便携式单体支柱的制作方法

本实用新型涉及巷道支护装置领域，具体为一种便携式单体支柱。

背景技术：

巷道支护是矿井建设和生产中的关键技术问题之一，多年来一直受到岩石力学和采矿工程界的高度重视。矿山开采以前，岩层都处于原始应力状态，开采之后，围岩的原始平衡状态遭到破坏，各部分应力将重新分布，顶板的两端出现应力集中区，顶板各岩层将因失去支撑面，在自重的作用下弯曲下沉，并在其底部出现拉应力，当拉应力超过限度，顶板岩层将遭到破坏，围岩应力的重新分布促使岩层产生新的运动。支护的作用在于改善围岩稳定状况和控制围岩运动发展速度，以维护安全的工作空间。

现有的井巷支护技术，在煤矿主要采用的是液压顶支护，通过液压控制系统实现升架、降架、移架一系列动作，具有支护高度高，支护强度大，适用性广等特点。其缺点是：投资大，构造复杂、故障率高；在非煤矿山主要采用的是木支护，工作特性是靠木材本身强度支撑顶板压力，工作阻力增长极快，而可缩量很小，一直达到屈服点折断为止，这对顶板管理是极其不利的，其优点是：与其他支护材料相比，同体积的坑木重量轻便于运输、易于锯砍加工；在其彻底破坏之前，受压时能发出可见的信号；折断了的材料回收后还可做木楔、垫板等支护辅组材料；其缺点是：抗弯强度地，无可缩性，工作面顶板下沉量大，顶板事故多安全性能低，不适于机械化采煤工作面支护；在潮湿条件下易腐烂，明显降低其抗压强度，易燃，当发生火灾时会使火情迅速蔓延。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种便携式单体支柱，此单体支柱能够对支护高度进行粗调和细调，进而提高了调节范围，同时提高了调节精度，保证了调节效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出以下技术方案：便携式单体支柱，它包括底部支撑组件和顶部支撑组件两部分构成，所述底部支撑组件包括底部承压垫盘，所述底部承压垫盘的上顶面固定有下部支撑钢管，所述下部支撑钢管的顶部固定有螺旋机械顶，所述螺旋机械顶的顶升杆顶部固定有顶部支撑杆，所述顶部支撑杆上等间距加工有多个配合销孔。

所述顶部支撑组件包括顶部支撑套筒，所述顶部支撑套筒与顶部支撑杆相套装配合，在顶部支撑套筒上等间距加工有多个销孔，所述销孔与配合销孔相配合定位，所述顶部支撑套筒的顶端通过连接螺杆固定安装有顶部承压垫盘。

所述螺旋机械顶上设置有升降阀。

所述顶部承压垫盘的顶部附有胶垫。

所述销孔和配合销孔之间通过插销配合，将顶部支撑套筒支撑在顶部支撑杆上，所述插销通过铁丝或绳索固定在顶部支撑套筒上。

所述顶部支撑杆和顶部支撑套筒之间的配合调节高度为0-60cm，所述螺旋机械顶的调节高度为0-15cm。

所述顶部承压垫盘与顶部支撑套筒相配合的位置采用半球形支铰结构，能够保证顶部承压垫盘在0-20度范围内调节。

本实用新型有如下有益效果：

1、本实用新型由于采用活动套管和螺旋机械顶结构，可根据井巷起伏变化调整支护高度方便快捷，而且结构简单、坚实耐用重复利用率高，支护过程无需锯砍作业，提高支护效率，同时经过一次粗调及二次细调可使顶部承压垫盘紧贴岩面，使得支护更加牢靠。

2、通过顶部支撑杆和顶部支撑套筒之间的配合，选择不同高度的销孔和配合销孔，能够对整个支柱进行初步高度调节，其调节范围可以达到0-60cm，保证了适应性，提高了调节效率。

3、通过螺旋机械顶能够对整个支柱进行精确高度调节，其调节范围可以达到0-15cm。

4、通过半球形支铰结构设计，使顶部承压垫盘的活动仰角达20度，可根据支护面起伏状况改变受力角度紧贴岩面，缩小支护间隙，提高支护效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型底部支撑组件结构示意图。

图2为本实用新型顶部支撑组件结构示意图。

图3为本实用新型图1中A局部结构示意图。

图4为本实用新型图2中B局部结构示意图。

图5为本实用新型组装使用过程结构示意图。

图中：底部承压垫盘1、下部支撑钢管2、螺旋机械顶3、升降阀4、顶升杆5、顶部支撑杆6、配合销孔7、顶部支撑套筒8、销孔9、连接螺杆10、顶部承压垫盘11、胶垫12、插销13。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

如图1-5，便携式单体支柱，它包括底部支撑组件和顶部支撑组件两部分构成，所述底部支撑组件包括底部承压垫盘1，所述底部承压垫盘1的上顶面固定有下部支撑钢管2，所述下部支撑钢管2的顶部固定有螺旋机械顶3，所述螺旋机械顶3的顶升杆5顶部固定有顶部支撑杆6，所述顶部支撑杆6上等间距加工有多个配合销孔7。

进一步的，所述顶部支撑组件包括顶部支撑套筒8，所述顶部支撑套筒8与顶部支撑杆6相套装配合，在顶部支撑套筒8上等间距加工有多个销孔9，所述销孔9与配合销孔7相配合定位，所述顶部支撑套筒8的顶端通过连接螺杆10固定安装有顶部承压垫盘11。

进一步的，所述螺旋机械顶3上设置有升降阀4。通过升降阀4能够人工操作螺旋机械顶3使其能够进行起升动作。

进一步的，所述顶部承压垫盘11的顶部附有胶垫12。通过胶垫12提高了摩擦力，保证了顶部承压垫盘11与岩石之间的配合，防止发生滑移。

进一步的，所述销孔9和配合销孔7之间通过插销13配合，将顶部支撑套筒8支撑在顶部支撑杆6上，所述插销13通过铁丝或绳索固定在顶部支撑套筒8上。

进一步的，所述顶部支撑杆6和顶部支撑套筒8之间的配合调节高度为0-60cm，所述螺旋机械顶3的调节高度为0-15cm。

进一步的，所述顶部承压垫盘11与顶部支撑套筒8相配合的位置采用半球形支铰结构，能够保证顶部承压垫盘11在0-20度范围内调节。

本实用新型的工作过程和工作原理为：

本例为矿山井巷掘进作业面，其宽度4.5米，高度2.8米，将单体支柱水平放置，顶升杆5回落至最低位并升降阀锁扣，将顶部支撑套筒8平稳套入顶部支撑杆6中，然后竖直立在待支护顶板下方，根据顶板高度将顶部支撑套筒8向上举升调节，待顶部承压垫盘与顶板间距小于15厘米时，将销孔9与配合销孔7水平对齐，顶升调节插销13插入，完成支护高度第一次调节，即粗调，之后打开螺旋机械顶3的升降阀锁扣，开关置于升挡，通过人工旋转升降阀4，使得顶升杆5将上部顶部支撑杆6和顶部支撑套筒8向上顶升直至顶部承压垫盘11紧贴岩面，完成支护高度第二次调节，即细调，同时完成支护施工。

通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。