一种矩形巷道围岩变形破坏控制装置及控制方法

技术特征：
1.一种矩形巷道围岩变形破坏控制装置，其特征在于：它包括与矩形巷道界面匹配的框状结构的防护板(1)，防护板(1)包括设置在巷道底板的底边防护板(13)，设置在巷道帮部的侧边防护板(12)，以及设置在巷道顶板的顶端防护板(11)；所述顶端防护板(11)与两侧的侧边防护板(12)之间通过弧形板(4)连接，弧板外侧设有与矩形巷道顶板拐角匹配贴合的直角结构的控制装置(3)；所述的控制装置(3)包括空心直角结构的直角套(31)，直角套(31)的两端内部为矩形空腔结构，直角套(31)的两端空腔内分别设有限位齿条(33)，直角套(31)的两端内通过限位齿条(33)安装有与其齿形啮合卡紧的齿板(32)，限位齿条(33)插入在直角套(31)的通槽内，直角套(31)内侧端面与弧形板(4)外侧之间活动连接有多根调节机构(34)，齿板(32)的最外侧同样与弧形板(4)外侧设有一根调节机构(34)，所有的调节机构(34)长度根据弧形板(4)外缘与直角套(31)或齿板(32)的距离调节，以保证不同位置设置的调节机构(34)均具有一定的变形余量；顶端防护板(11)、侧边防护板(12)和底边防护板(13)上分别间隔设有多个用于安装支护锚杆的锚杆孔(10)。2.根据权利要求1所述的一种矩形巷道围岩变形破坏控制装置，其特征在于：所述调节机构(34)包括外部套筒(341)和滑动设置在外部套筒(341)内的内部套筒(343)，其中内部套筒(343)的顶部设有固定套(345)，固定套(345)上设有套环(346)，其中外部套筒(341)的底部与弧形板(4)外侧端面铰接，固定套(345)与直角套(31)内侧端面铰接连接，调节机构(34)上设置有锁死机构，锁死机构卡紧外部套筒(341)、内部套筒(343)和固定套(345)。3.根据权利要求2所述的一种矩形巷道围岩变形破坏控制装置，其特征在于：锁死机构包括限位槽(342)、固定槽(344)和套环(346)，其中限位槽(342)有两个，分别同向设置在外部套筒(341)和固定套(345)的外部且分别连通外部套筒(341)和固定套(345)，所述固定槽(344)设置有若干，均匀分布在内部套筒(343)的外壁上，并且与限位槽(342)的方向相对应，所述套环(346)有两个，分别设置在外部套筒(341)和固定套(345)的外部，且与限位槽(342)相对应，所述固定套(345)的内部设置有活动腔(347)，活动腔(347)的内部两侧转动安装有活动板(348)，活动板(348)的中间下端为倾斜的凸起结构，且穿过限位槽(342)后卡紧在固定槽(344)内。4.根据权利要求3所述的一种矩形巷道围岩变形破坏控制装置，其特征在于：所述活动板(348)的转动安装处内部设置有扭力弹簧(349)，且扭力弹簧(349)始终处于下压活动板(348)的状态。5.根据权利要求1所述的一种矩形巷道围岩变形破坏控制装置，其特征在于：所述顶端防护板(11)两端所设置的锚杆孔(10)为阶梯状结构，所述弧形板(4)的两端为直角结构，并且其上设置有通孔(35)，所述锚杆(2)依次穿过顶端防护板(11)外端的锚杆孔(10)和通孔(35)后与巷道围岩壁固定连接。6.根据权利要求2所述的一种矩形巷道围岩变形破坏控制装置，其特征在于：所述调节机构(34)内的外部套筒(341)和内部套筒(343)的长度由弧形板(4)两端向中间依次加长。7.一种使用权利要求1-6任一权利要求所述矩形巷道围岩变形破坏控制装置的控制方法，其特征在于步骤包括：在矩形巷道中间隔铺设底边防护板(13)铺设底边防护板(13)，并在底边防护板(13)两
侧的巷道帮部铺设侧边防护板(12)：将底边防护板(13)和侧边防护板(12)与巷道壁贴合后，通过在其上设置的锚杆孔(10)内穿插锚杆(2)于围岩壁固定连接；将两个弧形板(4)安装在顶端防护板(11)左右两侧，之后在两个弧形板(4)上安装控制装置(3)，之后将安装好控制装置(3)的弧形板(4)与巷道帮部的侧边防护板(12)顶端连接固定，之后利用顶端防护板(11)的锚杆孔(10)向巷道顶板安装锚杆。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：安装控制装置(3)的具体步骤包括，安装调节机构(34)和直角套(31)时，将若干调节机构(34)的外部套筒(341)端部与弧形板(4)的外侧铰接安装，将内部套筒(343)插入在外部套筒(341)内，在外部套筒(341)上的限位槽(342)外部套上一个套环(346)，通过其内部的活动板(348)端部穿过限位槽(342)并卡紧在内部套筒(343)上的固定槽(344)内卡紧固定，将固定套(345)与直角套(31)内侧端面铰接安装，并在其外部套设另一个套环(346)，转动内部套筒(343)，使外部套筒(341)上的活动板(348)与固定槽(344)脱离后滑动调节内部套筒(343)的长度，调节结束后将内部套筒(343)的另一端插入在固定套(345)内部并转动，使两边的活动板(348)同时卡紧在内部套筒(343)两边的固定槽(344)内卡紧固定，最终将直角套(31)的外侧与围岩壁贴合。

技术总结
本发明公开了一种矩形巷道围岩变形破坏控制装置及控制方法，属于围岩控制技术领域。包括防护板、锚杆和弧形板，防护板包括底边防护板、侧边防护板和顶端防护板，防护板上均匀设置有锚杆孔，锚杆孔内穿插有锚杆，侧边防护板的下端与底边防护板垂直固定连接，侧边防护板的上端与顶端防护板两端之间通过锚杆穿插连接有弧形板，弧形板的外侧设置有控制装置，控制装置外侧与巷道围岩壁面贴合；通过调整直角套和弧形板之间的应力支撑力；锁死机构便于在调节机构调节够进行锁死；直角套与其内部可伸缩调节的齿板可针对不同尺寸的围岩顶角进行调节配合，并且与通过调节机构与弧形板连接，避免顶角控制结构的损坏，有利于增强局部的应力支撑力。的应力支撑力。的应力支撑力。


技术研发人员：杨宁 赵美霞 于明旭 刘家兴 李伟 孙道羽 单奥博
受保护的技术使用者：江苏建筑职业技术学院
技术研发日：2022.01.27
技术公布日：2022/5/5