[發明專利]一種煤礦頂板的導流分壓支架

在審

• 申請號: 202211087212.9
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115419440A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 郝宇;張立輝;范軍富
• 申請（專利權）人: 重慶工程職業技術學院
• 主分類號: E21D15/00
• 分類號: E21D15/00;E21D17/00;E21F16/00;E21F17/18
• 代理公司: 重慶律知誠專利代理事務所(普通合伙) 50281
• 代理人: 殷興旺;王俊超

本發明提供一種煤礦頂板的導流分壓支架，用于解決現有技術中煤礦頂板缺少防水導流功能、協調釋壓功能和冒頂預警功能，使得對冒頂事故的防治效果差，不利于礦井安全開采的問題。為本發明提供一種煤礦頂板的導流分壓支架，包括：支撐底基和拱形頂板，兩個支撐底基與拱形頂板內設置有兩個導流過濾機構，拱形頂板上壁均安裝有兩個土巖分壓機構，導流過濾機構能夠實現對拱形頂板上部土巖層中的水進行過濾以及輸出，穩定拱形頂板上部土巖層結構；土巖分壓機構能夠實現實時檢測頂板土巖層壓力，向人們進行冒頂壓力預警，拱形頂板存在冒頂風險時，為頂板進行釋壓和分壓，對冒頂災害進行防治，有利于減小冒頂災害造成的生命和財產損失。

技術領域

本發明涉及煤礦安全技術領域，特別是涉及一種煤礦頂板的導流分壓支架。

背景技術

煤炭是促進我國社會經濟發展的重要能源類型之一，由于煤炭資源分布缺乏均勻性，且開采條件差異性、變動性較大，故而，在煤炭開采作業中存在各種各樣的安全隱患，其中以煤塵、水、火、瓦斯和頂板造成的安全事故，后果最為嚴重，被稱為煤礦五大災害，且在煤礦五大災害中，無論是發生次數，還是死亡人數，頂板事故都居煤礦各類事故之首，故而，冒頂事故的防治，對煤礦開采作業安全性和煤炭行業、社會經濟持續發展都具有重要的促進作用。

現有的冒頂事故多為以下幾種發生成因：

1.煤礦頂板裝置缺少防水導流功能，而地下層間存在著豐富的地下水，特別是礦井地區發生降水時，煤礦頂板上方的土巖層常常會因泡水發生膨脹淤積，甚至產生移動，容易導致煤礦掘進工作面斷層的出現，偏移嚴重會造成頂板支架受力不均勻，輕則支架使用壽命大大降低，重則支架產生變形，甚至斷裂，使得礦井內出現局部坍塌，不利于保障整個地下礦井的穩定性和完整性；且土巖層出現滲水、涌水現象時，煤礦頂板間的縫隙處會產生漏水，水流使得地面潮濕臟污，不僅會影響礦井工人的正常作業，降低開采效率，還會對礦井下的機械裝置造成影響，使得礦井掘進和運輸效率大大降低；

2.煤礦頂板裝置結構簡單，只能對頂板上方的土巖層壓力進行支撐，缺少對支架強度進行協調釋壓和讓壓的功能，但煤礦開采過程中，礦山壓力會不可避免的發生變化，而傳統頂板會在礦山壓力變化中發生不同程度的變形，變形初期頂板節理出現裂隙，產生離層現象，后頂板防護不當，支護質量差，而土巖層壓力繼續增大，巖石變形超過頂板的彈性變形極限，就會出現斷裂、垮落、片幫和冒頂，嚴重危害礦井內工作人員的生命安全；

3.現有煤礦頂板裝置缺少預警功能，不能對冒頂災害進行及時預警，以至于工人難以對煤礦頂板進行及時的返修，提升支架的強度和頂板支護結構的支護能力，對冒頂災害進行防治，不利于減小冒頂災害造成的生命和財產損失。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種煤礦頂板的導流分壓支架，用于解決現有技術中煤礦頂板缺少防水導流功能、協調釋壓功能和冒頂預警功能，使得對冒頂事故的防治效果差，不利于礦井安全開采的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種煤礦頂板的導流分壓支架，所述煤礦頂板的導流分壓支架包括：

兩個支撐底基，兩個所述支撐底基上壁固定安裝有兩個拱形頂板，兩個所述支撐底基與所述拱形頂板內設置有兩個導流過濾機構，所述拱形頂板上壁均安裝有兩個土巖分壓機構；

其中，所述導流過濾機構用于對拱形頂板上部土巖層中的水進行過濾后，導向輸出，穩定拱形頂板上部土巖層的結構；

其中，所述土巖分壓機構用于實時檢測拱形頂板頂部土巖層壓力，使拱形頂板存在冒頂風險時，自動向拱形頂板頂部左右推動土層，為頂板進行釋壓和分壓；