專(zhuān)利名稱(chēng)：軟巖巷道整體掘護(hù)支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于礦井巷道的安全支護(hù)裝置，特別是一種適用于各種軟巖巷道遭受地壓或圍巖壓力大的礦區(qū)的改進(jìn)的軟巖巷道整體掘護(hù)支架；它的結(jié)構(gòu)緊湊、拆卸方便，尤其便于在井巷道進(jìn)行安裝，屬于礦山機(jī)械制造及應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著現(xiàn)代綜合機(jī)械化礦井開(kāi)采，開(kāi)采深度的不斷增加，地質(zhì)情況越發(fā)復(fù)雜，不僅礦井深部巖層地應(yīng)力亦不斷加大，特別是煤礦巷道軟巖變形大，圍巖易被破壞，圍巖在壓力作用下過(guò)度松弛，易失穩(wěn)，二次應(yīng)力作用下產(chǎn)生過(guò)量的塑性變形或松動(dòng)破壞問(wèn)題，易造成冒頂、片幫、底鼓等事故危害，導(dǎo)致嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。出于安全和生產(chǎn)方面的考慮，需要對(duì)軟巖巷道實(shí)施支護(hù)。目前的軟巖巷道沒(méi)有合適的支架可供使用，大多數(shù)采用錨噴、工字鋼棚、U型鋼支護(hù)方式，其抗壓強(qiáng)度低，存在安全性能低；不但不能抵抗來(lái)自側(cè)面與下面的壓力，引發(fā)安全事故危害；還會(huì)帶來(lái)施工工藝繁瑣，出現(xiàn)前掘后修，多次翻修，維修工程量無(wú)限放大，回收難度大，支護(hù)成本增加，支護(hù)效率低下等缺陷問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題，本領(lǐng)域的相關(guān)工程技術(shù)人員也做了很多努力。比如1993年I月6日，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)CN1067706A，公開(kāi)的一種軟巖巷道拱形液壓支架，該支架由多個(gè)液壓桿、液壓缸、弧形支承板等組成的多邊形支架結(jié)構(gòu)，雖然該支架結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，可以抵抗來(lái)自頂板和底下兩角部位的壓力，但來(lái)自正側(cè)面與下底面的壓力卻難以克服，依然存在片幫、底鼓等事故危害的可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種具有四周均可同時(shí)受壓，且抗壓強(qiáng)度高、支承力大、操作方便、零部件之間結(jié)合緊密特點(diǎn)的軟巖巷道整體掘護(hù)支架，它通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化，從巷道施工便捷、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新等方面著手，整體提升了軟巖支護(hù)工程的安全性、適應(yīng)性、技術(shù)先進(jìn)性以及經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:此軟巖巷道整體掘護(hù)支架主要由半圓護(hù)拱、左右兩個(gè)液壓支撐立柱和支架底座所組成；所述半圓護(hù)拱由一塊弧形頂護(hù)板和左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的弧形支撐拱板，通過(guò)四個(gè)聯(lián)接耳或活頁(yè)相聯(lián)所構(gòu)成；兩個(gè)液壓支撐立柱的上端分別通過(guò)支撐接耳和連接銷(xiāo)與上述半圓護(hù)拱中的左右兩側(cè)弧形支撐拱板中部相聯(lián)，兩個(gè)液壓支撐立柱的下端分別固定在支架底座兩邊的立柱固定座上；所述的支架底座整體的橫截面呈“U”形狀或平底“U”形狀，是由左右兩個(gè)立柱固定座之間通過(guò)兩組平行的伸縮導(dǎo)軌連接而成；在兩組平行的伸縮導(dǎo)軌中部的中間處設(shè)有推油缸固定座，固定座上裝有朝向左右相反的兩個(gè)側(cè)推油缸，兩推油缸的頂出端分別頂向左右兩個(gè)立柱固定座；其中的左右兩個(gè)立柱固定座均有帶滑槽孔導(dǎo)軌的側(cè)護(hù)板，半圓護(hù)拱的兩翼邊通過(guò)滑銷(xiāo)與對(duì)應(yīng)側(cè)的側(cè)護(hù)板滑槽孔導(dǎo)軌相連。進(jìn)一步地，上述伸縮導(dǎo)軌是兩根槽形導(dǎo)軌套接組合體，伸縮導(dǎo)軌上設(shè)有運(yùn)輸軌道固定連接裝置。進(jìn)一步地，為了便于巷道水疏導(dǎo)，上述支架底座中的右邊立柱固定座靠底部布置一根貫通的疏水管道。該軟巖巷道整體掘護(hù)支架的支護(hù)原理是:它具有如同巷道金屬支架的承載方式，可以承載分布不同的巷道圍巖壓力，既可以承受頂壓與側(cè)壓相等的壓力，也可以承受頂壓大于側(cè)壓的壓力，也可以承受側(cè)壓大于頂壓以及偏載等壓力，同時(shí)具有承受動(dòng)壓的特點(diǎn)。當(dāng)外載大于承載能力時(shí)，軟巖巷道整體掘護(hù)支架的兩個(gè)液壓支撐立柱下縮讓壓，實(shí)現(xiàn)恒阻支撐。本發(fā)明的組裝過(guò)程如下:將軟巖巷道整體掘護(hù)支架的各部件運(yùn)送到需要支護(hù)的巷道內(nèi)后，將左右兩個(gè)立柱固定座與兩組平行的伸縮導(dǎo)軌相互連接在一起；裝好推油缸固定座和朝向左右相反的兩個(gè)側(cè)推油缸；將兩個(gè)液壓支撐立柱下部的缸體放入支架底座兩邊的立柱固定座上的窩內(nèi)，連接好液壓工作站管路；將半圓護(hù)拱之左側(cè)弧形支撐拱板和右側(cè)弧形支撐拱板中部作為頂升著力點(diǎn)分別鉸接在液壓支撐立柱上端，并把半圓護(hù)拱兩翼邊通過(guò)滑銷(xiāo)與對(duì)應(yīng)側(cè)的側(cè)護(hù)板滑槽孔導(dǎo)軌相連接好。接著，啟動(dòng)液壓工作站，同時(shí)升起兩個(gè)液壓支撐立柱和兩個(gè)側(cè)推油缸，軟巖巷道整體掘護(hù)支架的半圓護(hù)拱和左右兩個(gè)立柱固定座以及立柱固定座的側(cè)護(hù)板，便沿巷道形狀張開(kāi)緊貼斷面，構(gòu)成支撐，即形成牢固的巷道空間，提高了圍巖的自身承載能力，底座與左右兩個(gè)支撐座在支架伸展后形成近似橢圓形分散底鼓應(yīng)力，從而穩(wěn)固地支撐住巷道的頂板和底板。本發(fā)明整體軟巖掘護(hù)支架結(jié)合了剛性支護(hù)和柔性支護(hù)的特點(diǎn)，有效控制巷道變形量。具有伸展空間大，安裝效率高，使用方便安全，綜合支護(hù)全面等特點(diǎn)能適應(yīng)復(fù)雜的應(yīng)力環(huán)境，解決礦山巷道軟巖變形大，圍巖壓力大，易失穩(wěn)，圍巖過(guò)度松弛易被破壞二次應(yīng)力作用下產(chǎn)生過(guò)量的塑性變形或松動(dòng)破壞，圍巖在二次應(yīng)力作用下產(chǎn)生過(guò)量的塑性變形或松動(dòng)破壞等問(wèn)題。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)效果:
1.本發(fā)明使用相互鉸接的半圓護(hù)拱和支架底座可根據(jù)不同的巷道斷面形狀而調(diào)節(jié)，具有良好的接頂性能；特別是本發(fā)明的支架底座整體的橫截面呈“U”形狀或平底“U”形狀在支架伸展后形成近似下凹的弧形利于分散底鼓應(yīng)力；具有良好的擴(kuò)幫能力，便于防止和管理巷道片幫；
2.本發(fā)明可以根據(jù)巷道斷面形狀合理設(shè)計(jì)支架形狀和尺寸，提高圍巖的自身承載能力，以拱形、馬蹄形為主，底鼓嚴(yán)重的可以設(shè)計(jì)成圓形或橢圓形；結(jié)合了剛性支護(hù)和柔性支護(hù)的特點(diǎn)，有效控制巷道變形量；適用于各種埋深的軟巖巷道，快速形成有效支護(hù)，長(zhǎng)期穩(wěn)定控制巷道變形量；
3.本發(fā)明采用液壓支撐立柱上端通過(guò)支撐接耳用連接銷(xiāo)與半圓護(hù)拱中的弧形支撐拱板中部相聯(lián)，這種敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)有利于支護(hù)立柱的更換和維護(hù)；支架回收復(fù)用使用率高、回收過(guò)程中安全效果控制好；本發(fā)明可代替坑木替換巷道金屬支架，可明顯節(jié)約坑木，僅此一項(xiàng)，即可在當(dāng)年收回設(shè)備投資，因而直接降低生產(chǎn)成本；
4.該軟巖巷道整體掘護(hù)支架具有良好的地質(zhì)適應(yīng)能力，具有伸展空間大，安裝效率高，使用方便安全，綜合支護(hù)全面等優(yōu)點(diǎn)；能有效避免圍巖過(guò)度松弛產(chǎn)生破壞，造成損失。而且不影響巷道通風(fēng)、行人、運(yùn)送設(shè)備等工作的正常進(jìn)行。


圖1是本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的側(cè)剖視圖。圖3是圖1的俯剖視圖。圖中序號(hào)說(shuō)明:1液壓支撐立柱；2弧形頂護(hù)板；3弧形支撐拱板；4聯(lián)接耳；5支撐接耳；6立柱固定座；7伸縮導(dǎo)軌；8推油缸固定座；9側(cè)推油缸；10側(cè)護(hù)板；11疏水管道。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1
圖1-3表示一種軟巖巷道整體掘護(hù)支架，由半圓護(hù)拱、左右兩個(gè)液壓支撐立柱I和支架底座所組成；所述半圓護(hù)拱由一塊弧形頂護(hù)板2和左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的弧形支撐拱板3，通過(guò)四個(gè)聯(lián)接耳4相聯(lián)所構(gòu)成；兩個(gè)液壓支撐立柱I的上端分別通過(guò)支撐接耳5和連接銷(xiāo)與上述半圓護(hù)拱中的左右兩側(cè)弧形支撐拱板3中部相聯(lián)，兩個(gè)液壓支撐立柱I的下端分別固定在支架底座兩邊的立柱固定座6上；所述的支架底座整體的橫截面呈“U”形狀，是由左右兩個(gè)立柱固定座6之間通過(guò)兩組平行的伸縮導(dǎo)軌7連接而成；在兩組平行的伸縮導(dǎo)軌7中部的中間處設(shè)有推油缸固定座8，固定座上裝有朝向左右相反的兩個(gè)側(cè)推油缸9，兩側(cè)推油缸9的頂出端分別頂向左右兩個(gè)立柱固定座6 ;其中的左右兩個(gè)立柱固定座6均有帶滑槽孔導(dǎo)軌的側(cè)護(hù)板10，半圓護(hù)拱的兩翼邊通過(guò)滑銷(xiāo)與對(duì)應(yīng)側(cè)的側(cè)護(hù)板10滑槽孔導(dǎo)軌相連。所述伸縮導(dǎo)軌7是兩根槽形導(dǎo)軌套接組合體，伸縮導(dǎo)軌7上設(shè)有運(yùn)輸軌道固定連接裝置。所述支架底座中的右邊立柱固定座6靠底部布置一根貫通的疏水管道11。實(shí)施例2
一種軟巖巷道整體掘護(hù)支架，由半圓護(hù)拱、左右兩個(gè)液壓支撐立柱I和支架底座所組成；所述半圓護(hù)拱由一塊弧形頂護(hù)板2和左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的弧形支撐拱板3，通過(guò)四個(gè)活頁(yè)相聯(lián)所構(gòu)成；兩個(gè)液壓支撐立柱I的上端分別通過(guò)支撐接耳5和連接銷(xiāo)與上述半圓護(hù)拱中的左右兩側(cè)弧形支撐拱板3中部相聯(lián)，兩個(gè)液壓支撐立柱I的下端分別固定在支架底座兩邊的立柱固定座6上；所述的支架底座整體的橫截面呈平底“U”形狀，是由左右兩個(gè)立柱固定座6之間通過(guò)兩組平行的伸縮導(dǎo)軌7連接而成；在兩組平行的伸縮導(dǎo)軌7中部的中間處設(shè)有推油缸固定座8，固定座上裝有朝向左右相反的兩個(gè)側(cè)推油缸9，兩側(cè)推油缸9的頂出端分別頂向左右兩個(gè)立柱固定座6 ;其中的左右兩個(gè)立柱固定座6均有帶滑槽孔導(dǎo)軌的側(cè)護(hù)板10，半圓護(hù)拱的兩翼邊通過(guò)滑銷(xiāo)與對(duì)應(yīng)側(cè)的側(cè)護(hù)板10滑槽孔導(dǎo)軌相連。所述伸縮導(dǎo)軌7是兩根槽形導(dǎo)軌套接組合體，伸縮導(dǎo)軌7上設(shè)有運(yùn)輸軌道固定連接裝置。所述支架底座中的右邊立柱固定座6靠底部布置一根貫通的疏水管道11。
權(quán)利要求
1.一種軟巖巷道整體掘護(hù)支架，主要由半圓護(hù)拱、左右兩個(gè)液壓支撐立柱(I)和支架底座所組成；其特征在于:所述半圓護(hù)拱由一塊弧形頂護(hù)板(2)和左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的弧形支撐拱板(3)，通過(guò)四個(gè)聯(lián)接耳(4)或活頁(yè)相聯(lián)所構(gòu)成；兩個(gè)液壓支撐立柱(I)的上端分別通過(guò)支撐接耳(5)和連接銷(xiāo)與上述半圓護(hù)拱中的左右兩側(cè)弧形支撐拱板(3)中部相聯(lián)，兩個(gè)液壓支撐立柱(I)的下端分別固定在支架底座兩邊的立柱固定座(6)上；所述的支架底座整體的橫截面呈“U”形狀或平底“U”形狀，是由左右兩個(gè)立柱固定座(6)之間通過(guò)兩組平行的伸縮導(dǎo)軌(7)連接而成；在兩組平行的伸縮導(dǎo)軌(7)中部的中間處設(shè)有推油缸固定座(8)，固定座上裝有朝向左右相反的兩個(gè)側(cè)推油缸(9)，兩側(cè)推油缸(9)的頂出端分別頂向左右兩個(gè)立柱固定座(6);其中的左右兩個(gè)立柱固定座(6)均有帶滑槽孔導(dǎo)軌的側(cè)護(hù)板(10)，半圓護(hù)拱的兩翼邊通過(guò)滑銷(xiāo)與對(duì)應(yīng)側(cè)的側(cè)護(hù)板(10)滑槽孔導(dǎo)軌相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟巖巷道整體掘護(hù)支架，其特征在于:所述伸縮導(dǎo)軌(7)是兩根槽形導(dǎo)軌套接組合體，伸縮導(dǎo)軌(7)上設(shè)有運(yùn)輸軌道固定連接裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟巖巷道整體掘護(hù)支架，其特征在于:所述支架底座中的右邊立柱固定座(6 )靠底部布置一根貫通的疏水管道(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軟巖巷道整體掘護(hù)支架，屬于礦山機(jī)械制造及應(yīng)用領(lǐng)域。主要由半圓護(hù)拱、左右兩個(gè)液壓支撐立柱(1)和支架底座所組成；所述兩個(gè)液壓支撐立柱(1)的上端分別通過(guò)支撐接耳(5)和連接銷(xiāo)與上述半圓護(hù)拱相聯(lián)，下端分別固定在支架底座兩邊的立柱固定座(6)上；所述的支架底座由兩個(gè)立柱固定座(6)之間通過(guò)兩組平行的伸縮導(dǎo)軌(7)連接而成；在兩組平行的伸縮導(dǎo)軌(7)中部的中間處設(shè)有推油缸固定座(8)和朝向左右相反的兩個(gè)側(cè)推油缸(9)。本發(fā)明具有四周均可同時(shí)受壓，且抗壓強(qiáng)度高、支承力大、操作方便、零部件之間結(jié)合緊密特點(diǎn)，它通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化，從巷道施工便捷、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新等方面著手，整體提升了軟巖支護(hù)工程的安全性、適應(yīng)性、技術(shù)先進(jìn)性以及經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)E21D15/54GK103104267SQ20131005223
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月18日
發(fā)明者范炳輝, 范雄文 申請(qǐng)人:范炳輝, 范雄文