专利名称：软岩巷道整体掘护支架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于矿井巷道的安全支护装置，特别是一种适用于各种软岩巷道遭受地压或围岩压力大的矿区的改进的软岩巷道整体掘护支架；它的结构紧凑、拆卸方便，尤其便于在井巷道进行安装，属于矿山机械制造及应用领域。
背景技术：
近年来随着现代综合机械化矿井开采，开采深度的不断增加，地质情况越发复杂，不仅矿井深部岩层地应力亦不断加大，特别是煤矿巷道软岩变形大，围岩易被破坏，围岩在压力作用下过度松弛，易失稳，二次应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏问题，易造成冒顶、片帮、底鼓等事故危害，导致严重的人员伤亡和财产损失。出于安全和生产方面的考虑，需要对软岩巷道实施支护。目前的软岩巷道没有合适的支架可供使用，大多数采用锚喷、工字钢棚、U型钢支护方式，其抗压强度低，存在安全性能低；不但不能抵抗来自侧面与下面的压力，引发安全事故危害；还会带来施工工艺繁琐，出现前掘后修，多次翻修，维修工程量无限放大，回收难度大，支护成本增加，支护效率低下等缺陷问题。针对以上问题，本领域的相关工程技术人员也做了很多努力。比如1993年I月6日，中国发明专利申请公开号CN1067706A，公开的一种软岩巷道拱形液压支架，该支架由多个液压杆、液压缸、弧形支承板等组成的多边形支架结构，虽然该支架结构紧凑，操作方便，可以抵抗来自顶板和底下两角部位的压力，但来自正侧面与下底面的压力却难以克服，依然存在片帮、底鼓等事故危害的可能。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种具有四周均可同时受压，且抗压强度高、支承力大、操作方便、零部件之间结合紧密特点的软岩巷道整体掘护支架，它通过设计优化，从巷道施工便捷、结构创新等方面着手，整体提升了软岩支护工程的安全性、适应性、技术先进性以及经济性。本实用新型所采用的技术方案是这样实现的:此软岩巷道整体掘护支架主要由半圆护拱、左右两个液压支撑立柱和支架底座所组成；所述半圆护拱由一块弧形顶护板和左右两侧对称的弧形支撑拱板，通过四个联接耳或活页相联所构成；两个液压支撑立柱的上端分别通过支撑接耳和连接销与上述半圆护拱中的左右两侧弧形支撑拱板中部相联，两个液压支撑立柱的下端分别固定在支架底座两边的立柱固定座上；所述的支架底座整体的横截面呈“U”形状或平底“U”形状，是由左右两个立柱固定座之间通过两组平行的伸缩导轨连接而成；在两组平行的伸缩导轨中部的中间处设有推油缸固定座，固定座上装有朝向左右相反的两个侧推油缸，两推油缸的顶出端分别顶向左右两个立柱固定座；其中的左右两个立柱固定座均有带滑槽孔导轨的侧护板，半圆护拱的两翼边通过滑销与对应侧的侧护板滑槽孔导轨相连。进一步地，上 述伸缩导轨是两根槽形导轨套接组合体，伸缩导轨上设有运输轨道固定连接装置。进一步地，为了便于巷道水疏导，上述支架底座中的右边立柱固定座靠底部布置一根贯通的疏水管道。该软岩巷道整体掘护支架的支护原理是:它具有如同巷道金属支架的承载方式，可以承载分布不同的巷道围岩压力，既可以承受顶压与侧压相等的压力，也可以承受顶压大于侧压的压力，也可以承受侧压大于顶压以及偏载等压力，同时具有承受动压的特点。当外载大于承载能力时，软岩巷道整体掘护支架的两个液压支撑立柱下缩让压，实现恒阻支撑。本实用新型的组装过程如下:将软岩巷道整体掘护支架的各部件运送到需要支护的巷道内后，将左右两个立柱固定座与两组平行的伸缩导轨相互连接在一起；装好推油缸固定座和朝向左右相反的两个侧推油缸；将两个液压支撑立柱下部的缸体放入支架底座两边的立柱固定座上的窝内，连接好液压工作站管路；将半圆护拱之左侧弧形支撑拱板和右侧弧形支撑拱板中部作为顶升着力点分别铰接在液压支撑立柱上端，并把半圆护拱两翼边通过滑销与对应侧的侧护板滑槽孔导轨相连接好。接着，启动液压工作站，同时升起两个液压支撑立柱和两个侧推油缸，软岩巷道整体掘护支架的半圆护拱和左右两个立柱固定座以及立柱固定座的侧护板，便沿巷道形状张开紧贴断面，构成支撑，即形成牢固的巷道空间，提高了围岩的自身承载能力，底座与左右两个支撑座在支架伸展后形成近似椭圆形分散底鼓应力，从而稳固地支撑住巷道的顶板和底板。本实用··新型整体软岩掘护支架结合了刚性支护和柔性支护的特点，有效控制巷道变形量。具有伸展空间大，安装效率高，使用方便安全，综合支护全面等特点能适应复杂的应力环境，解决矿山巷道软岩变形大，围岩压力大，易失稳，围岩过度松弛易被破坏二次应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏，围岩在二次应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏等问题。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及经济效果:1.本实用新型使用相互铰接的半圆护拱和支架底座可根据不同的巷道断面形状而调节，具有良好的接顶性能；特别是本实用新型的支架底座整体的横截面呈“U”形状或平底“U”形状在支架伸展后形成近似下凹的弧形利于分散底鼓应力；具有良好的扩帮能力，便于防止和管理巷道片帮；2.本实用新型可以根据巷道断面形状合理设计支架形状和尺寸，提高围岩的自身承载能力，以拱形、马蹄形为主，底鼓严重的可以设计成圆形或椭圆形；结合了刚性支护和柔性支护的特点，有效控制巷道变形量；适用于各种埋深的软岩巷道，快速形成有效支护，长期稳定控制巷道变形量；3.本实用新型采用液压支撑立柱上端通过支撑接耳用连接销与半圆护拱中的弧形支撑拱板中部相联，这种敞开式结构有利于支护立柱的更换和维护；支架回收复用使用率高、回收过程中安全效果控制好；本实用新型可代替坑木替换巷道金属支架，可明显节约坑木，仅此一项，即可在当年收回设备投资，因而直接降低生产成本；4.该软岩巷道整体掘护支架具有良好的地质适应能力，具有伸展空间大，安装效率高，使用方便安全，综合支护全面等优点；能有效避免围岩过度松弛产生破坏，造成损失。而且不影响巷道通风、行人、运送设备等工作的正常进行。
图1是本实用新型的一种具体结构示意图。图2是图1的侧剖视图。图3是图1的俯剖视图。图中序号说明:1液压支撑立柱；2弧形顶护板；3弧形支撑拱板；4联接耳；5支撑接耳；6立柱固定座；7伸缩导轨；8推油缸固定座；9侧推油缸；10侧护板；11疏水管道。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例1图1-3表示一种软岩巷道整体掘护支架，由半圆护拱、左右两个液压支撑立柱I和支架底座所组成；所述半圆护拱由一块弧形顶护板2和左右两侧对称的弧形支撑拱板3，通过四个联接耳4相联所构成；两个液压支撑立柱I的上端分别通过支撑接耳5和连接销与上述半圆护拱中的左右两侧弧形支撑拱板3中部相联，两个液压支撑立柱I的下端分别固定在支架底座两边的立柱固定座6上；所述的支架底座整体的横截面呈“U”形状，是由左右两个立柱固定座6之间通过两组平行的伸缩导轨7连接而成；在两组平行的伸缩导轨7中部的中间处设有推油缸固定座8，固定座上装有朝向左右相反的两个侧推油缸9，两侧推油缸9的顶出端 分别顶向左右两个立柱固定座6 ;其中的左右两个立柱固定座6均有带滑槽孔导轨的侧护板10，半圆护拱的两翼边通过滑销与对应侧的侧护板10滑槽孔导轨相连。所述伸缩导轨7是两根槽形导轨套接组合体，伸缩导轨7上设有运输轨道固定连接装置。所述支架底座中的右边立柱固定座6靠底部布置一根贯通的疏水管道11。实施例2一种软岩巷道整体掘护支架，由半圆护拱、左右两个液压支撑立柱I和支架底座所组成；所述半圆护拱由一块弧形顶护板2和左右两侧对称的弧形支撑拱板3，通过四个活页相联所构成；两个液压支撑立柱I的上端分别通过支撑接耳5和连接销与上述半圆护拱中的左右两侧弧形支撑拱板3中部相联，两个液压支撑立柱I的下端分别固定在支架底座两边的立柱固定座6上；所述的支架底座整体的横截面呈平底“U”形状，是由左右两个立柱固定座6之间通过两组平行的伸缩导轨7连接而成；在两组平行的伸缩导轨7中部的中间处设有推油缸固定座8，固定座上装有朝向左右相反的两个侧推油缸9，两侧推油缸9的顶出端分别顶向左右两个立柱固定座6 ;其中的左右两个立柱固定座6均有带滑槽孔导轨的侧护板10，半圆护拱的两翼边通过滑销与对应侧的侧护板10滑槽孔导轨相连。所述伸缩导轨7是两根槽形导轨套接组合体，伸缩导轨7上设有运输轨道固定连接装置。所述支架底座中的右边立柱固定座6靠底部布置一根贯通的疏水管道11。
权利要求1.一种软岩巷道整体掘护支架，主要由半圆护拱、左右两个液压支撑立柱(I)和支架底座所组成；其特征在于:所述半圆护拱由一块弧形顶护板(2)和左右两侧对称的弧形支撑拱板(3)，通过四个联接耳(4)或活页相联所构成；两个液压支撑立柱(I)的上端分别通过支撑接耳(5)和连接销与上述半圆护拱中的左右两侧弧形支撑拱板(3)中部相联，两个液压支撑立柱(I)的下端分别固定在支架底座两边的立柱固定座(6)上；所述的支架底座整体的横截面呈“U”形状或平底“U”形状，是由左右两个立柱固定座(6)之间通过两组平行的伸缩导轨(7)连接而成；在两组平行的伸缩导轨(7)中部的中间处设有推油缸固定座(8)，固定座上装有朝向左右相反的两个侧推油缸(9)，两侧推油缸(9)的顶出端分别顶向左右两个立柱固定座(6);其中的左右两个立柱固定座(6)均有带滑槽孔导轨的侧护板(10)，半圆护拱的两翼边通过滑销与对应侧的侧护板(10)滑槽孔导轨相连。
2.根据权利要求1所述的软岩巷道整体掘护支架，其特征在于:所述伸缩导轨(7)是两根槽形导轨套接组合体，伸缩导轨(7)上设有运输轨道固定连接装置。
3.根据权利要求1所述的软岩巷道整体掘护支架，其特征在于:所述支架底座中的右边立柱固定座(6 )靠底部 布置一根贯通的疏水管道(11)。
专利摘要本实用新型涉及一种软岩巷道整体掘护支架，属于矿山机械制造及应用领域。主要由半圆护拱、左右两个液压支撑立柱(1)和支架底座所组成；所述两个液压支撑立柱(1)的上端分别通过支撑接耳(5)和连接销与上述半圆护拱相联，下端分别固定在支架底座两边的立柱固定座(6)上；所述的支架底座由两个立柱固定座(6)之间通过两组平行的伸缩导轨(7)连接而成；在两组平行的伸缩导轨(7)中部的中间处设有推油缸固定座(8)和朝向左右相反的两个侧推油缸(9)。本实用新型具有四周均可同时受压，且抗压强度高、支承力大、操作方便、零部件之间结合紧密特点，它通过设计优化，从巷道施工便捷、结构创新等方面着手，整体提升了软岩支护工程的安全性、适应性、技术先进性以及经济性。
文档编号E21D15/502GK203130112SQ20132007538
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月18日 优先权日2013年2月18日
发明者范炳辉, 范雄文 申请人:范炳辉, 范雄文