一种地下矿井安全支护装置的制作方法

本技术涉及地下矿井支护，具体涉及一种地下矿井安全支护装置。

背景技术：

1、地下工程开挖过程中，为防止围岩坍塌和石块下落采取的支撑、防护等安全技术措施。安全支护是地下工程施工的一个重要环节，只有在围岩经确认是十分稳定的情况下，方可不加支护。需要支护的地段，要根据地质条件、硐室结构、断面尺寸、开挖方法、围岩暴露时间等因素，做出支护设计，支护有构架支撑及锚喷支护两种方式。

2、构架支撑为用支撑围岩来防护开挖出来的空间，是早期普遍采用的方法。

3、支撑有多种材料和结构形式，主要有：

4、1、木支撑，有门框形、拱形和扇形等，适用于较小的开挖断面。它具有重量轻、加工架立方便和损坏前有显著变形，不会突然折断等优点，但消耗木材多，施工干扰大。

5、2、钢支撑，也可制成门框形或拱形。它能承受较大的荷载，可以多次使用，耐火性好，占空间小，但需用钢材较多，费用高。在一般木支撑不能承受的荷载条件下，或支撑不能拆下必须留在衬砌中时，可考虑使用钢支撑。

6、3、钢筋混凝土支撑，采用预制钢筋混凝土构件。它适用于岩石软、山岩压力大、支撑必须留在衬砌内等情况。这种支撑刚性大，耐火性好，耐久性高，但重量大，运输安装不便。无论采用哪种支撑形式，每排支撑均要保持在同一平面上，有足够的整体性，接头牢固可靠，并用剪刀撑、水平撑等连接。支撑和围岩之间需用板、楔等背材塞紧。对支撑还要进行监测和定期检查，必要时进行加固地下工程支护。

7、锚喷支护为采用锚杆和喷射混凝土支护围岩的措施，60年代以来，已被广泛采用。锚杆和喷射混凝土与围岩共同形成一个承载结构，可有效地限制围岩变形的自由发展，调整围岩的应力分布，防止岩体松散坠落。它可用作施工过程中的临时支护，在有些情况下，也可以不必再做永久支护或衬砌。

8、根据围岩的地质条件，可以采用多种支护形式：

9、1、单独采用锚杆，一般只用于局部；

10、2、单独采用喷射混凝土，有时也只用于局部；

11、3、锚杆结合喷射混凝土，多用于地下洞室的顶拱和边墙；

12、4、锚杆和喷射混凝土，加设单层或双层钢筋网，可提高喷层抗拉强度和抗裂能力，从而提高支护能力；

13、5、锚喷加金属网，并在喷层内加设工字钢等型钢作成的肋形支撑。上述各种形式的锚喷支护，所采用的锚杆根数、深度、间距，喷层的厚度以及金属网和肋形支撑的尺寸等，均要根据实际情况确定。为搞好支护还需要进行围岩变位和变形等现场量测工作。锚喷支护常紧跟开挖掘进，平行作业，特别是在隧洞或地下厂房施工中采用分部开挖的方式时，可随着开挖断面的扩大，边挖边喷，直至全断面完成。

14、目前较为常用的为竖向支护结构，利用液压升降杆或钢架对地下矿井进行支撑，但该支撑方式对大面积受压产生塌陷的支撑效果较好，对点或局部压力过大导致的塌陷效果较差。

技术实现思路

1、本实用新型为解决现有竖向支护结构的支撑方式对大面积受压产生塌陷的支撑效果较好，对点或局部压力过大导致的塌陷效果较差的技术问题，提供了一种地下矿井安全支护装置。

2、本实用新型采用的技术方案在于：包括支撑底脚，支撑底脚的上方设置有用于棚顶支撑的支撑部，所述支撑部的一组对立的侧面上设置有用于与相邻支护装置连接的连接部，所述支撑部包括支撑底架，支撑底架上安装有侧支撑架，所述支撑底架上安装有主支撑架。

3、进一步地，所述支撑底架上安装有弹簧，弹簧一端固定安装在支撑底架上，弹簧的另一端固定安装有支撑块。

4、进一步地，所述侧支撑架远离支撑底架的一端设置有用于棚顶支撑的承载块。

5、进一步地，所述主支撑架朝向棚顶的一端设置有开口，开口内滑动安装有承载架。

6、进一步地，所述承载架上设置有多个用于承载架位置固定的通孔，主支撑架上设置有用于与承载架上设置的通孔配合实现承载架位置固定的通孔，所述主支撑架上设置的通孔与承载架上设置的通孔内插入有固定销，所述固定销的长度大于主支撑架的宽度。

7、进一步地，所述承载架和承载块与棚顶接触的一面上设置有接触层。

8、进一步地，所述支撑底脚包括支撑底座，支撑底座分为上下两个部分，支撑底座下部分设置有延伸底脚，支撑底座上部分和下部分之间安装有弧形连接块，所述弧形连接块的一端通过轴活动安装在支撑底座上，弧形连接块的另一端与延伸底脚固定连接。

9、进一步地，所述连接部包括第一安装头，所述第一安装头固定安装在支撑底架未设置槽的一组对立侧面上，第一安装头上安装有连接杆，连接杆的另一端安装在相邻支护装置上。

10、进一步地，所述连接杆的中间位置设置有两个限位块，两个限位块之间留有间距，连接杆上两个限位块间距位置安装有连接环，连接环的圆周壁上设置有第二安装头。

11、本实用新型的有益效果是：

12、本装置主支撑架位于支撑底架外的一端与棚顶接触，侧支撑架远离支撑底架的一端与棚顶接触，当侧支撑架和主支撑架受到棚顶的压力，主支撑架位于支撑底架内的一端将压力作用在侧支撑架上，使主支撑架和侧支撑架支撑更加稳定；

13、本装置弹簧对侧支撑架施加推力，通过弹簧自身的弹性，能够起到对侧支撑架支撑的作用，使侧支撑架在常态下处于斜向上支撑的状态，利用弹簧自身的弹性，能够在主支撑架向下压动侧支撑架时能够产生小范围的位移。

技术特征：

1.一种地下矿井安全支护装置，包括支撑底脚(1)，支撑底脚(1)的上方设置有用于棚顶支撑的支撑部(2)，所述支撑部(2)的一组对立的侧面上设置有用于与相邻支护装置连接的连接部(3)，其特征在于：所述支撑部(2)包括支撑底架(21)，支撑底架(21)上安装有侧支撑架(24)，所述支撑底架(21)上安装有主支撑架(26)。

2.根据权利要求1所述的一种地下矿井安全支护装置，其特征在于：所述支撑底架(21)上安装有弹簧(22)，弹簧(22)一端固定安装在支撑底架(21)上，弹簧(22)的另一端固定安装有支撑块(23)。

3.根据权利要求1所述的一种地下矿井安全支护装置，其特征在于：所述侧支撑架(24)远离支撑底架(21)的一端设置有用于棚顶支撑的承载块(25)。

4.根据权利要求3所述的一种地下矿井安全支护装置，其特征在于：所述主支撑架(26)朝向棚顶的一端设置有开口，开口内滑动安装有承载架(27)。

5.根据权利要求4所述的一种地下矿井安全支护装置，其特征在于：所述承载架(27)上设置有多个用于承载架(27)位置固定的通孔，主支撑架(26)上设置有用于与承载架(27)上设置的通孔配合实现承载架(27)位置固定的通孔，所述主支撑架(26)上设置的通孔与承载架(27)上设置的通孔内插入有固定销(28)，所述固定销(28)的长度大于主支撑架(26)的宽度。

6.根据权利要求5所述的一种地下矿井安全支护装置，其特征在于：所述承载架(27)和承载块(25)与棚顶接触的一面上设置有接触层(29)。

7.根据权利要求1所述的一种地下矿井安全支护装置，其特征在于：所述支撑底脚(1)包括支撑底座(11)，支撑底座(11)分为上下两个部分，支撑底座(11)下部分设置有延伸底脚(13)，支撑底座(11)上部分和下部分之间安装有弧形连接块(12)，所述弧形连接块(12)的一端通过轴活动安装在支撑底座(11)上，弧形连接块(12)的另一端与延伸底脚(13)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种地下矿井安全支护装置，其特征在于：所述连接部(3)包括第一安装头(31)，所述第一安装头(31)固定安装在支撑底架(21)未设置槽的一组对立侧面上，第一安装头(31)上安装有连接杆(32)，连接杆(32)的另一端安装在相邻支护装置上。

9.根据权利要求7所述的一种地下矿井安全支护装置，其特征在于：所述连接杆(32)的中间位置设置有两个限位块(33)，两个限位块(33)之间留有间距，连接杆(32)上两个限位块(33)间距位置安装有连接环(34)，连接环(34)的圆周壁上设置有第二安装头(35)。

技术总结本技术涉及一种地下矿井安全支护装置，支撑底脚上方设置有用于棚顶支撑的支撑部，支撑部的一组对立的侧面上设置有用于与相邻支护装置连接的连接部，支撑部包括支撑底架，支撑底架上安装有侧支撑架，支撑底架上安装有主支撑架，主支撑架位于支撑底架外的一端与棚顶接触，侧支撑架远离支撑底架的一端与棚顶接触，当侧支撑架和主支撑架受到棚顶的压力，主支撑架位于支撑底架内的一端将压力作用在侧支撑架上，使主支撑架和侧支撑架支撑更加稳定；弹簧对侧支撑架施加推力，通过弹簧自身的弹性，能够起到对侧支撑架支撑的作用，使侧支撑架在常态下处于斜向上支撑的状态，利用弹簧自身的弹性，能够在主支撑架向下压动侧支撑架时能够产生小范围的位移。技术研发人员：赵世宇受保护的技术使用者：中冶北方（大连）工程技术有限公司技术研发日：20231103技术公布日：2024/6/23