一种预防断层对矿井水害的防治设备的制作方法

1.本发明属于矿井防护装置领域，更具体地说，本发明涉及一种预防断层对矿井水害的防治设备。


背景技术：

2.矿井水害事故是制约煤矿安全生产的重要因素，事故造成的直接经济损失一直排在各类煤矿灾害之首。据统计，我国矿井突水量大于600m3/h的案例中，导水断层引起的占38.7％，其中采动断层“活化”导水引起的突水事故占20％。该类型的导突水具有较大的不可预测性，是地下煤矿开采过程中的重大威胁，断层的存在，破坏了地层的完整性，大大降低了岩体的抗压强度，有时还在断层带附近造成煤层与上下含水层的直接连通，造成突水事故。据统计，我国每生产百万吨原煤因水害死亡达0.375人，而其中90％的突水事故与断层有直接或间接关系。
3.然而，研究断层倾角对煤层底板突水的影响，认为断层倾角越大，越容易发生突水事故。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种提高支护面积，增加支护强度，避免突水情况预防断层对矿井水害的防治设备。
5.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
6.一种预防断层对矿井水害的防治设备，包括煤柱金属护壳、密封固定螺栓和加压机构，所述煤柱金属护壳的外壁开设有多个螺纹槽，且螺纹槽的内部设置有密封固定螺栓，所述煤柱金属护壳的外壁设置有多个密封螺钉，所述煤柱金属护壳底端的一侧通过螺钉设置有门板，所述煤柱金属护壳的外壁安装有连接块，且连接块外壁设置有用于闭合煤柱金属护壳位置的开合机构，所述煤柱金属护壳的一侧安装有安装架，且安装架的内部设置有电机，所述电机输出端通过轴承安装有贯穿安装架的转轴，所述电机输出端与转轴相连接且提供所述转轴处传动力，所述煤柱金属护壳的外壁之间设置有加压机构，且加压机构用于提供所述煤柱金属护壳处加强支护效果。
7.本发明公开的一种预防断层对矿井水害的防治设备，所述煤柱金属护壳的底端开设有密封槽，且密封槽的内部设置有弧形弹性密封垫。
8.本发明公开的一种预防断层对矿井水害的防治设备，所述煤柱金属护壳顶端的外壁设置有弧形密封块，且弧形密封块外壁与弧形弹性密封垫的内壁相匹配。
9.本发明公开的一种预防断层对矿井水害的防治设备，所述开合机构包括连接块和连接杆，所述连接块的外壁铰接有连接杆，且连接杆的一侧铰接有从动齿轮。
10.本发明公开的一种预防断层对矿井水害的防治设备，所述连接块的外壁铰接有弧形闭合块，且弧形闭合块外壁与连接杆的一侧相铰接。
11.本发明公开的一种预防断层对矿井水害的防治设备，所述转轴的外壁设置有主动
齿轮，且主动齿轮外壁与从动齿轮的外壁相啮合。
12.本发明公开的一种预防断层对矿井水害的防治设备，所述加压机构的输出端设置有多个输出管，所述输出管的外壁设置有软管。
13.本发明公开的一种预防断层对矿井水害的防治设备，所述软管的一侧安装有插入煤柱金属护壳内部的输入管，且输入管与煤柱金属护壳之间属于螺纹连接关系。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果：
15.1、本发明提出的通过卡合机构阻挡在煤柱金属护壳的两端位置，避免矿井内壁的煤层掉落进入煤柱金属护壳的内部形成范围性坍塌的现象，且提高支护面积，增加支护强度，避免突水情况。
16.2、本发明提出的加压机构上的输出管可连通多组软管，方便对矿井中多组加强支撑柱内部的密封空腔进行加压支护，而加压机构使用气泵时，对煤柱金属护壳内部的密封空腔中加气进行冲压，当加压机构使用物料泵时，可对煤柱金属护壳的内部充入沙子、混凝土等介质进行加强支护，装置中，结构的连接处通过密封垫、密封圈等密封，保证加强支撑柱内部空腔的密封结构。
17.3、本发明提出的。通过两组煤柱金属护壳在密封槽内贴合，接着将转动密封固定螺栓插入螺纹槽内对两组煤柱金属护壳之间进行稳固拼接，适用于不同高度的矿井的支护需求。
18.以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
19.下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
20.图1是本发明的正视剖视结构示意图；
21.图2是本发明的图1中a部放大结构示意图；
22.图3是本发明的图1中b部放大结构示意图；
23.图4是本发明的弧形闭合块和连接块俯视结构示意图；
24.图5是本发明的弧形闭合块和连接块俯视剖视结构示意图；
25.图6是本发明的正视连接结构示意图。
26.图中标记为：1、煤柱金属护壳；2、螺纹槽；3、密封固定螺栓；4、密封槽；5、弧形弹性密封垫；6、弧形密封块；7、密封螺钉；8、门板；9、连接块；10、连接杆；11、弧形闭合块；12、从动齿轮；13、安装架；14、电机；15、转轴；16、主动齿轮；17、加压机构；18、输出管；19、软管；20、输入管。
具体实施方式
27.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状；构造；各部分之间的相互位置及连接关系；各部分的作用及工作原理；制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思；技术方案有更完整；准确和深入的理解。
28.图1-6所示的一种预防断层对矿井水害的防治设备，煤柱金属护壳1、密封固定螺栓3和加压机构17，煤柱金属护壳1的外壁开设有多个螺纹槽2；
29.煤柱金属护壳1的底端开设有密封槽4，且密封槽4的内部设置有弧形弹性密封垫5，通过将两组煤柱金属护壳1进行顶端和底端对齐后插入，使得弧形密封块6与弧形弹性密封垫5内壁相匹配，则煤柱金属护壳1在密封槽4内所密封固定住；
30.煤柱金属护壳1顶端的外壁设置有弧形密封块6，且弧形密封块6外壁与弧形弹性密封垫5的内壁相匹配，通过将两组煤柱金属护壳1进行顶端和底端对齐后插入，使得弧形密封块6与弧形弹性密封垫5内壁相匹配，则煤柱金属护壳1在密封槽4内所密封固定住；
31.螺纹槽2的内部设置有密封固定螺栓3，煤柱金属护壳1的外壁设置有多个密封螺钉7，煤柱金属护壳1底端的一侧通过螺钉设置有门板8，煤柱金属护壳1的外壁安装有连接块9，且连接块9外壁设置有用于闭合煤柱金属护壳1位置的开合机构；
32.开合机构包括连接块9和连接杆10，连接块9的外壁铰接有连接杆10，且连接杆10的一侧铰接有从动齿轮12，通过从动齿轮12带动连接杆10发生旋转移位，从而连接杆10在连接块9处拉动弧形闭合块11发生翻转，进而便于对煤柱金属护壳1的位置进行开合，避免矿井内壁的煤层掉落进入煤柱金属护壳1的内部形成范围性坍塌的现象，且提高支护面积，增加支护强度，避免突水情况；
33.连接块9的外壁铰接有弧形闭合块11，且弧形闭合块11外壁与连接杆10的一侧相铰接，通过弧形闭合块11在连接块9处翻转，从而对煤柱金属护壳1内位置起到阻挡的作用；
34.转轴15的外壁设置有主动齿轮16，且主动齿轮16外壁与从动齿轮12的外壁相啮合，通过转轴15带动主动齿轮16进行转动，从而主动齿轮16与从动齿轮12外壁相啮合，进而驱动从动齿轮12位置处开合机构；
35.煤柱金属护壳1的一侧安装有安装架13，且安装架13的内部设置有电机14，电机14输出端通过轴承安装有贯穿安装架13的转轴15，电机14输出端与转轴15相连接且提供转轴15处传动力，煤柱金属护壳1的外壁之间设置有加压机构17；
36.加压机构17的输出端设置有多个输出管18，输出管18的外壁设置有软管19，通过具体的，加压机构17可使用气泵、物料泵等装置，具体使用时，通过加压机构17上的输出管18可连通多组软管19，便于对多组煤柱金属护壳1进行加压；
37.软管19的一侧安装有插入煤柱金属护壳1内部的输入管20，且输入管20与煤柱金属护壳1之间属于螺纹连接关系，通过螺纹配合连接有输入管20，输入管20的端部通过软管19连接有加压机构17，通过加压机构17来增加压强，增加其支护效果，不会出现弯曲和断裂的情况，加压机构17用于提供煤柱金属护壳1处加强支护效果。
38.采用本技术方案，通过将两组煤柱金属护壳1进行顶端和底端对齐后插入，使得弧形密封块6与弧形弹性密封垫5内壁相匹配，则两组煤柱金属护壳1在密封槽4内贴合，接着将转动密封固定螺栓3插入螺纹槽2内对两组煤柱金属护壳1之间进行稳固拼接，该结构便于根据矿井的高度设置有不同高度的煤柱金属护壳1，适用于不同高度的矿井，且同样可以起到支护作用，而密封固定螺栓3的位置可伸入钻机的钻头等，将煤柱金属护壳1内部的煤柱打碎，打碎后的煤炭从打开后的密封螺钉7位置进行排出，当煤柱金属护壳1内部的煤炭被开采出来时，可通过卡合机构阻挡在煤柱金属护壳1的两端位置，避免矿井内壁的煤层掉落进入煤柱金属护壳1的内部形成范围性坍塌的现象，且提高支护面积，增加支护强度，避免突水情况；
39.则需要驱动卡合机构，首先启动电机14带动转轴15进行转动，从而转轴15带动主
动齿轮16与从动齿轮12相啮合，进而从动齿轮12通过连接杆10带动弧形闭合块11发生移位，使得煤柱金属护壳1内部位置进行闭合保护；
40.由于煤柱金属护壳1属于空心，为了增加其支护效果，可在可在其内部的密封空腔中通过加压机构17加压，当加强支撑柱内部具有一定压强时，其支护效果也会提高，不会出现容易弯曲、断裂等现象；
41.具体的，加压机构17可使用气泵、物料泵等装置；
42.具体使用时，加压机构17上的输出管18可连通多组软管19，方便对矿井中多组加强支撑柱内部的密封空腔进行加压支护，而加压机构17使用气泵时，对煤柱金属护壳1内部的密封空腔中加气进行冲压，当加压机构17使用物料泵时，可对煤柱金属护壳1的内部充入沙子、混凝土等介质进行加强支护，装置中，结构的连接处通过密封垫、密封圈等密封，保证加强支撑柱内部空腔的密封结构。
43.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。