[發明專利]軟巖巷道整體掘護支架

有效

• 申請號: 201310052232.7
• 申請日: 2013-02-18
• 公開（公告）號: CN103104267A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 范炳輝;范雄文
• 申請（專利權）人: 范炳輝;范雄文
• 主分類號: E21D15/44
• 分類號: E21D15/44;E21D15/502;E21D15/54;E21D15/51
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技術領域

本發明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1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。

發明內容

本發明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。

本發明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。

本發明的組裝過程如下：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。

本發明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。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及經濟效果：