一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固支护装置的制作方法

1.本发明涉及煤矿开采辅助设备技术领域，尤其涉及一种煤矿开采 掘进中的煤矿巷道临时加固支护装置。


背景技术：

2.煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井 工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采 掘煤炭，此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接 剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工 煤矿。煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域。煤矿是人类 在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井 硐和采掘面等等。煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。 它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆 积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作 用而形成的。在世界上各地质时期中，以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和 第三纪的地层中产煤最多，是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为 46～97％，呈褐色至黑色，具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同， 煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类；
3.煤矿在地下挖掘的过程中会形成一条巷道，会使煤层上面的顶板 岩层失去支撑，原来的压力平衡遭到破坏，煤层顶板在上覆岩层压力 的作用下，发生变形、破坏，因此需要对煤层顶板进行及时支护并且 保证支护强度，很容易使工作面的顶板岩层发生断裂和冒落，造成人 员伤亡和财产及设备的损失，现有的支护装置很难在对巷道进行支撑 的同时保证巷道顶壁部位的受力相同，进而降低了支护装置对巷道的 效果。


技术实现要素：

4.基于现有的支护装置很难在对巷道进行支撑的同时保证巷道顶 壁部位的受力相同，进而降低了支护装置对巷道的效果的技术问题， 本发明提出了一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固支护装置。
5.本发明提出的一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固支护装 置，包括支撑安装装置、第一临时支护装置和第二临时支护装置，所 述第一临时支护装置和第二临时支护装置分别设置于所述支撑安装 装置的两侧和上方；
6.所述支撑安装装置由支撑底座、支撑底座的上表面固定连接的安 装柱和支撑底座的下表面固定连接有抓地部件构成；
7.所述第一临时支护装置由与所述安装柱的一侧表面固定连接的 第一安装块、第一安装块的外表面滑动插接的第一扩张块、第一扩张 块的外表面滑动插接的第二扩张块和第二扩张块的外表面滑动插接 的第三扩张块构成；
8.所述第二临时支护装置包括第二安装块，所述第二安装块固定安 装于安装柱的上表面。
9.优选地，所述抓地部件包括抓地吸盘，多个所述抓地吸盘的内顶 表面开设有泄气
口，所述泄气口的一端贯穿抓地吸盘的内壁并延伸至 支撑底座的一侧外表面。
10.优选地，所述安装柱的一侧表面开设有第一安装口，所述第一安 装口的一侧内壁开设有安装槽，所述安装槽的内壁固定安装有驱动电 机，所述驱动电机的主轴固定套接有第一皮带轮，两个所述第一安装 块的一侧表面均通过轴承固定连接有第一转轴，两个所述第一转轴的 外表面均固定套接有第二皮带轮和第三皮带轮，两个所述第二皮带轮 与第一皮带轮之间通过第一皮带传动连接。
11.优选地，所述第一安装块、第一扩张块和第二扩张块的两侧外表 面均固定连接有滑块，所述第一扩张块、第二扩张块和第三扩张块的 两侧内表面均开设有滑槽，多个所述滑块的外表面分别与多个所述滑 槽的内壁滑动插接。
12.优选地，所述第一安装块、第一扩张块和第二扩张块的一侧表面 均固定连接有第二转轴，多个所述第二转轴的外表面均活动套接有第 四皮带轮，两个所述第三皮带轮的周侧面均固定连接有第一传动带和 第二传动带。
13.优选地，所述第一传动带依次与位于第三皮带轮上方的所述第四 皮带轮的周侧面接触，且第一传动带的末端与所述第三扩张块上端的 一表面固定连接。
14.优选地，所述第二传动带依次与位于第三皮带轮下方的所述第四 皮带轮的周侧面接触，且第二传动带的末端与所述第三扩张块下端的 一表面固定连接，两个所述第三扩张块的一侧表面均固定连接有第一 连接板，所述第一连接板的一侧表面固定连接有第一橡胶块，所述第 一橡胶块的内壁固定安装有第一压力开关。
15.优选地，所述安装柱的上表面开设有第一安装腔，所述第一安装 腔的内壁固定安装有液压缸，所述第二安装块的内壁开设有第二安装 腔，所述第二安装腔的内壁设置有液压油，所述第二安装腔的内底壁 开设有第一连通口，且所述第一连通口的一端贯穿并延伸至第二安装 块的下表面，所述液压缸的液压杆通过第一连通口延伸至第二安装腔 的内壁。
16.优选地，所述第二安装腔的内壁活动套接有第一活塞，所述液压 缸的液压杆一端与所述第一活塞的下表面固定连接，所述第二安装腔 的内顶壁开设有第二连通口，多个所述第二连通口的内壁固定连接有 升降筒，且升降筒的内顶壁开设有第三连通口，多个所述升降筒的内 壁活动套接有第二活塞，且所述第二活塞的上表面固定连接有安装 杆，所述安装杆的外表面与所述第三连通口的内壁活动套接。
17.优选地，多个所述安装杆的上端开设有铰接口，所述铰接口的内 壁通过销轴活动铰接有连接座，多个所述连接座的上表面均固定连接 有支护块，每两个相邻所述支护块之间均通过铰链合页活动铰接，所 述支护块的上表面固定连接有第二橡胶块，多个所述第二橡胶块的上 表面均开设有连接口，所述连接口的内壁固定安装有第二压力开关。
18.本发明中的有益效果为：
19.1、通过设置支撑安装装置，通过第一临时支护装置和第二临时 支护装置的重力将抓地吸盘向下压，抓地吸盘内部的空气通过泄气口 排出，通过抓地吸盘增加支撑底座的抓地力。
20.2、通过设置第一临时支护装置，驱动电机带动第一皮带轮进行 旋转，通过第一皮带轮带动两个第二皮带轮进行转动，进而带动两个 第三皮带轮同时向同一个方向转动，通过第三皮带轮对第一传动带和 第二传动带进行收卷，通过滑槽与滑块的配合，进而依次带
动第三扩 张块、第二扩张块和第一扩张块向外扩张，使得第一橡胶块与巷道的 两侧内壁接触，进而对巷道的两侧内壁进行支护。
21.3、通过设置第二临时支护装置，液压缸带动第一活塞向上移动， 进而将第二安装腔内部的液压油进行挤压，液压油进入升降筒内，进 而对第二活塞进行推动，第二活塞带动安装杆向上移动，通过安装杆 与连接座的铰接使得支护块在与巷道顶部的接触时，使得支护块与巷 道顶部接触，通过铰链合页对两个支护块之间的安装使得多个支护块 之间相互制衡连接进而对巷道的顶壁和侧壁进行支护。
附图说明
22.图1为本发明提出的一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固 支护装置的示意图；
23.图2为本发明提出的一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固 支护装置的安装柱结构剖视图；
24.图3为本发明提出的一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固 支护装置的安装柱内齿轮与齿条安装剖视图；
25.图4为本发明提出的一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固 支护装置的支撑底座结构剖视图；
26.图5为本发明提出的一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固 支护装置的第一临时支护装置爆炸图；
27.图6为本发明提出的一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固 支护装置的第二临时支护装置爆炸图；
28.图7为本发明提出的一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固 支护装置的第二安装块结构剖视图；
29.图8为本发明提出的一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固 支护装置的连接座结构立体图；
30.图9为本发明提出的一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固 支护装置的图2中a处结构放大图；
31.图10为本发明提出的一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固支护装置的 图7中b处结构放大图。
32.图中：1、支撑底座；11、安装柱；12、抓地吸盘；13、泄气口； 14、弹簧管；15、通孔；16、接头阀；2、第一安装块；21、第一扩 张块；22、第二扩张块；23、第三扩张块；24、第一安装口；25、驱 动电机；26、第一皮带轮；27、第二皮带轮；28、第三皮带轮；29、 第一皮带；210、滑块；211、滑槽；212、第四皮带轮；213、第一传 动带；214、第二传动带；215、第一连接板；216、第一橡胶块；217、 第一压力开关；218、齿条；219、齿轮；3、第二安装块；31、第一 安装腔；32、液压缸；33、第二安装腔；34、第一连通口；35、第一 活塞；36、第二连通口；37、升降筒；38、第三连通口；39、第二活 塞；310、安装杆；311、铰接口；312、连接座；313、支护块；314、 铰链合页；315、第二橡胶块；316、连接口；317、第二压力开关。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部 分实施例，而不是全部的实施例。
34.参照图1
‑
10，一种煤矿开采掘进中的煤矿巷道临时加固支护装 置，包括支撑安装装置、第一临时支护装置和第二临时支护装置。
35.支撑安装装置包括支撑底座1，支撑底座1的上表面固定连接有 安装柱11，为了增加支撑底座1与地面的抓地力，在支撑底座1的 下表面固定连接抓地部件，抓地部件包括抓地吸盘12，为了使得抓 地吸盘12内的空气流出，在多个抓地吸盘12的内顶表面开设泄气口 13，泄气口13的一端贯穿抓地吸盘12的内壁并延伸至支撑底座1的 一侧外表面，使得抓地吸盘12内的空气由泄气口13流出，增加支撑 底座1与地面的支撑力和抓地力；
36.通过第一临时支护装置和第二临时支护装置的重力将抓地吸盘 12向下压，抓地吸盘12内部的空气通过泄气口13排出，通过抓地 吸盘12增加支撑底座1的抓地力。
37.如图1
‑
2、图5和图9所示，第一临时支护装置设置于支撑安装 装置的两侧，为了对两个第一临时支护装置同时驱动，在安装柱11 的一侧表面开设第一安装口24，第一安装口24的一侧内壁开设有安 装槽，安装槽的内壁固定安装有驱动电机25，驱动电机25的主轴固 定套接有第一皮带轮26，两个第一安装块2的一侧表面均通过轴承 固定连接有第一转轴，两个第一转轴的外表面均固定套接有第二皮带 轮27和第三皮带轮28，为了带动两个第二皮带轮27同向转动，使 得两个第二皮带轮27与第一皮带轮26之间通过第一皮带29传动连 接，第一安装块2的外表面设置有第一扩张块21，第一扩张块21的 外表面设置有第二扩张块22，第二扩张块22的外表面设置有第三扩 张块23；
38.为了使第三扩张块23、第二扩张块22和第一扩张块21依次向 外扩张，在第一安装块2、第一扩张块21和第二扩张块22的两侧外 表面均固定连接滑块210，第一扩张块21、第二扩张块22和第三扩 张块23的两侧内表面均开设有滑槽211，多个滑块210的外表面分 别与多个滑槽211的内壁滑动插接，为了对第三扩张块23、第二扩 张块22和第一扩张块21进行控制，在第一安装块2、第一扩张块21 和第二扩张块22的一侧表面均固定连接第二转轴，并且在多个第二 转轴的外表面活动套接第四皮带轮212，两个第三皮带轮28的周侧 面均固定连接有第一传动带213和第二传动带214；
39.为了带动第三扩张块23、第二扩张块22和第一扩张块21可以 平稳的向外移动，在第一传动带213依次与位于第三皮带轮28上方 的第四皮带轮212的周侧面接触，且第一传动带213的末端与第三扩 张块23上端的一表面固定连接，第二传动带214依次与位于第三皮 带轮28下方的第四皮带轮212的周侧面接触，且第二传动带214的 末端与第三扩张块23下端的一表面固定连接，为了使第一连接板215 与巷道内壁紧密接触，在两个第三扩张块23的一侧表面固定连接第 一连接板215，并且在第一连接板215的一侧表面固定连接第一橡胶 块216，为了在第一临时支护装置与巷道内壁紧密接触后，控制驱动 电机25停止，在第一橡胶块216的内壁固定安装有第一压力开关217；
40.另外，可在安装柱11的两侧沿着其宽度方向上开设出孔，用于 安装弹簧管14，弹簧管14的另一端固定在第一连接板215的顶部， 其弹簧管14的表面开设出通孔15，再在弹簧管14的外端固定安装 上连通其他弹簧管14的接头阀16，弹簧管14会随着整体装置展开 而拉伸，这样就能够实现对煤矿上的灰尘、低浓度的瓦斯、降温和火 灾进行预防操作，将弹
簧管14的最外部的一端连接上相应的水管、 通风管和负压风机，即可实现喷水式的除尘、灭火、降温和降低瓦斯 浓度；又或者使用通风管和负压风机将煤矿上的灰尘、瓦斯进行吸收 动作。
41.驱动电机25带动第一皮带轮26进行旋转，通过第一皮带轮26 带动两个第二皮带轮27进行转动，进而带动两个第三皮带轮28同时 向同一个方向转动，通过第三皮带轮28对第一传动带213和第二传 动带214进行收卷，通过滑槽211与滑块210的配合，进而依次带动 第三扩张块23、第二扩张块22和第一扩张块21向外扩张，使得第 一橡胶块216与巷道的两侧内壁接触，进而对巷道的两侧内壁进行支 护；同时，可在各皮带和传动带绕接位置上的轴上固定套接个用于反 向收缩的扭簧，便于不使用时，整个装置能够自动复位。
42.如图1、图6
‑
8和图10所示，第二临时支护装置包括第二安装 块3，第二临时支护装置设置于支撑安装装置的上方，为了对第二临 时支护装置进行驱动，在安装柱11的上表面开设第一安装腔31，第 一安装腔31的内壁固定安装有液压缸32；液压缸32可为双输出活 塞杆式，其底部的活塞杆底部可固定安装上齿条218，再在两个第二 皮带轮27的轴上固定套接上齿轮219，使得液压缸32伸缩时齿条218 与齿轮219啮合后带动第二皮带轮27转动，进而代替驱动电机25， 使用同一驱动源进行驱动，一方面能够降低驱动能耗，另一方面能够 使得整体联动，便于控制。
43.之后第二安装块3的内壁开设有第二安装腔33，第二安装腔33 的内壁设置有液压油，第二安装腔33的内底壁开设有第一连通口34， 且第一连通口34的一端贯穿并延伸至第二安装块3的下表面，液压 缸32的液压杆通过第一连通口34延伸至第二安装腔33的内壁。
44.为了对第二安装腔33内的液压油进行推动，第二安装腔33的内 壁活动套接有第一活塞35，液压缸32的液压杆一端与第一活塞35 的下表面固定连接，第二安装腔33的内顶壁开设有第二连通口36， 为了控制升降筒37内的安装杆310的升降，在多个第二连通口36的 内壁固定连接升降筒37，且升降筒37的内顶壁开设有第三连通口38， 多个升降筒37的内壁活动套接有第二活塞39，且第二活塞39的上 表面固定连接有安装杆310，安装杆310的外表面与第三连通口38 的内壁活动套接。
45.为了使支护块313可以与巷道的内壁贴合，在多个安装杆310的 上端开设铰接口311，铰接口311的内壁通过销轴活动铰接有连接座 312，多个连接座312的上表面均固定连接有支护块313，使得支护 块313在于巷道内壁接触后，通过连接座312与安装杆310的铰接而 偏转，每两个相邻支护块313之间均通过铰链合页314活动铰接，支 护块313的上表面固定连接有第二橡胶块315，为了在第二临时支护 装置与巷道内壁接触后控制液压缸停止，在多个第二橡胶块315的上 表面均开设连接口316，连接口316的内壁固定安装有第二压力开关 317；
46.液压缸32带动第一活塞35向上移动，进而将第二安装腔33内 部的液压油进行挤压，液压油进入升降筒37内，进而对第二活塞39 进行推动，第二活塞39带动安装杆310向上移动，通过安装杆310 与连接座312的铰接使得支护块313在与巷道顶部的接触时，使得支 护块313与巷道顶部接触，通过铰链合页314对两个支护块313之间 的安装使得多个支护块313之间相互制衡连接进而对巷道的顶壁和 侧壁进行支护。
47.工作原理：使用时，支撑安装装置对第一临时支护装置和第二临 时支护装置进行支撑，第一临时支护装置对巷道的两侧内壁进行支 护，第二临时支护装置对巷道的顶部进
行支护；
48.支撑底座1由于重力将抓地吸盘12向下压，抓地吸盘12内部的 空气通过泄气口13排出，通过抓地吸盘12增加支撑底座1的抓地力；
49.首先控制驱动电机25带动第一皮带轮26进行旋转，通过第一皮 带轮26与两个第二皮带轮27之间的皮带带动两个第二皮带轮27进 行转动，进而带动两个第三皮带轮28同时向同一个方向转动，通过 第三皮带轮28对第一传动带213和第二传动带214进行收卷，通过 滑槽211与滑块210的配合，进而依次带动第三扩张块23、第二扩 张块22和第一扩张块21向外扩张，进而带动第一连接板215和第一 橡胶块216进行移动，使得第一橡胶块216与巷道的两侧内壁接触， 进而对巷道的两侧内壁进行支护，当第一压力开关217受到一定压力 后，控制驱动电机25停止；
50.控制液压缸32启动，带动第一活塞35向上移动，进而将第二安 装腔33内部的液压油进行挤压，液压油进入升降筒37内，进而对第 二活塞39进行推动，第二活塞39带动安装杆310向上移动，通过安 装杆310与连接座312的铰接使得支护块313在与巷道顶部的接触 时，使得支护块313与巷道顶部接触，通过铰链合页314对两个支护 块313之间的安装使得多个支护块313之间相互制衡连接，当第二压 力开关317受到一定压力后，控制液压缸32停止工作，即可对巷道 的顶壁和侧壁进行支护。
51.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范 围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改 变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。