煤矿巷道临时加固支护设备的制作方法

1.本发明涉及煤矿设备技术领域，特别是涉及一种煤矿巷道临时加固支护设备。


背景技术：

2.煤矿井下煤炭开采生产过程中，掘进工作是一项必不可缺的系统工程，煤矿在地下挖掘的过程中会形成一条巷道，会使煤层上面的顶板岩层失去支撑，原来的压力平衡遭到破坏，煤层顶板在上覆岩层压力的作用下，发生变形、破坏，因此需要对煤层顶板进行及时支护并且保证支护强度，在永久支护前对暴露围岩体的控制也就是临时支护，是长期困扰煤矿安全生产的技术难题。
3.对于煤矿井下掘进巷道的临时支护虽然已采取了一定的安全措施，并取得了一定的成效，但受井下巷道地质条件多变等不确定因素的影响，以及巷道顶部的岩石高低不同，现有的支护装置很难在对巷道进行支撑的同时，不能很好的适应高低不同的顶部岩石，进而降低了支护装置对巷道的支护效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种煤矿巷道临时加固支护设备，以解决上述现有技术存在的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种煤矿巷道临时加固支护设备，包括底板，所述底板顶端固定安装有高度调节部，所述高度调节部顶端固定安装有第一支撑板，所述第一支撑板顶端设置有顶板支撑机构；所述顶板支撑机构包括安装在所述第一支撑板顶端的若干个支撑固定部，若干个所述支撑固定部沿所述第一支撑板的长度方向等间距设置；所述支撑固定部中部设置有支撑柱，所述支撑柱顶端铰接有第二支撑板，所述第二支撑板通过所述支撑柱与所述支撑固定部滑动限位配合；所述第一支撑板顶端固定安装有若干个限位滑套，若干个所述限位滑套分别设置在若干个所述支撑固定部内，且所述限位滑套与所述支撑固定部之间设置有间隙；所述限位滑套内壁滑动安装有活塞，所述活塞固定安装在所述支撑柱的底端；所述第一支撑板内部开设有空腔，若干个所述限位滑套均与所述空腔连通；所述第一支撑板底端安装有通气口，所述通气口上安装有阀门，所述空腔通过所述通气口连通有供气装置。
6.优选的，所述支撑固定部包括固定连接在所述第一支撑板顶端的第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架与所述第二支撑架对称设置在所述支撑柱的两侧；所述第一支撑架顶端靠近所述支撑柱的一侧、所述第二支撑架顶端靠近所述支撑柱的一侧均铰接有螺旋限位板，两所述螺旋限位板以所述支撑柱为中心呈中心对称设置，所述支撑柱与所述螺旋限位板滑动限位配合；
7.两所述螺旋限位板远离所述支撑柱的一侧分别固定连接有第一固定板、第二固定板，所述第一固定板通过所述螺旋限位板与所述第一支撑架铰接，且所述第一固定板设置于所述第二支撑架的正下方，所述第二固定板通过所述螺旋限位板与所述第二支撑架铰
接，且所述第二固定板设置于所述第一支撑架的正下方；
8.所述第一固定板与所述第二支撑架之间、所述第二固定板与所述第一支撑架之间均设置有定位件，所述定位件用于调节所述第一固定板与所述第二支撑架之间、所述第二固定板与所述第一支撑架之间的间距。
9.优选的，所述螺旋限位板的竖向投影为圆弧形，所述螺旋限位板的竖向投影所对应的圆心角不小于180
°
，且所述支撑柱的外径小于所述螺旋限位板的竖向投影的内径。
10.优选的，所述螺旋限位板靠近所述支撑柱的一侧固定安装有防滑垫。
11.优选的，所述第一支撑架和所述第二支撑架上均安装有定位部，两所述定位部对称设置于所述限位滑套的两侧；所述定位部包括第一伸缩杆，两所述定位部的所述第一伸缩杆分别与所述第一支撑架、所述第二支撑架固定连接，所述第一伸缩杆靠近所述限位滑套的一端固定连接有推板，所述推板远离所述第一伸缩杆的一侧固定连接有推杆，所述推杆末端贯穿所述限位滑套并固定连接有弧形定位套，所述弧形定位套设置于所述限位滑套内，且所述弧形定位套位于所述活塞的上方，所述弧形定位套与所述活塞限位配合，所述弧形定位套与所述支撑柱限位配合。
12.优选的，所述定位件包括拨动杆和拉簧，所述拉簧设置于所述拨动杆与所述支撑柱之间；位于所述第一固定板与所述第二支撑架之间的拨动杆顶端与所述第二支撑架底端铰接，且所述拨动杆的底端与所述第一固定板的顶端抵接；位于所述第二固定板与所述第一支撑架之间的拨动杆顶端与所述第一支撑架底端铰接，且所述拨动杆的底端与所述第二固定板的顶端抵接；所述拨动杆远离所述支撑柱的一侧固定连接有拉绳的一端，所述第一支撑架和所述第二支撑架上均固定安装有定滑轮，所述拉绳的另一端绕过所述定滑轮与位于所述拨动杆正下方的所述推板顶端固定连接。
13.优选的，所述高度调节部包括固定安装在所述底板顶端的立柱，所述立柱顶端固定连接有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的顶端与所述第一支撑板底端固定连接。
14.优选的，所述第二伸缩杆的固定端外壁上安装有侧板支撑机构，所述侧板支撑机构包括铰接在所述第二伸缩杆上的第三伸缩杆，所述第三伸缩杆末端铰接有第三支撑板。
15.优选的，所述底板上开设有若干个安装孔，所述底板通过若干个所述安装孔可拆卸安装有若干个螺旋地锚。
16.优选的，所述第一支撑板底端固定安装有压力表，所述压力表用于监测所述空腔内的压力值。
17.本发明公开了以下技术效果：
18.本发明提供的煤矿巷道临时加固支护设备，通过在第一支撑板内设置空腔，并设置多个支撑固定部，利用空腔连通多个限位滑套，通过供气装置可以同时推动限位滑套内的活塞进行上升，从而在活塞和支撑柱的作用下，使第二支撑板上升不同的高度，并使第二支撑板与巷道顶板进行接触并支护；由于多个限位滑套均与空腔连通，因此空腔内的空气对限位滑套内的活塞作用力一致，可以在巷道顶部的岩石高低不同的情况下，实现对巷道进行支撑；通过多个支撑固定部的设置，能很好的适应高低不同的顶部岩石，进而提高了支护设备对巷道的支护效果。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明煤矿巷道临时加固支护设备的结构示意图；
21.图2为图1中a的局部放大图；
22.图3为本发明第三伸缩杆的结构示意图；
23.其中，底板-1、第一支撑板-2、支撑柱-3、第二支撑板-4、限位滑套-5、活塞-6、通气口-7、阀门-8、供气装置-9、第一支撑架-10、第二支撑架-11、螺旋限位板-12、第一固定板-13、第二固定板-14、第一伸缩杆-15、推板-16、推杆-17、环形定位套-18、拨动杆-19、拉簧-20、拉绳-21、定滑轮-22、立柱-23、第二伸缩杆-24、第三伸缩杆-25、螺纹杆-25.1、螺纹套管-25.2、调节螺母-25.3、第三支撑板-26、螺旋地锚-27、压力表-28。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
25.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
26.如图1-3所示，本发明提供一种煤矿巷道临时加固支护设备，包括底板1，底板1顶端固定安装有高度调节部，高度调节部顶端固定安装有第一支撑板2，第一支撑板2顶端设置有顶板支撑机构；顶板支撑机构包括安装在第一支撑板2顶端的五个支撑固定部，五个支撑固定部沿第一支撑板2的长度方向等间距设置；支撑固定部中部设置有支撑柱3，支撑柱3顶端铰接有第二支撑板4，第二支撑板4通过支撑柱3与支撑固定部滑动限位配合；第一支撑板2顶端固定安装有五个限位滑套5，五个限位滑套5分别设置在五个支撑固定部内，且限位滑套5与支撑固定部之间设置有间隙；限位滑套5内壁滑动安装有活塞6，活塞6固定安装在支撑柱3的底端；第一支撑板2内部开设有空腔，五个限位滑套5均与空腔连通；第一支撑板2底端安装有通气口7，通气口7上安装有阀门8，通气口7的数量设置有两个，空腔通过其中一个通气口7连通有供气装置9用于向空气内充气，另一个通气口7用于将空腔中的空气放出。
27.进一步的，为方便对支撑柱3实现限位，支撑固定部包括固定连接在第一支撑板2顶端的第一支撑架10和第二支撑架11，第一支撑架10与第二支撑架11对称设置在支撑柱3的两侧；第一支撑架10顶端靠近支撑柱3的一侧、第二支撑架11顶端靠近支撑柱3的一侧均铰接有螺旋限位板12，两螺旋限位板12以支撑柱3为中心呈中心对称设置，支撑柱3与螺旋限位板12滑动限位配合；
28.两螺旋限位板12远离支撑柱3的一侧分别固定连接有第一固定板13、第二固定板14，第一固定板13通过螺旋限位板12与第一支撑架10铰接，且第一固定板13设置于第二支撑架11的正下方，第二固定板14通过螺旋限位板12与第二支撑架11铰接，且第二固定板14
设置于第一支撑架10的正下方；
29.第一固定板13与第二支撑架11之间、第二固定板14与第一支撑架10之间均设置有定位件，定位件用于调节第一固定板13与第二支撑架11之间、第二固定板14与第一支撑架10之间的间距。
30.进一步的，在调节第二支撑板4的高度时，螺旋限位板12与支撑柱3之间不产生限位效果，螺旋限位板12的竖向投影为圆弧形，螺旋限位板12的竖向投影所对应的圆心角不小于180
°
，且支撑柱3的外径小于螺旋限位板12的竖向投影的内径。
31.进一步的，为提高螺旋限位板12与支撑柱3之间的限位效果，在螺旋限位板12靠近支撑柱3的一侧固定安装有防滑垫，防滑垫采用橡胶垫。
32.进一步的，为提高对支撑柱3的定位效果，防止支撑柱3在顶板压力的作用下出现位移，影响巷道安全，在第一支撑架10和第二支撑架11上均安装有定位部，两定位部对称设置于限位滑套5的两侧；定位部包括第一伸缩杆15，两定位部的第一伸缩杆15分别与第一支撑架10、第二支撑架11固定连接，第一伸缩杆15靠近限位滑套5的一端固定连接有推板16，推板16远离第一伸缩杆15的一侧固定连接有推杆17，推杆17末端贯穿限位滑套5并固定连接有弧形定位套，弧形定位套设置于限位滑套5内，且弧形定位套位于活塞6的上方，弧形定位套与活塞6限位配合，弧形定位套与支撑柱3限位配合。
33.进一步的，为了方便控制螺旋限位板12与支撑柱3之间的限位关系，定位件包括拨动杆19和拉簧20，拉簧20设置于拨动杆19与支撑柱3之间；位于第一固定板13与第二支撑架11之间的拨动杆19顶端与第二支撑架11底端铰接，且拨动杆19的底端与第一固定板13的顶端抵接；位于第二固定板14与第一支撑架10之间的拨动杆19顶端与第一支撑架10底端铰接，且拨动杆19的底端与第二固定板14的顶端抵接；拨动杆19远离支撑柱3的一侧固定连接有拉绳21的一端，第一支撑架10和第二支撑架11上均固定安装有定滑轮22，拉绳21的另一端绕过定滑轮22与位于拨动杆19正下方的推板16顶端固定连接。
34.进一步的，为方便调节装置的高度，保证第二支撑板4能够与巷道顶板贴合，高度调节部包括固定安装在底板1顶端的立柱23，立柱23顶端固定连接有第二伸缩杆24，第二伸缩杆24的顶端与第一支撑板2底端固定连接。
35.进一步的，为提高对巷道的支护效果，在第二伸缩杆24的固定端外壁上安装有侧板支撑机构，侧板支撑机构包括铰接在第二伸缩杆24上的第三伸缩杆25，第三伸缩杆25末端铰接有第三支撑板26。
36.进一步的，为提高支护设备的稳定性，在底板1上开设有若干个安装孔，底板1通过若干个安装孔可拆卸安装有若干个螺旋地锚27。
37.进一步的，为方便监测空腔中的压力值，保证对巷道顶板的支护效果，在第一支撑板2底端固定安装有压力表28。
38.本发明提供的煤矿巷道临时加固支护设备，在使用时，首先将支护设备移动到指定位置，并利用螺旋地锚27对设备的底板1进行固定，然后通过第二伸缩杆24调节第一支撑板2的高度，使第二支撑板4与巷道的顶板初步接触，停止第二伸缩杆24伸长；然后将供气装置9与第一支撑板2底部的一通气口7连通，打开该通气口7上的阀门8利用供气装置9向第一支撑板2内的空腔中充气，当空腔中的压力达到一定程度后，限位滑套5内的活塞6在空腔内气压的作用下上升，当第二支撑板4与巷道顶板接触后，活塞6停止移动，在空腔内气压的作
用下，从而使对个第二支撑板4可以升降不同的高度，从而在巷道顶部的岩石高低不同的情况下，利用第二支撑板4实现对巷道顶板进行支护，且由于各个限位滑套5均与空腔连通，因此，活塞6所受到的作用力相同，第二支撑板4对巷道顶板的作用力也相同；在活塞6停止移动后，利用供气装置9继续向空腔中充气，通过压力表28读数判断空腔中的压力达到一定数值后，停止向空腔中供气，并关闭通气口7上的阀门8，利用空腔中的气压对活塞6起到持续的推力，进而保证第二支撑板4对巷道顶板的支撑效果；
39.在调节第二支撑板4的位置时，在拉簧20的作用下，螺旋限位板12底端的高度较高，螺旋限位板12与支撑柱3之间限位配合的关系断开，当第二支撑板4的位置调节完毕后，启动第一伸缩杆15，利用第一伸缩杆15推动推板16和推杆17向限位滑套5的方向移动，在推杆17的作用下，限位滑套5内的弧形定位套与支撑柱3接触，利用弧形定位套与支撑柱3之间的摩擦力，对支撑柱3进行限位；推板16在向限位滑套5的方向移动时，通过拉绳21可以拉动拨动杆19，利用拨动杆19使螺旋限位板12上的第一固定板13和第二固定板14向下移动，此时拉簧20处于拉伸状态，同时螺旋限位板12的底端向下移动，螺旋限位板12的竖向投影所对应的圆变为椭圆，进而增大螺旋限位板12与支撑柱3之间的接触面积，利用螺旋限位板12对支撑柱3起到限位作用；从而利用螺旋限位板12和弧形定位套对支撑柱3进行限位固定，进一步提高支撑柱3和第二支撑板4对巷道顶板的支护效果。
40.当对巷道顶板支护完毕后，将第三支撑板26展开，使第三伸缩杆25保持水平，然后通过调节第三伸缩杆25的长度，使第三支撑板26与巷道侧壁接触，通过第三伸缩杆25施加一定的预应力后，固定第三伸缩杆25的长度，从而利用第三支撑板26实现对巷道侧壁的支护效果。
41.本发明中第一伸缩杆15和第二伸缩杆24均采用电动推杆17或液压缸；第三伸缩杆25采用两端分别开设正向螺纹、反向螺纹的螺纹杆25.1，并在螺纹杆25.1的两端分别螺纹连接螺纹套管25.2，两个螺纹套管25.2分别与第二伸缩杆24、第三支撑板26铰接，在螺纹杆25.1的中部固定套设调节螺母25.3，以方便利用调节螺母25.3调节第三伸缩杆25的长度。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明，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发明的限制。
43.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。