专利名称：一种掘进面增压防突装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种具有煤与瓦斯突出危险煤巷掘进面的增压防突装置，也可以用于石门揭煤的岩巷掘进面。
背景技术：
尽管近年来我国年度煤矿事故死亡人数呈逐年下降趋势(2011年全年死亡人数为1973人)，但事故死亡人数却仍占全世界煤矿死亡总人数的70%左右。而其中瓦斯事故数量已占到煤矿事故的80 %以上，造成的伤亡占到特大事故伤亡人数的九成。根据以国家煤炭安全监察网通报数据所做统计可知，从2009年到2011年，煤与瓦斯突出事故在瓦斯事故中所占的事故数量比例为32. 8%、41. 5%、46. 0%，死亡人数比例为41. 2%、52. 0%、57.9%，而且煤与瓦斯突出事故绝大部分为重特大事故，造成了非常不利的社会影响，引起 了党和政府的高度关注。因此，提高煤与瓦斯突出防治水平，对于保障从业人员生命安全、促进煤炭行业发展，改善煤炭行业形象，都具有重要意义。绝大多数突出发生在煤巷掘进面，石门揭煤突出的几率较高；突出前大多有突出预兆，其中煤壁外鼓、开裂是主要征兆之一。巷道掘进需要对煤壁进行清底煤、挖柱窝、临时支护、打抽放钻孔及爆破钻孔等施工エ序，而此时对煤壁没有任何形式的支护，因而发生各种扰动下及完全未扰动的煤与瓦斯延时突出，造成人员伤亡及财产损失。现有专利中虽然有加固煤壁预防煤与瓦斯突出的想法，但冻结、注浆等方式加固煤壁吋，费时费力、加固材料不能重复使用，且对煤壁采取加固措施时易诱发煤与瓦斯突出。
发明内容
针对以上现有技术中存在的不足，本发明提出了一种针对煤与瓦斯突出前煤壁的外鼓开裂特征，通过增压控制煤壁的外鼓开裂来阻止煤与瓦斯突出的装置。该装置结构简单、操作方便、无材料消耗、可重复使用。该装置可用于煤巷掘进的增压防突和石门揭煤的增压防突。本发明提供一种通过对煤壁增压来预防煤与瓦斯突出的装置。该装置包括槽钢框架，钢带支撑腿、锚杆、可伸縮施カ杆、可伸縮辅助杆、齿面压板。所述槽钢框架由两侧竖梁，顶板横梁及前探横梁构成。采用距工作面最近的ー排锚杆将该装置的主体框架纵梁固定在巷道两帮，该主体框架的顶板横梁和前探横梁不再进行固定，可以减少装置安装的劳动量，并节省时间。为增加主体框架的稳定性，在巷道两侧各设置两条以上钢带与其连接，钢带用螺帽固定在锚杆出露段，其中最靠近工作面的那根锚杆与槽钢框架纵梁共用。可伸縮施力杆以球座连接框架横梁和齿面压板，齿面压板接触煤壁，直接提供作用力，其作用力来自于可伸縮施カ杆上的油缸增压。可伸缩辅助杆以球座连接槽钢框架前探横梁及可伸縮施力杆，可伸缩辅助杆通过伸缩调整可伸縮施カ杆的上下位置，进而调整齿面压板的上下位置。由手持长杆人工调整齿面压板横向位置。所述钢带设置若干条形孔，可适应锚杆间距的安装偏差，便于将钢带挂在锚杆出露段并用螺帽固定。所述主体框架纵梁带条形孔，方便挂在锚杆出露段并用螺帽固定。在放炮通风后，在采取挖柱窝、清底煤及煤壁钻孔等施工エ序之前，将该装置安装在距新煤壁较近的位置，以齿面压板对煤壁施加作用力后，再进行其他エ序的施工。齿面压板的面积要小于设计钻孔间距，在安装时尽量不覆盖设计钻孔位置；特殊条件下，可以调整压板位置，但是调整压板时，其余压板压力不应降低；将预调整齿面压板卸载后，调整其位置，而后迅速增压恢复对煤壁的压力。在爆破钻孔施工完毕，放炮员完成工作面装药连线エ序后，外撤前，由班组长撤下施力齿面压板，拆下主体框架，撤到安全距离，停放在巷道一侦U。而后进行连接母线及放炮エ序。放炮通风后，再进行增压防突装置的安装，开始下ー循环进尺。
图I是实现本发明ー种掘进面增压防突装置沿轴向纵剖面示意图。图2是实现本发明ー种掘进面增压防突装置垂直轴线纵剖面示意图。 I为钢带支撑腿；2为锚杆；3为槽钢框架竖梁；4为框架顶板横梁；5为框架前探横梁；6为油缸；7为可伸縮施カ杆；8为齿面压板；9为可伸縮辅助杆；10为球座连接；11为煤壁；12为巷道底板；13为巷道顶板。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作近一步详细的描述。本发明提供了ー种防止煤与瓦斯突出的装置。如图I所示，本发明的具体结构如下本发明装置用于防止煤巷掘进及石门揭煤过程的煤与瓦斯突出，故有槽钢框架顶板横梁4提供支撑点，由可伸縮施カ杆7上油缸6提供对齿面压板8的作用力，齿面压板8作用于煤壁11 ;齿面上的钉齿用于增加齿面压板8与煤壁11的摩擦力，利于其作用位置的固定。槽钢框架前探横梁5提供可伸縮辅助杆9的支撑点，可伸縮辅助杆9与可伸縮施力杆7以球座10连接，由可伸縮辅助杆9油缸6伸缩来调整可伸縮施カ杆7的上下方向；齿面压板8的左右方向可用手持长杆调整。巷道两侧各有至少两条钢带支撑腿1，由螺帽固定在若干锚杆2出露段，又通过压住槽钢框架竖梁3来固定槽钢框架；同时槽钢框架竖梁3也可用螺帽固定在锚杆2出露段。可根据在可伸縮施カ杆7及可伸縮辅助杆9作用カ下槽钢框架的稳定情况，适当增加钢带支撑腿I的数量。放炮通风后，进行本发明装置安装。本发明装置的安装程序为，将两侧槽钢框架竖梁3挂在若干锚杆2出露段，将两侧钢带支撑腿I挂在若干锚杆2出露段，与槽钢框架竖梁3叠交于共用锚杆出露段。槽钢框架固定以后，由液压控制装置伸长可伸縮施カ杆7长度，并同时采用可伸縮辅助杆9的伸缩调整齿面压板8的上下位置，同时由工人用手持长杆调整齿面压板的左右位置，当齿面压板达到预定位置时，伸长可伸縮施カ杆7将齿面压板8贴在煤壁11上，并施加设定载荷。由于对煤壁11施加中部载荷对防止煤壁11外鼓开裂最为有利，因此，施工顺序为先安装中部齿面压板，后安装四周齿面压板；为节省时间，上ー个循环爆破堆煤影响范围内不设置齿面压板。放炮人员完成工作面装药联线エ序后，将本发明装置拆卸并移至安全距离以外。本发明装置的拆卸程序为，可伸縮 施カ杆7油缸6收缩，同时可伸縮辅助杆9油缸6伸长，齿面压板8脱离煤壁11，直至偏转到槽钢框架纵梁3附近范围。拆卸固定钢带支撑腿I及槽钢框架竖梁3的锚杆2螺帽，将槽钢框架从煤帮上取下，调转主体框架横梁4方向，移至安全距离以外，斜靠在巷帮，并进行防崩坏保护。
权利要求
1.ー种突出煤巷掘进面增压防突装置，包括槽钢框架、钢带支撑腿、锚杆、可伸縮施力杆、可伸縮辅助杆及齿面压力板。其特征在干，(I)所述槽钢框架包括框架纵梁、框架顶板横梁和框架前探横梁；(2)所述槽钢框架由钢带支撑腿及锚杆固定；(3)槽钢框架顶板横梁安装朝向煤壁的可伸縮施カ杆，可伸縮施カ杆另一端以球座连接齿面压板，齿面压板提供向煤壁前方的作用力；(4)槽钢框架前探横梁安装可伸缩辅助杆，可伸缩辅助杆与可伸缩施力杆通过球座连接，可伸縮辅助杆通过控制可伸縮施カ杆的上下方向改变齿面压板的上下位置，利用手持长杆人工调整齿面压板的左右位置。
全文摘要
本发明一种掘进面增压防突装置，包括槽钢框架，钢带支撑腿、锚杆、可伸缩施力杆、可伸缩辅助杆、齿面压板。所述槽钢框架由两侧竖梁，顶板横梁及前探横梁构成，两侧竖梁均由若干钢带支撑腿及若干锚杆固定；钢带支撑腿由若干锚杆固定。可伸缩施力杆通过球形座连接顶板横梁和齿面压板，可伸缩施力杆的伸缩功能由双向油缸实现；可伸缩辅助杆通过球形座连接前探横梁及可伸缩施力杆，可伸缩辅助杆的伸缩功能由双向油缸实现。通过帮锚杆和钢带支撑腿固定槽钢框架竖梁的方式固定槽钢框架。可伸缩施力杆以框架横梁作为支撑点，通过齿面压板对煤壁施压；可伸缩辅助杆通过伸缩改变齿面压板的上下位置，而压板的左右位置通过手持长杆人工调整。本发明目的为通过增加煤壁压力，使煤壁不发生明显鼓起开裂，进而避免煤与瓦斯突出的发生，又不影响掘进面施工。
文档编号E21D17/05GK102733833SQ20121010242
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者司雪峰, 张权, 张炳楠, 李俊良, 杨晓雨, 田采霞, 郝从猛, 郭保华, 郭旭阳 申请人:河南理工大学