[發明專利]一種多級變頻插接式吸能巷道支撐裝置

有效

• 申請號: 202011163149.3
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112343632B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 康宇;劉傳海;王維維;張強
• 申請（專利權）人: 黑龍江科技大學
• 主分類號: E21D15/00
• 分類號: E21D15/00;E21D15/14;F16F15/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

一種多級變頻插接式吸能巷道支撐裝置，涉及一種巷道支撐裝置。本發明解決了現有的巷道支護體系存在無法抗震以及大塊圍巖冒落時易失效的問題。本發明包括支護組件，它還包括隔震裝置，支護組件安裝在巷道內，隔震裝置為拱形隔震裝置，隔震裝置安裝在圍巖與支護組件之間；隔震裝置包括兩個滑動支柱(1)和多個滑動吸能組件(A)，兩個滑動支柱(1)沿巷道長度方向豎直安裝在巷道兩側，多個滑動吸能組件(A)相互插接后與兩個滑動支柱(1)的上端插接。本發明采用了雙重支撐來保護巷道的支承安全，不僅能夠對煤礦開采過程中的沖擊波的吸收，還能夠減少或者降低地震帶來的危害，為礦下工人提供寶貴的逃生時間。本發明用于巷道圍巖支護。

技術領域

本發明涉及一種巷道支撐裝置，具體涉及一種多級變頻插接式吸能巷道支撐裝置。

背景技術

我國煤礦主要是地下開采，需要在井下開掘大量巷道，采用巷道支護來保持巷道暢通和圍巖穩定對煤礦建設與生產具有重要意義。對巷道進行支護的基本目的在于緩和及減少圍巖的移動，使巷道斷面不致過度縮小，同時防止已散離和破壞的圍巖冒落。巷道支護的效果卻不僅僅取決于支架本身的支承力，還受到圍巖性質、支架力學性質(支承力和可縮性)、支架安設密度、安設支架時間的早晚、支架安設質量和與圍巖的接觸方式(點接觸或面接觸)等一系列因素的影響。

通常，為了使巷道支架在調節與控制圍巖變形過程中起到積極作用，支架應在圍巖發生松動和破壞以前安設，以便支架在圍巖尚保持有自承力的情況下與圍巖共同起承載作用，而不是等圍巖已發生松散、破壞，幾乎完全喪失自承力的情況下再用支架去承擔已冒落巖塊的重量。也就是說，應當使支架與圍巖在相互約束和相互依賴的條件下實現共同承載。

目前,巷道支護過程中，支護體系的設計主要是依據靜力分析，并沒有考慮到煤炭在開采過程中所產生的微小振動沖擊波，大部分的巷道支護體系本身的承載力是能夠滿足支撐需要的，但是，當圍巖在長期經歷微小振動沖擊(開采過程中產生的)以及重力的作用后，部分碎巖易發生冒落，常規單層支護在發生大塊圍巖冒落后，支護體系直接受力，進而帶來安全隱患，而且煤礦開采的地域由于過度開采也可能會發生地震，如果現有的巷道支護一旦發生坍塌無法為礦工爭取更多的逃生時間。

綜上所述，現有的巷道支護體系存在無法抗震以及大塊圍巖冒落時易失效的問題。

發明內容

本發明為了解決現有的巷道支護體系存在無法抗震以及大塊圍巖冒落時易失效的問題。進而提供了一種多級變頻插接式吸能巷道支撐裝置。

本發明的技術方案是一種多級變頻插接式吸能巷道支撐裝置，它包括支護組件，還包括隔震裝置，支護組件安裝在巷道內，隔震裝置為拱形隔震裝置，隔震裝置安裝在圍巖與支護組件之間；隔震裝置包括兩個滑動支柱和多個滑動吸能組件，兩個滑動支柱沿巷道長度方向豎直安裝在巷道兩側，多個滑動吸能組件相互插接后與兩個滑動支柱的上端插接；每個滑動吸能組件均包括上承臺板、變曲率弧形滑板、內層承壓板、多個輔助滑塊、多個碟簧、多個螺旋彈簧、滑座、多個滾珠、滑槽和下承臺板，上承臺板和下承臺板上下設置，且上承臺板和下承臺板的兩端通過多個碟簧連接，變曲率弧形滑板安裝在上承臺板的下端面上，滑槽滑動安裝在下承臺板的上端面上，滑座通過多個滾珠滑動安裝在滑槽內，內層承壓板滑動安裝在變曲率弧形滑板的下端面上，每個輔助滑塊的上端滑動安裝在內層承壓板上，每個輔助滑塊的下端連接有一個碟簧，碟簧伸入到滑座上的凹槽內。

進一步地，滑動支柱的上部與滑動吸能組件之間采用滾珠滑動配合，且滑動支柱的外側壁上部設有限位塊。

進一步地，變曲率弧形滑板與內層承壓板之間的滑移面、內層承壓板與多個輔助滑塊之間的滑移面和滑槽與下承臺板之間的滑移面均為變曲率球面。

進一步地，變曲率弧形滑板與內層承壓板之間的滑移面、內層承壓板與多個輔助滑塊之間的滑移面和滑槽與下承臺板之間的滑移面上的摩擦系數為0.05-0.5。

進一步地，下承臺板的四周設有限位擋板。