一种井下采矿用的支护安全防护设备

本发明属于井下支护装置，具体是一种井下采矿用的支护安全防护设备。

背景技术：

1、在金属矿或非金属矿生产中，井下巷道支护技术直接关系到矿工生命安全和矿井高效开采，因周边地质条件等外界因素的影响，需要根据外界因素的影响灵活采用钢架支护技术、液压支架技术和锚杆支护技术等方式对巷道进行支护。

2、同时在金属矿或非金属矿开采过程中，由于周边采空区的形成以及其他外界施工因素(如爆破)的影响，导致巷道内壁易出现松动、晃动、坍塌的情况发生，使得巷道内的原有支护往往不能进行自适应调节，使支护与巷道内壁产生松动、错位等现象的产生，导致支护不能起到固定作用，使巷道存在坍塌的风险增加，因此需要一种能实时根据周边地质变化进行支撑调节的支护安全防护设备。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种井下采矿用的支护安全防护设备，能根据周边地质变化调节支护结构的支撑强度，保障巷道的结构稳定性。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种井下采矿用的支护安全防护设备，包括与巷道本体固定连接的支撑杆，支撑杆内设有用于调节支撑杆长度的第一液压系统；

4、支撑杆两侧固定连接有第一液压杆，第一液压杆内设有用于调节第一液压杆的第二液压系统，第一液压系统与第二液压系统连通，且第一液压系统与第二液压系统之间设有单向阀；且支撑杆位于巷道本体外，第一液压杆位于巷道本体内，第一液压杆的输出端与巷道本体壁相抵；

5、相邻的支撑杆之间设有辅助杆，辅助杆内连通有加压腔，加压腔与第一液压系统连通，且加压腔内的液压油压强与第一液压系统的常态压强保持一致。

6、采用上述方案后实现了以下有益效果：当支撑杆受到外力挤压时，第一液压系统的压强增大，经单向阀的限制使第一液压系统的液压油流向第二液压系统，以调节第一液压杆的支撑长度，从而使第一液压杆的支撑更加的稳固，以提高巷道本体支撑的稳定性。与现有的液压系统支撑相比，能根据外界的变化进行适应调节，使巷道本体的支撑更加的稳固。

7、当支撑杆远离巷道本体的一端出现地底土壤中空或坍塌时，第一液压系统与加压腔内的液压油压强出现压强差，通过加压腔内液压油的补充注入使支撑杆内第一液压系统压强保持平稳状态，与常规的支架不能自主调节支撑效果相比，保持支撑杆对周边地质进行支撑。

8、进一步，支撑杆以巷道本体为中心呈周向布置，且第一液压杆与支撑杆呈三角形支撑。

9、有益效果：通过支撑杆对巷道本体的周边进行巩固，以提高巷道本体的稳固性，同时通过第一液压杆与支撑杆形成三角形支撑提高支撑杆的稳固效果，便于对巷道本体进行支撑。

10、进一步，支撑杆的输出端固定连接有支撑块，支撑块内固定连接有缓冲层，缓冲层包括若干呈z型的支撑片。

11、有益效果：在常态支撑过程中，通过若干z型的支撑片的上下表面直接与土壤形成缓冲层以减少瞬时冲击力。

12、进一步，支撑片一端与支撑块转动配合，且支撑片与支撑块之间连接有第一弹簧，支撑块上还开有滑动通道，支撑块靠近支撑块的一侧固定连接有磁吸条；

13、滑动通道的一侧设有卡块，且卡块与滑动通道呈垂直布置，卡块与支撑块之间设有第二弹簧，卡块远离滑动通道的一端转动配合有用于固定支撑片的夹紧块；

14、当支撑杆与支撑块相抵时，磁吸条位于滑动通道内，卡块受磁吸条的磁力运动到最近点，夹紧块不与支撑片接触。

15、有益效果：当支撑块与支撑杆相抵时，通过推动支撑片的伸出使z型的支撑片的两个支点与土壤进行接触，从而对当前时间的瞬时冲击力形成错位分散，以进一步提高支撑片的支撑效果，从而对巷道本体进行保护。

16、进一步，支撑块中心处设有用于存储泥浆的储液腔，储液腔连通有出液口，出液口与滑动通道平行，且卡块与出液口连通；

17、当支撑杆与支撑块相抵时，磁吸条位于滑动通道内，卡块受磁吸条的磁力运动到最近点，卡块位于出液口外。

18、有益效果：通过磁吸条的吸附作用，使储液腔内的泥浆排出，以提高巷道周边的支撑强度，从而保障巷道本体的稳固性和安全。

19、进一步，辅助杆上还固定连接有压力传感器，压力传感器位于巷道本体的底部，压力传感器电连接有控制面板；

20、所述压力传感器用于实时测量巷道底部的压力数据，并将压力数据发送至控制面板；

21、第一液压系统还包括液压压力传感器，所述液压压力传感器用于测量第一液压系统的实时液压数据，并将实时液压数据发送至控制面板；

22、所述控制面板用于将压力数据与设定的标准重量数据进行对比，若压力数据大于标准重量数据，则向液压压力传感器发送启动指令，且控制面板用于基于实时液压数据与设定的额定液压数据进行对比，若实时液压数据大于额定液压数据，则向外界发送警示指令，若实时液压数据小于额定液压数据，则向液压压力传感器发送维持指令；

23、若压力数据小于标准数据，则向液压压力传感器发送休眠指令。

24、有益效果：通过对工作人员经过时的液压数据进行检测，以确定当前时间的巷道本体的支撑强度，以确定巷道本体周边是否存在坍塌风险，从而为工作人员提供最大程度的保护，以减少工作人员发生危险的概率。

25、进一步，控制面板还电连接有警示灯，警示灯位于巷道本体上，所述警示灯用于基于警示指令进行提醒。

26、有益效果：通过警示灯对工作人员进行提醒，便于工作人员进行观看。

27、进一步，还包括液压泵，液压泵与加压腔连通，液压泵的出液管连通有若干电磁阀，电磁阀分别位于液压泵与相邻支撑杆的第一液压系统之间；

28、所述控制面板还用于基于相邻支撑杆对应的实时液压数据，并计算相邻支撑杆对应的实时液压数据之间的相差值，并将相差值与设定的第一比较值进行对比，若相差值小于第一比较值，则向控制面板发送记录指令，若相差值大于第一比较值，则向对应液压泵和电磁阀同时发送第一调节指令。

29、有益效果：通过相邻的支撑杆的实时液压数据进行对比，以确定巷道本体所受支撑力的大小是否存在相错力，从而通过液压油注射的方式以平衡巷道周边的支撑杆的支撑强度，从而保护巷道本体的稳定性。

30、进一步，所述控制面板还用于基于记录指令绘制波动数据图，并基于第一调节指令对波动数据图进行标记；

31、所述控制面板还用于在当前间隔时间段内，获取波动数据图中标记对应的数目，并将数目与设定的第二比较值进行对比，若数目大于第二比较值，则向外界发送警示指令；若数目小于第二比较值，则向控制面板发送验证通过指令。

32、有益效果：通过当前间隔时间段的压力波动变化以确定周边地质变化情况是否稳定，从而对工作人员进行提醒，以保护工作人员的安全。

33、进一步，支撑杆与辅助杆之间形成三角型支撑。

34、有益效果：通过形成三角形支撑以提高巷道本体内部形成支架支撑的稳定性，从而提高巷道本体的稳固性。

技术特征：

1.一种井下采矿用的支护安全防护设备，其特征在于：包括与巷道本体固定连接的支撑杆，支撑杆内设有用于调节支撑杆长度的第一液压系统；

2.根据权利要求1所述的井下采矿用的支护安全防护设备，其特征在于：支撑杆以巷道本体为中心呈周向布置，且第一液压杆与支撑杆呈三角形支撑。

3.根据权利要求1所述的井下采矿用的支护安全防护设备，其特征在于：支撑杆的输出端固定连接有支撑块，支撑块内固定连接有缓冲层，缓冲层包括若干呈z型的支撑片。

4.根据权利要求3所述的井下采矿用的支护安全防护设备，其特征在于：支撑片一端与支撑块转动配合，且支撑片与支撑块之间连接有第一弹簧，支撑块上还开有滑动通道，支撑块靠近支撑块的一侧固定连接有磁吸条；

5.根据权利要求3所述的井下采矿用的支护安全防护设备，其特征在于：支撑块中心处设有用于存储泥浆的储液腔，储液腔连通有出液口，出液口与滑动通道平行，且卡块与出液口连通；

6.根据权利要求1所述的井下采矿用的支护安全防护设备，其特征在于：辅助杆上还固定连接有压力传感器，压力传感器位于巷道本体的底部，压力传感器电连接有控制面板；

7.根据权利要求6所述的井下采矿用的支护安全防护设备，其特征在于：控制面板还电连接有警示灯，警示灯位于巷道本体上，所述警示灯用于基于警示指令进行提醒。

8.根据权利要求6所述的井下采矿用的支护安全防护设备，其特征在于：还包括液压泵，液压泵与加压腔连通，液压泵的出液管连通有若干电磁阀，电磁阀分别位于液压泵与相邻支撑杆的第一液压系统之间；

9.根据权利要求8所述的井下采矿用的支护安全防护设备，其特征在于：所述控制面板还用于基于记录指令绘制波动数据图，并基于第一调节指令对波动数据图进行标记；

10.根据权利要求1所述的井下采矿用的支护安全防护设备，其特征在于：支撑杆与辅助杆之间形成三角型支撑。

技术总结本发明公开了井下支护技术领域的一种井下采矿用的支护安全防护设备，包括与巷道本体固定连接的支撑杆，支撑杆内设有用于调节支撑杆长度的第一液压系统；支撑杆两侧固定连接有第一液压杆，第一液压杆内设有用于调节第一液压杆的第二液压系统，第一液压系统与第二液压系统连通，且第一液压系统与第二液压系统之间设有单向阀；且支撑杆位于巷道本体外，第一液压杆位于巷道本体内，第一液压杆的输出端与巷道本体壁相抵；相邻的支撑杆之间设有辅助杆，辅助杆内连通有加压腔，加压腔与第一液压系统连通，且加压腔内的液压油压强与第一液压系统的常态压强保持一致；使其能根据周边地质变化调节支护结构的支撑强度，保障巷道的结构稳定性。技术研发人员：陈秋松,王道林,冯岩,张钦礼,陶云波,那庆,李公成,寇云鹏,肖崇春,李红鹏,朱敏受保护的技术使用者：中南大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18