[發明專利]一種用于煤礦的沖擊地壓防護裝置

在審

• 申請號: 201610986762.2
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN108071419A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 賈寶新;李志永;潘一山;王倩倩;王荷;王哲
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21F17/107
• 分類號: E21F17/107;E21D20/00;E21D21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于煤礦的沖擊地壓防護裝置，包括防護氣囊和吸能錨桿，所述防護氣囊包括框架、氣囊、啟動電路、充氣材料和固定部件，啟動電路包括電池、電線和點火器，吸能錨桿通過螺母安裝在防護氣囊下端，吸能錨桿包括錨桿、吸能部件和套管，吸能部件采用蜂窩狀的吸能芯板。該裝置采用防護氣囊和吸能錨桿的配合，防護氣囊在遇到沖擊地壓時充氣材料進行反應，氣囊表面積增大并且可以沖出框架，能有效阻擋高速進出的巖石和粉塵，起到防護的作用，吸能錨桿可以利用吸能部件對沖擊地壓的能量進行吸收，減少沖擊的力量；該裝置生產成本低，制作工藝簡單，能達到經濟優化、工程施工優化和防護效果最優化的效果，保證施工者和設備的安全。

技術領域

本發明涉及一種防護裝置，具體是一種用于煤礦的沖擊地壓防護裝置。

背景技術

煤礦是人類在富含煤炭的礦區開采煤炭資源的區域，一般分為井工煤礦和露天煤礦。當煤層離地表遠時，一般選擇向地下開掘巷道采掘煤炭，此為井工煤礦。當煤層距地表的距離很近時，一般選擇直接剝離地表土層挖掘煤炭，此為露天煤礦。我國絕大部分煤礦屬于井工煤礦。煤礦范圍包括地上地下以及相關設施的很大區域，礦井是人類在開掘富含有煤炭的地質層時所挖掘的合理空間，通常包括巷道、井硐和采掘面等。煤礦安全事故比較多，然而人們對沖擊地壓事故傷人和損壞設備的關注度遠遠不夠，沒有相應有效的安全裝置。沖擊地壓，也被稱為巖爆，是一種巖體中聚積的彈性變形勢能在一定條件下的突然猛烈釋放，導致巖石爆裂并彈射出來的現象。然而，隨著我國煤炭能源需求增大，礦井開挖深度不斷增加，掘進巷道時發生巖爆的幾率也隨著增加，現有的礦井中缺乏相應的安全裝置，不能適應煤礦深井開挖需求，雖然煤礦上有探測和支護措施，但是操作復雜，花費較大，對掘進面附近的工人和設備防護程度也不夠，不能滿足安全生產需求，這就為工作人員帶來了隱患。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于煤礦的沖擊地壓防護裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種用于煤礦的沖擊地壓防護裝置，包括防護氣囊和吸能錨桿，所述防護氣囊包括框架、氣囊、啟動電路、充氣材料和固定部件，氣囊設置在框架中并且氣囊表面均勻設置有碰撞傳感器，氣囊內部設置有充氣材料和啟動電路并且啟動電路與碰撞傳感器相連，充氣材料包括引爆燃料和反應材料，啟動電路包括電池、電線和點火器，框架兩側均設置有固定部件并且框架的上端設置有支撐板，吸能錨桿通過螺母安裝在防護氣囊下端，吸能錨桿包括錨桿、吸能部件和套管，所述吸能部件安裝在錨桿上并且吸能部件的外部套有套管，套管的外徑大于錨桿的外徑，吸能部件采用蜂窩狀的吸能芯板，吸能芯板采用可變形材料制作。

作為本發明進一步的方案：框架采用鋼結構材料制作，氣囊采用帶橡膠襯里的尼龍纖維材料制作。

作為本發明進一步的方案：吸能部件的數量為2-6個，固定部件包括固定螺絲和固定螺母。

所述用于煤礦的沖擊地壓防護裝置的施工方法，具體步驟如下：

步驟一，預先對防護區域的巷道進行找頂，排除危石、懸石，放線測量確定吸能錨桿的孔位；

步驟二，按要求的深度鉆孔并清孔，插入吸能錨桿，用力預緊錨桿，保證錨桿的頂端與孔底部緊貼并向左旋轉錨桿直至旋緊，再安裝螺母，測試拉拔力；

步驟三，再將防護氣囊安裝在吸能錨桿的上端并且采用固定部件和支撐板固定即可。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該裝置設計合理，結構簡單，可拆卸性好，故障率低，使用安全性和運行穩定性好；該裝置采用防護氣囊和吸能錨桿的配合，防護氣囊在遇到沖擊地壓時充氣材料進行反應，氣囊表面積增大并且可以沖出框架，能有效阻擋高速進出的巖石和粉塵，起到防護的作用，吸能錨桿可以利用吸能部件對沖擊地壓的能量進行吸收，減少沖擊的力量；該裝置生產成本低，制作工藝簡單，能達到經濟優化、工程施工優化和防護效果最優化的效果，保證施工者和設備的安全。