选的，所述内延伸杆的一侧和外扩防护板的一侧相连接。

优选的，所述内延伸杆外部的形状尺寸和缓冲套筒内部的形状尺寸相匹配，所述内延伸杆可以沿着缓冲套筒的内部左右滑动。

优选的，所述侧边护栏、顶部弧面支撑栏呈等间距排列。

优选的，所述顶部弧面支撑栏的顶部固定连接有钢丝网，所述顶部弧面支撑栏的顶端和顶部支撑梁的顶端所在水平面相一致。

优选的，所述机壳的前后两端分别设置有接线端口，所述机壳一侧的中间位置处安装有压力传感器，所述接触板的位置和压力传感器的位置相对应。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该冲击地压条件下主动巷道围岩结构不仅实现了缓解冲击提高安全性的功能，实现了拱顶支撑提高强度的功能，而且实现了快速感知传递信息的功能；

(1)通过设置有外扩防护板、缓冲套筒、硬质弹簧和内延伸杆，使用时，侧边支撑柱作为主支撑柱杆，和顶部支撑梁共同构成支撑的主体，对井下巷道形成支撑，当井下发生冲击地压时，岩爆产生的冲击沿着岩壁向井下巷道内冲入，钢制的外扩防护板可以阻挡大部分石屑和气流冲击，在气流冲击下外扩防护板向巷道内侧位移，内延伸杆传递动能，缓冲套筒中的硬质弹簧受挤压回缩削减冲击，避免刚性的冲击造成支撑结构位移变形，实现了缓解冲击提高安全性的功能；

(2)通过设置有侧边底支撑梁、侧边顶支撑梁、侧边护栏、顶部弧面支撑栏和钢丝网，使用时，侧边底支撑梁和侧边顶支撑梁之间的侧边护栏可以增强侧边的防护力，在外扩防护板内凹时进行支撑保护，顶部弧面支撑栏拱形的结构可以增加强度，支撑钢丝网对顶部的石屑形成阻挡，实现了拱顶支撑提高强度的功能；

(3)通过设置有传力杆、接触板、机壳、接线端口和压力传感器，使用时，侧边支撑柱和顶部支撑梁共同构成支撑的主体，在架设好以后，将缆线接入接线端口为压力传感器供能和做信号传输，在发生冲击地压时，压力造成外扩防护板横向位移，传力杆随即位移带动接触板触碰机壳一侧的压力传感器，地面控制站即可收到信号反馈，可以及时安装救援行动，提高井下人员的生还几率，实现了快速感知传递信息的功能。

附图说明

图1为本实用新型的正视结构示意图；

图2为本实用新型的侧边支撑柱侧视结构示意图；

图3为本实用新型的缓冲套筒正视局部剖面放大结构示意图；

图4为本实用新型的顶部弧面支撑栏正视结构示意图。

图中：1、侧边支撑柱；2、外扩防护板；3、缓冲套筒；4、硬质弹簧；5、内延伸杆；6、顶部支撑梁；7、侧边底支撑梁；8、侧边顶支撑梁；9、侧边护栏；10、顶部弧面支撑栏；11、钢丝网；12、传力杆；13、接触板；14、机壳；15、接线端口；16、压力传感器。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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：请参阅图1-4，一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构，包括两组侧边支撑柱1，侧边支撑柱1的一侧设置有外扩防护板2，侧边支撑柱1的顶部焊接有顶部支撑梁6，外扩防护板2的一侧设置有岩爆缓冲结构；

请参阅图1-4，一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构还包括岩爆缓冲结构，岩爆缓冲结构包括四组缓冲套筒3，四组缓冲套筒3分别固定连接在侧边支撑柱1前后两面的上下两端，缓冲套筒3的一侧插接有内延伸杆5，内延伸杆5的一侧和缓冲套筒3内部的一侧之间安装有硬质弹簧4；

内延伸杆5的一侧和外扩防护板2的一侧相连接，内延伸杆5外部的形状尺寸和缓冲套筒3内部的形状尺寸相匹配，内延伸杆5可以沿着缓冲套筒3的内部左右滑动，可以削减岩爆产生的冲击，提高结构的安全性；

具体地，如图1和图3所示，钢制的外扩防护板2可以阻挡大部分石屑和气流冲击，在气流冲击下外扩防护板2向巷道内侧位移，内延伸杆5传递动能，缓冲套筒3中的硬质弹簧4受挤压回缩削减冲击，避免刚性的冲击造成支撑结构位移变形。

实施例2：侧边支撑柱1一端的底部之间固定连接有侧边底支撑梁7，侧边支撑柱1一端的顶部之间固定连接有侧边顶支撑梁8，侧边底支撑梁7的顶端和侧边顶支撑梁8的底端之间竖向固定连接有多组侧边护栏9，侧边顶支撑梁8的顶部之间固定连接有多组顶部弧面支撑栏10，侧边护栏9、顶部弧面支撑栏10呈等间距排列，顶部弧面支撑栏10的顶部固定连接有钢丝网11，顶部弧面支撑栏10的顶端和顶部支撑梁6的顶端所在水平面相一致，可以通过增加支撑件加强安全性能；

具体地，如图2和图4所示，侧边护栏9可以增强侧边的防护力，在外扩防护板2内凹时进行支撑保护，顶部弧面支撑栏10拱形的结构可以增加强度，支撑钢丝网11对顶部的石屑形成阻挡。

实施例3：外扩防护板2一侧的前后两端分别横向固定连接有传力杆12，传力杆12的一侧固定连接有接触板13，侧边支撑柱1一侧的中间位置处固定连接有机壳14，机壳14的前后两端分别设置有接线端口15，机壳14一侧的中间位置处安装有压力传感器16，接触板13的位置和压力传感器16的位置相对应，通过触压将信号快速反馈至地面控制中心，提高救援的反应速度；

具体地，如图1和图2所示，外扩防护板2横向位移，传力杆12随即位移带动接触板13触碰机壳14一侧的压力传感器16，地面控制站即可收到信号反馈，可以及时安装救援行动，提高井下人员的生还几率。

工作原理：本实用新型在使用时，首先，侧边支撑柱1作为主支撑柱杆，和顶部支撑梁6共同构成支撑的主体，对井下巷道形成支撑，当井下发生冲击地压时，岩爆产生的冲击沿着岩壁向井下巷道内冲入，钢制的外扩防护板2可以阻挡大部分石屑和气流冲击，在气流冲击下外扩防护板2向巷道内侧位移，内延伸杆5传递动能，缓冲套筒3中的硬质弹簧4受挤压回缩削减冲击，避免刚性的冲击造成支撑结构位移变形。侧边底支撑梁7和侧边顶支撑梁8之间的侧边护栏9可以增强侧边的防护力，在外扩防护板2内凹时进行支撑保护，顶部弧面支撑栏10拱形的结构可以增加强度，支撑钢丝网11对顶部的石屑形成阻挡。侧边支撑柱1和顶部支撑梁6共同构成支撑的主体，在架设好以后，将缆线接入接线端口15为压力传感器16供能和做信号传输，在发生冲击地压时，压力造成外扩防护板2横向位移，传力杆12随即位移带动接触板13触碰机壳14一侧的压力传感器16，地面控制站即可收到信号反馈，可以及时安装救援行动，提高井下人员的生还几率。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构，包括两组侧边支撑柱(1)，其特征在于：所述侧边支撑柱(1)的一侧设置有外扩防护板(2)，所述侧边支撑柱(1)的顶部焊接有顶部支撑梁(6)，所述侧边支撑柱(1)一端的底部之间固定连接有侧边底支撑梁(7)，所述侧边支撑柱(1)一端的顶部之间固定连接有侧边顶支撑梁(8)，所述侧边底支撑梁(7)的顶端和侧边顶支撑梁(8)的底端之间竖向固定连接有多组侧边护栏(9)，所述侧边顶支撑梁(8)的顶部之间固定连接有多组顶部弧面支撑栏(10)，所述外扩防护板(2)一侧的前后两端分别横向固定连接有传力杆(12)，所述传力杆(12)的一侧固定连接有接触板(13)，所述侧边支撑柱(1)一侧的中间位置处固定连接有机壳(14)，所述外扩防护板(2)的一侧设置有岩爆缓冲结构；

所述岩爆缓冲结构包括四组缓冲套筒(3)，四组所述缓冲套筒(3)分别固定连接在侧边支撑柱(1)前后两面的上下两端，所述缓冲套筒(3)的一侧插接有内延伸杆(5)，所述内延伸杆(5)的一侧和缓冲套筒(3)内部的一侧之间安装有硬质弹簧(4)。

2.根据权利要求1所述的一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构，其特征在于：所述内延伸杆(5)的一侧和外扩防护板(2)的一侧相连接。

3.根据权利要求1所述的一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构，其特征在于：所述内延伸杆(5)外部的形状尺寸和缓冲套筒(3)内部的形状尺寸相匹配，所述内延伸杆(5)可以沿着缓冲套筒(3)的内部左右滑动。

4.根据权利要求1所述的一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构，其特征在于：所述侧边护栏(9)、顶部弧面支撑栏(10)呈等间距排列。

5.根据权利要求1所述的一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构，其特征在于：所述顶部弧面支撑栏(10)的顶部固定连接有钢丝网(11)，所述顶部弧面支撑栏(10)的顶端和顶部支撑梁(6)的顶端所在水平面相一致。

6.根据权利要求1所述的一种冲击地压条件下主动巷道围岩结构，其特征在于：所述机壳(14)的前后两端分别设置有接线端口(15)，所述机壳(14)一侧的中间位置处安装有压力传感器(16)，所述接触板(13)的位置和压力传感器(16)的位置相对应。