一种吸能防冲防倒巷道液压支架的制作方法

本发明属于煤矿井下开采支护设备，特别是涉及一种吸能防冲防倒巷道液压支架。

背景技术：

1、巷道作为矿井生产系统中的重要组成部分，起到运输、通风、行人等多项作用，巷道的支护强度关系到井下煤炭的开采效率及人的生命安全。随着我国煤矿开采的高速发展，煤矿开采逐渐向更深处发展，导致冲击地压的发生频率越来越高。

2、冲击地压多发生在巷道支撑压力区与回采工作面等区域，根据对我国有记录的2500多次破坏性冲击地压调查，巷道冲击地压数量约占冲击地压总数的86.8％，其产生的原因是由于临空岩体积聚的应变能突然全部释放，致使岩体发生脆性断裂，造成巷道顶板大面积脱落，巷道两帮也会向内大量收缩，影响井下开采设备的正常使用，因此巷道支护已成为一项重要的课题。

3、然而，目前巷道抗冲击支护所采用的液压支架主要有单元式液压支架、自移式液压支架、垛式液压支架、门式液压支架以及液压抬棚。由于支架支撑高度都比较高，而底座面积又比较小，当冲击地压发生时，产生侧向冲击力以及震动的情况下，这些支架基本都难以维持稳定，进而造成单体式液压支架的歪扭、倾斜或倾倒，不但会影响正常的生产作业，甚至会造成严重的经济损失。

4、另外，当液压支架因冲击地压承受侧向力时，还极易出现液压立柱相对于底座发生倾斜，使液压立柱失去其原有的支撑强度，进而造成巷道的坍塌或液压支架的损毁，严重威胁井下工作人员的生命安全以及支护设备的正常使用。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种吸能防冲防倒巷道液压支架，具有良好的防冲性能，能够有效抵抗侧向力，为巷道的超前支护提供有效保障。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种吸能防冲防倒巷道液压支架，包括顶梁、液压立柱、底座、辅助支撑架、防倾倒组件和吸能组件；所述液压立柱数量为两根，两根液压立柱竖直固装在底座上；所述顶梁水平固装在液压立柱顶端；所述吸能组件固定安装在顶梁上部；所述辅助支撑架设置在液压立柱与底座之间；所述防倾倒组件设置在底座与辅助支撑架之间。

3、所述辅助支撑架采用x型结构，在辅助支撑架的两条支臂上端设有液压立柱限位槽，所述液压立柱位于液压立柱限位槽内，在液压立柱限位槽外侧设有液压立柱限位块；所述液压立柱限位块通过限位销与辅助支撑架固定连接。

4、所述防倾倒组件数量为两套，两套防倾倒组件相对于辅助支撑架镜像对称分布；所述防倾倒组件包括支座、伸缩式支撑腿、耳座、电磁锁、推杆及第一推力弹簧；所述伸缩式支撑腿包括上支腿、下支腿及第二推力弹簧；所述支座固定安装在辅助支撑架上；所述上支腿一端铰接在支座上，支座上设有用于限制上支腿摆转角度的限位挡板；所述下支腿上端插装在上支腿内侧，下支腿下端延伸至上支腿外侧，下支腿相对于上支腿具有伸缩移动自由度；所述第二推力弹簧位于上支腿和下支腿内侧，第二推力弹簧一端与上支腿顶靠接触，第二推力弹簧另一端与下支腿顶靠接触；所述耳座固定安装在上支腿下端；所述电磁锁固定安装在底座上，所述推杆一端插装在电磁锁的锁孔内，推杆的另一端与耳座相铰接；在所述推杆的杆体上沿长度方向设有若干卡槽，卡槽与电磁锁锁孔内的锁舌卡位配合；所述第一推力弹簧套装在推杆外侧，第一推力弹簧一端与电磁锁壳体顶靠接触，第一推力弹簧另一端与推杆上的挡环顶靠接触。

5、在所述电磁锁内部安装有陀螺仪和智能控制器，陀螺仪的数据信号输出端与智能控制器的数据信号输入端电连接，智能控制器的控制信号输出端与电磁锁的控制信号输入端电连接。

6、在所述第二推力弹簧内侧设置有下支腿复位驱动缸，下支腿复位驱动缸一端与上支腿固定连接，下支腿复位驱动缸另一端与下支腿固定连接，下支腿复位驱动缸的控制信号输入端与智能控制器的控制信号输出端电连接。

7、在所述上支腿与下支腿之间设置有卡位组件；所述卡位组件包括卡位块、卡位孔及卡位块顶推弹簧；在所述下支腿上部设有卡位块储槽；所述卡位孔设置在上支腿下部，卡位孔、卡位块及卡位块储槽的尺寸相同；所述卡位块顶推弹簧一端与卡位块储槽槽底顶靠接触，卡位块顶推弹簧另一端与卡位块顶靠接触；当所述卡位块储槽与卡位孔彼此错开分布时，所述卡位块位于卡位块储槽内；当所述卡位块储槽与卡位孔彼此正对分布时，所述卡位块位于卡位孔内。

8、在所述卡位块储槽内固设有卡位块复位电磁铁，卡位块复位电磁铁位于卡位块顶推弹簧内侧，卡位块复位电磁铁的控制信号输入端与智能控制器的控制信号输出端电连接。

9、所述吸能组件采用三明治结构，包括底板、波纹板及顶板；在所述顶梁上表面设有底板安装槽，在底板安装槽的槽口边部设有底板插接滑槽；在所述底板边部下表面固设有插接滑道，插接滑道与底板插接滑槽插接配合；所述插接滑道与底板下表面之间的间隙高度大于底板插接滑槽上槽壁的厚度，当插接滑道与底板插接滑槽插接在一起后，在插接滑道与底板插接滑槽之间的间隙内配装有限位插条，在限位插条的两端设有拉环；在所述插接滑道与底板下表面之间均布固设有若干加强肋板；所述插接滑道与底板下表面之间的间隙高度等于底板插接滑槽上槽壁下表面与底板安装槽槽壁上表面的间距；所述波纹板固定安装在底板上表面，波纹板全方位喷涂有阻燃橡胶；所述顶板固定安装在波纹板上方。

10、本发明的有益效果：

11、本发明的吸能防冲防倒巷道液压支架，具有良好的防冲性能，能够有效抵抗侧向力，为巷道的超前支护提供有效保障。本发明通过x型结构的辅助支撑架，可以使液压立柱、底座和辅助支撑架之间形成三角稳定结构，保证液压立柱更加稳定，抵御侧向力的能力更强。本发明的吸能组件与顶梁采用滑插式安装结构，即保证了吸能组件的安装与拆卸的便利性，而且保证了吸能组件安装后的稳定性。本发明的防倾倒组件通过可快速伸出的支撑腿与辅助支撑架配合，可在冲击地压发生时迅速形成可靠的侧向支撑，防止液压支架在侧向力下发生倾斜或倾倒。本发明的吸能组件采用三明治结构，具有结构简单、制造容易、制作成本较低的特点，通过波纹板全方位喷涂阻燃橡胶，不但可以起到防锈作用，还可以隔绝波纹板压溃过程中产生的火花，防止火花与外界瓦斯气体接触，为井下防火安全提供保证。

技术特征：

1.一种吸能防冲防倒巷道液压支架，其特征在于：包括顶梁、液压立柱、底座、辅助支撑架、防倾倒组件和吸能组件；所述液压立柱数量为两根，两根液压立柱竖直固装在底座上；所述顶梁水平固装在液压立柱顶端；所述吸能组件固定安装在顶梁上部；所述辅助支撑架设置在液压立柱与底座之间；所述防倾倒组件设置在底座与辅助支撑架之间。

2.根据权利要求1所述的一种吸能防冲防倒巷道液压支架，其特征在于：所述辅助支撑架采用x型结构，在辅助支撑架的两条支臂上端设有液压立柱限位槽，所述液压立柱位于液压立柱限位槽内，在液压立柱限位槽外侧设有液压立柱限位块；所述液压立柱限位块通过限位销与辅助支撑架固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种吸能防冲防倒巷道液压支架，其特征在于：所述防倾倒组件数量为两套，两套防倾倒组件相对于辅助支撑架镜像对称分布；所述防倾倒组件包括支座、伸缩式支撑腿、耳座、电磁锁、推杆及第一推力弹簧；所述伸缩式支撑腿包括上支腿、下支腿及第二推力弹簧；所述支座固定安装在辅助支撑架上；所述上支腿一端铰接在支座上，支座上设有用于限制上支腿摆转角度的限位挡板；所述下支腿上端插装在上支腿内侧，下支腿下端延伸至上支腿外侧，下支腿相对于上支腿具有伸缩移动自由度；所述第二推力弹簧位于上支腿和下支腿内侧，第二推力弹簧一端与上支腿顶靠接触，第二推力弹簧另一端与下支腿顶靠接触；所述耳座固定安装在上支腿下端；所述电磁锁固定安装在底座上，所述推杆一端插装在电磁锁的锁孔内，推杆的另一端与耳座相铰接；在所述推杆的杆体上沿长度方向设有若干卡槽，卡槽与电磁锁锁孔内的锁舌卡位配合；所述第一推力弹簧套装在推杆外侧，第一推力弹簧一端与电磁锁壳体顶靠接触，第一推力弹簧另一端与推杆上的挡环顶靠接触。

4.根据权利要求3所述的一种吸能防冲防倒巷道液压支架，其特征在于：在所述电磁锁内部安装有陀螺仪和智能控制器，陀螺仪的数据信号输出端与智能控制器的数据信号输入端电连接，智能控制器的控制信号输出端与电磁锁的控制信号输入端电连接。

5.根据权利要求4所述的一种吸能防冲防倒巷道液压支架，其特征在于：在所述第二推力弹簧内侧设置有下支腿复位驱动缸，下支腿复位驱动缸一端与上支腿固定连接，下支腿复位驱动缸另一端与下支腿固定连接，下支腿复位驱动缸的控制信号输入端与智能控制器的控制信号输出端电连接。

6.根据权利要求5所述的一种吸能防冲防倒巷道液压支架，其特征在于：在所述上支腿与下支腿之间设置有卡位组件；所述卡位组件包括卡位块、卡位孔及卡位块顶推弹簧；在所述下支腿上部设有卡位块储槽；所述卡位孔设置在上支腿下部，卡位孔、卡位块及卡位块储槽的尺寸相同；所述卡位块顶推弹簧一端与卡位块储槽槽底顶靠接触，卡位块顶推弹簧另一端与卡位块顶靠接触；当所述卡位块储槽与卡位孔彼此错开分布时，所述卡位块位于卡位块储槽内；当所述卡位块储槽与卡位孔彼此正对分布时，所述卡位块位于卡位孔内。

7.根据权利要求1所述的一种吸能防冲防倒巷道液压支架，其特征在于：在所述卡位块储槽内固设有卡位块复位电磁铁，卡位块复位电磁铁位于卡位块顶推弹簧内侧，卡位块复位电磁铁的控制信号输入端与智能控制器的控制信号输出端电连接。

8.根据权利要求1所述的一种吸能防冲防倒巷道液压支架，其特征在于：所述吸能组件采用三明治结构，包括底板、波纹板及顶板；在所述顶梁上表面设有底板安装槽，在底板安装槽的槽口边部设有底板插接滑槽；在所述底板边部下表面固设有插接滑道，插接滑道与底板插接滑槽插接配合；所述插接滑道与底板下表面之间的间隙高度大于底板插接滑槽上槽壁的厚度，当插接滑道与底板插接滑槽插接在一起后，在插接滑道与底板插接滑槽之间的间隙内配装有限位插条，在限位插条的两端设有拉环；在所述插接滑道与底板下表面之间均布固设有若干加强肋板；所述插接滑道与底板下表面之间的间隙高度等于底板插接滑槽上槽壁下表面与底板安装槽槽壁上表面的间距；所述波纹板固定安装在底板上表面，波纹板全方位喷涂有阻燃橡胶；所述顶板固定安装在波纹板上方。

技术总结
一种吸能防冲防倒巷道液压支架，包括顶梁、液压立柱、底座、辅助支撑架、防倾倒组件和吸能组件；本发明通过X型结构辅助支撑架，使液压立柱、底座和辅助支撑架之间形成三角稳定结构，增强抵御侧向力能力；吸能组件与顶梁采用滑插式安装结构，保证安装与拆卸便利性及安装后的稳定性；防倾倒组件通过可快速伸出支撑腿与辅助支撑架配合，可在冲击地压发生时迅速形成可靠的侧向支撑，防止液压支架在侧向力下发生倾斜或倾倒；吸能组件采用三明治结构，具有结构简单、制造容易、制作成本较低的特点，其波纹板全方位喷涂阻燃橡胶，既可以防锈，又可以隔绝波纹板压溃过程中产生的火花，防止火花与外界瓦斯气体接触，为井下防火安全提供保证。

技术研发人员：王书文,潘一山,孙凯,肖永惠,苏士杰,张建卓,郭辰光,钱洋喜,赵乾,郭昊,张万久
受保护的技术使用者：中国中煤能源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13