專利名稱：軟巖巷道整體掘護支架的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于礦井巷道的安全支護裝置，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的改進的軟巖巷道整體掘護支架；它的結構緊湊、拆卸方便，尤其便于在井巷道進行安裝，屬于礦山機械制造及應用領域。
背景技術：
近年來隨著現代綜合機械化礦井開采，開采深度的不斷增加，地質情況越發復雜，不僅礦井深部巖層地應力亦不斷加大，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度松弛，易失穩，二次應力作用下產生過量的塑性變形或松動破壞問題，易造成冒頂、片幫、底鼓等事故危害，導致嚴重的人員傷亡和財產損失。出于安全和生產方面的考慮，需要對軟巖巷道實施支護。目前的軟巖巷道沒有合適的支架可供使用，大多數采用錨噴、工字鋼棚、U型鋼支護方式，其抗壓強度低，存在安全性能低；不但不能抵抗來自側面與下面的壓力，引發安全事故危害；還會帶來施工工藝繁瑣，出現前掘后修，多次翻修，維修工程量無限放大，回收難度大，支護成本增加，支護效率低下等缺陷問題。針對以上問題，本領域的相關工程技術人員也做了很多努力。比如1993年I月6日，中國發明專利申請公開號CN1067706A，公開的一種軟巖巷道拱形液壓支架，該支架由多個液壓桿、液壓缸、弧形支承板等組成的多邊形支架結構，雖然該支架結構緊湊，操作方便，可以抵抗來自頂板和底下兩角部位的壓力，但來自正側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。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種具有四周均可同時受壓，且抗壓強度高、支承力大、操作方便、零部件之間結合緊密特點的軟巖巷道整體掘護支架，它通過設計優化，從巷道施工便捷、結構創新等方面著手，整體提升了軟巖支護工程的安全性、適應性、技術先進性以及經濟性。本實用新型所采用的技術方案是這樣實現的:此軟巖巷道整體掘護支架主要由半圓護拱、左右兩個液壓支撐立柱和支架底座所組成；所述半圓護拱由一塊弧形頂護板和左右兩側對稱的弧形支撐拱板，通過四個聯接耳或活頁相聯所構成；兩個液壓支撐立柱的上端分別通過支撐接耳和連接銷與上述半圓護拱中的左右兩側弧形支撐拱板中部相聯，兩個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，是由左右兩個立柱固定座之間通過兩組平行的伸縮導軌連接而成；在兩組平行的伸縮導軌中部的中間處設有推油缸固定座，固定座上裝有朝向左右相反的兩個側推油缸，兩推油缸的頂出端分別頂向左右兩個立柱固定座；其中的左右兩個立柱固定座均有帶滑槽孔導軌的側護板，半圓護拱的兩翼邊通過滑銷與對應側的側護板滑槽孔導軌相連。進一步地，上 述伸縮導軌是兩根槽形導軌套接組合體，伸縮導軌上設有運輸軌道固定連接裝置。進一步地，為了便于巷道水疏導，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支架的支護原理是: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壓相等的壓力，也可以承受頂壓大于側壓的壓力，也可以承受側壓大于頂壓以及偏載等壓力，同時具有承受動壓的特點。當外載大于承載能力時，軟巖巷道整體掘護支架的兩個液壓支撐立柱下縮讓壓，實現恒阻支撐。本實用新型的組裝過程如下:將軟巖巷道整體掘護支架的各部件運送到需要支護的巷道內后，將左右兩個立柱固定座與兩組平行的伸縮導軌相互連接在一起；裝好推油缸固定座和朝向左右相反的兩個側推油缸；將兩個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，連接好液壓工作站管路；將半圓護拱之左側弧形支撐拱板和右側弧形支撐拱板中部作為頂升著力點分別鉸接在液壓支撐立柱上端，并把半圓護拱兩翼邊通過滑銷與對應側的側護板滑槽孔導軌相連接好。接著，啟動液壓工作站，同時升起兩個液壓支撐立柱和兩個側推油缸，軟巖巷道整體掘護支架的半圓護拱和左右兩個立柱固定座以及立柱固定座的側護板，便沿巷道形狀張開緊貼斷面，構成支撐，即形成牢固的巷道空間，提高了圍巖的自身承載能力，底座與左右兩個支撐座在支架伸展后形成近似橢圓形分散底鼓應力，從而穩固地支撐住巷道的頂板和底板。本實用··新型整體軟巖掘護支架結合了剛性支護和柔性支護的特點，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，綜合支護全面等特點能適應復雜的應力環境，解決礦山巷道軟巖變形大，圍巖壓力大，易失穩，圍巖過度松弛易被破壞二次應力作用下產生過量的塑性變形或松動破壞，圍巖在二次應力作用下產生過量的塑性變形或松動破壞等問題。本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及經濟效果:1.本實用新型使用相互鉸接的半圓護拱和支架底座可根據不同的巷道斷面形狀而調節，具有良好的接頂性能；特別是本實用新型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力；具有良好的擴幫能力，便于防止和管理巷道片幫；2.本實用新型可以根據巷道斷面形狀合理設計支架形狀和尺寸，提高圍巖的自身承載能力，以拱形、馬蹄形為主，底鼓嚴重的可以設計成圓形或橢圓形；結合了剛性支護和柔性支護的特點，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，長期穩定控制巷道變形量；3.本實用新型采用液壓支撐立柱上端通過支撐接耳用連接銷與半圓護拱中的弧形支撐拱板中部相聯，這種敞開式結構有利于支護立柱的更換和維護；支架回收復用使用率高、回收過程中安全效果控制好；本實用新型可代替坑木替換巷道金屬支架，可明顯節約坑木，僅此一項，即可在當年收回設備投資，因而直接降低生產成本；4.該軟巖巷道整體掘護支架具有良好的地質適應能力，具有伸展空間大，安裝效率高，使用方便安全，綜合支護全面等優點；能有效避免圍巖過度松弛產生破壞，造成損失。而且不影響巷道通風、行人、運送設備等工作的正常進行。
圖1是本實用新型的一種具體結構示意圖。圖2是圖1的側剖視圖。圖3是圖1的俯剖視圖。圖中序號說明:1液壓支撐立柱；2弧形頂護板；3弧形支撐拱板；4聯接耳；5支撐接耳；6立柱固定座；7伸縮導軌；8推油缸固定座；9側推油缸；10側護板；11疏水管道。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例1圖1-3表示一種軟巖巷道整體掘護支架，由半圓護拱、左右兩個液壓支撐立柱I和支架底座所組成；所述半圓護拱由一塊弧形頂護板2和左右兩側對稱的弧形支撐拱板3，通過四個聯接耳4相聯所構成；兩個液壓支撐立柱I的上端分別通過支撐接耳5和連接銷與上述半圓護拱中的左右兩側弧形支撐拱板3中部相聯，兩個液壓支撐立柱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，是由左右兩個立柱固定座6之間通過兩組平行的伸縮導軌7連接而成；在兩組平行的伸縮導軌7中部的中間處設有推油缸固定座8，固定座上裝有朝向左右相反的兩個側推油缸9，兩側推油缸9的頂出端 分別頂向左右兩個立柱固定座6 ;其中的左右兩個立柱固定座6均有帶滑槽孔導軌的側護板10，半圓護拱的兩翼邊通過滑銷與對應側的側護板10滑槽孔導軌相連。所述伸縮導軌7是兩根槽形導軌套接組合體，伸縮導軌7上設有運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。實施例2一種軟巖巷道整體掘護支架，由半圓護拱、左右兩個液壓支撐立柱I和支架底座所組成；所述半圓護拱由一塊弧形頂護板2和左右兩側對稱的弧形支撐拱板3，通過四個活頁相聯所構成；兩個液壓支撐立柱I的上端分別通過支撐接耳5和連接銷與上述半圓護拱中的左右兩側弧形支撐拱板3中部相聯，兩個液壓支撐立柱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，是由左右兩個立柱固定座6之間通過兩組平行的伸縮導軌7連接而成；在兩組平行的伸縮導軌7中部的中間處設有推油缸固定座8，固定座上裝有朝向左右相反的兩個側推油缸9，兩側推油缸9的頂出端分別頂向左右兩個立柱固定座6 ;其中的左右兩個立柱固定座6均有帶滑槽孔導軌的側護板10，半圓護拱的兩翼邊通過滑銷與對應側的側護板10滑槽孔導軌相連。所述伸縮導軌7是兩根槽形導軌套接組合體，伸縮導軌7上設有運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。
權利要求1.一種軟巖巷道整體掘護支架，主要由半圓護拱、左右兩個液壓支撐立柱(I)和支架底座所組成；其特征在于:所述半圓護拱由一塊弧形頂護板(2)和左右兩側對稱的弧形支撐拱板(3)，通過四個聯接耳(4)或活頁相聯所構成；兩個液壓支撐立柱(I)的上端分別通過支撐接耳(5)和連接銷與上述半圓護拱中的左右兩側弧形支撐拱板(3)中部相聯，兩個液壓支撐立柱(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，是由左右兩個立柱固定座(6)之間通過兩組平行的伸縮導軌(7)連接而成；在兩組平行的伸縮導軌(7)中部的中間處設有推油缸固定座(8)，固定座上裝有朝向左右相反的兩個側推油缸(9)，兩側推油缸(9)的頂出端分別頂向左右兩個立柱固定座(6);其中的左右兩個立柱固定座(6)均有帶滑槽孔導軌的側護板(10)，半圓護拱的兩翼邊通過滑銷與對應側的側護板(10)滑槽孔導軌相連。
2.根據權利要求1所述的軟巖巷道整體掘護支架，其特征在于:所述伸縮導軌(7)是兩根槽形導軌套接組合體，伸縮導軌(7)上設有運輸軌道固定連接裝置。
3.根據權利要求1所述的軟巖巷道整體掘護支架，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)。
專利摘要本實用新型涉及一種軟巖巷道整體掘護支架，屬于礦山機械制造及應用領域。主要由半圓護拱、左右兩個液壓支撐立柱(1)和支架底座所組成；所述兩個液壓支撐立柱(1)的上端分別通過支撐接耳(5)和連接銷與上述半圓護拱相聯，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立柱固定座(6)之間通過兩組平行的伸縮導軌(7)連接而成；在兩組平行的伸縮導軌(7)中部的中間處設有推油缸固定座(8)和朝向左右相反的兩個側推油缸(9)。本實用新型具有四周均可同時受壓，且抗壓強度高、支承力大、操作方便、零部件之間結合緊密特點，它通過設計優化，從巷道施工便捷、結構創新等方面著手，整體提升了軟巖支護工程的安全性、適應性、技術先進性以及經濟性。
文檔編號E21D15/502GK203130112SQ20132007538
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月18日 優先權日2013年2月18日
發明者范炳輝, 范雄文 申請人:范炳輝, 范雄文