一种采矿用支撑保护系统的制作方法

本发明涉及采矿设备，特别是一种采矿用支撑保护系统。

背景技术：

1、地下开采是指从地下矿床的矿块里采出矿石的过程，通过矿床开拓、矿块的采准、切割和回采个步骤实现，在地下进行采矿作业前，需要先开挖矿洞，在矿洞开挖后，还需要对矿洞进行必要的支撑，以提高开采作业过程中的安全性。

2、目前的现有技术对矿洞支撑时，传统的方式是在矿洞内安装竖杆的方式对矿洞顶部进行支撑，这种支撑方式的弊端在于支撑的稳定性较差，并且安装多个竖杆会占用矿洞空间不便于矿物的运出，因此现在的支撑多采用搭设拱形架进行支撑，在搭设拱形架的进行支撑时，为了提高支撑效果，还需要在拱形架与矿洞顶部之间通过打入大量的定位钉，实现拱形架与矿洞内壁的连接，以提高拱形架的支撑效果和稳定性，但是现有定位钉需要人工逐个的打入，造成工人工作量的提高，因此急需一种能够方便打入定位钉的设备来节省大量劳动量。

技术实现思路

1、本发明解决现有技术的不足而提供一种能够一次完成拱形架与矿洞顶部内壁固定，避免逐个安装定位钉的采矿用支撑保护系统。

2、为实现上述目的，本发明首先提出了一种采矿用支撑保护系统，包括有两个相互平行布设的支撑架，支撑架包括拱形架和位于拱形架竖向两端的移动架，拱形架与移动架为滑动连接，支撑架通过移动架支撑在地面上实现移动，同侧相邻的移动架之间通过横向间距调节组件连接，拱形架与移动架之间安装有纵向起升机构，拱形架通过纵向起升机构在移动架上实现竖直方向移动；两个拱形架之间、沿拱形架的长度方向均匀布设有多个横向连接组件，横向连接组件在拱形架上靠近矿洞内壁一侧布设，所述横向连接组件与拱形架相互垂直布设；

3、横向连接组件包括伸缩杆、定位钉和导向轨道，所述伸缩杆包括第一连杆和第一套筒，第一套筒一端开口、另一端封闭，第一套筒内径与第一连杆外径相匹配，第一套筒内安装有第一弹簧，第一连杆和第一套筒相互远离的一端分别安装在相邻的两个拱形架上，第一连杆的另一端同轴滑动插装在第一套筒内，第一弹簧的一端固定在第一套筒底端、另一端固定在第一连杆上，第一连杆上沿径向开设有通孔，通孔的中心轴与对应位置的矿洞侧壁垂直，通孔内滑动连接有定位钉，第一套筒上还固定有倾斜设置的导向轨道，导向轨道朝第一连杆方向沿轴向延伸，在初始状态时导向轨道的最远端设置在通孔的下方，定位钉的尾端滑动安装在导向轨道内；初始状态时，伸缩杆处于最大长度，定位钉的顶端设置在通孔内且不伸出通孔，工作状态时，伸缩杆缩到最短，定位钉的尾端沿导向轨道移动到导向轨道的顶端，在导向轨道的导向作用下使得定位钉的顶端伸出通孔。

4、本实施方式中，横向连接组件的两端与拱形架为可拆卸连接，两拱形架相对一侧上、在横向连接组件安装位置对应设置有横向连接销座，第一连杆与第一套筒相远离的一端上均安装有与横向连接销座相匹配的横向插接台，横向连接组件的两端通过横向插接台分别与两拱形架上的横向连接销座连接。

5、本实施方式中，所述移动架的两侧上还固定有用于将移动架固定在矿洞侧壁上的定位耳板。

6、本实施方式中，横向间距调节组件包括第二连杆、第二套筒以及驱动第二连杆和第二套筒实现相互移动的驱动机构，第二连杆与第二套筒相远离的一端分别固定在两移动架上，第二连杆的另一端与第二套筒滑动套设。

7、本实施方式中，所述驱动机构包括铰接座、调节螺杆、安装座以及铰接杆，铰接座固定在第二套筒上，调节螺杆可转动安装在第二连杆上，且调节螺杆与第二连杆相互垂直布设，调节螺杆上螺纹安装有安装座，铰接杆的一端铰接在铰接座上、另一端铰接在安装座上。

8、本实施方式中，横向间距调节组件与拱形架采用可拆卸连接，移动架横向两侧均固定有竖向连接销座，且第二连杆与第二套筒相远离的一端均安装有与竖向连接销座相匹配的第一竖向插接台。

9、本实施方式中，纵向起升机构包括有双轴电机、两个滑座、两个固定座、两个连接臂、传动螺杆和导向杆，拱形架顶部的底面上、沿拱形架长度方向开设有安装槽，安装槽的中部安装有双轴电机，安装槽内、在双轴电机的两侧均对称安装有一根传动螺杆，且两侧的传动螺杆的螺纹旋向相反，两根传动螺杆分别与双轴电机的两侧输出轴固定，安装槽内还安装有与传动螺杆平行布设的导向杆，所述安装槽内、以双轴电机为中心对称安装有两滑座，滑座与安装槽滑动连接，滑座的一侧滑动套装在导向杆上，另一侧与传动螺杆螺纹连接，每个滑座上均铰接有一连接臂，连接臂一端与滑座铰接，另一端通过固定座铰接在滑座同侧的移动架。

10、本实施方式中，拱形架顶部外侧还设有可充气的气垫，所述气垫包括拱形架顶面上开设的充气槽、粘接在充气槽外密封充气槽的弹性皮膜以及对充气槽内进行充、放气的充气组件。

11、本实施方式中，所述充气组件包括设置在拱形架两端内的、沿竖向布设的气室以及将气室与充气槽连通的充气通道；所述气室内安装有第二弹簧，所述气室内、在第二弹簧的顶部固定有活塞，活塞与气室内壁密封滑动连接，所述活塞上固定有竖直布设的顶压杆，初始状态时，拱形架相对于移动架降低至最低高度，所述顶压杆在第二弹簧的作用下穿过拱形架从拱形架的顶部伸出，且顶压杆伸出拱形架顶部的长度与弹簧的压缩量相匹配。

12、本实施方式中，弹性皮膜表面涂覆有耐磨涂层。

13、由于采用上述结构，本发明具有如下优点：

14、1、本装置包括采用相互平行的支撑架，每个支撑架由与矿洞上侧内壁相匹配的拱形架和位于两端的移动架组成，使得拱形架可以通过移动架支撑在地面上实现移动，从而方便将本装置移动到需要引用的位置，纵向起升机构使得拱形架能够在移动架上灵活升降，适应不同的矿洞高度，提升了作业效率和安全性。

15、2、本装置两个拱形架之间沿长度方向均匀布设有多个横向连接组件，这些组件与拱形架相互垂直布设，增强了整个支撑系统的稳定性，而且横向连接组件中的伸缩杆设计，能够在工作时缩短并推动定位钉伸出，进而插入矿洞顶部内壁，实现支撑架与矿洞内壁的快速固定；并且定位钉的伸出与两个拱形架靠近联动，工人只需在矿洞内旋转调节螺杆，即可轻松将定位钉插入矿洞顶部内壁，使得操作简便且高效，能够一次完成拱形架与矿洞顶部内壁的固定，避免逐个安装定位钉的繁琐过程，大大提高了施工效率。

16、3、本装置移动架两侧上固定有用于将移动架固定在矿洞侧壁上的定位耳板，本装置移动至所需支撑的位置后，完成所有支撑后，最后利用膨胀螺钉将定位耳板与矿洞侧壁固定，确保支撑架在矿洞内的稳定。

17、4、纵向起升机构采用双轴电机驱动，通过传动螺杆和导向杆实现稳定升降，确保了操作的准确性和安全性。

18、综上所述，本装置在进行支撑架的拱形架与矿洞顶部内壁定位时，能够一次完成拱形架与矿洞顶部内壁的固定，避免逐个安装定位钉的繁琐，显著提升了采矿作业中的安全性和效率，同时减少了安装和维护所需的时间和劳动力。

技术特征：

1.一种采矿用支撑保护系统，其特征在于：包括有两个相互平行布设的支撑架(100)，支撑架(100)包括拱形架(101)和位于拱形架(101)竖向两端的移动架(102)，拱形架(101)与移动架(102)为滑动连接，支撑架(100)通过移动架(102)支撑在地面上实现移动，同侧相邻的移动架(102)之间通过横向间距调节组件(120)连接，拱形架(101)与移动架(102)之间安装有纵向起升机构，拱形架(101)通过纵向起升机构在移动架(102)上实现竖直方向移动；两个拱形架(101)之间、沿拱形架(101)的长度方向均匀布设有多个横向连接组件(110)，横向连接组件(110)在拱形架(101)上靠近矿洞内壁一侧布设，所述横向连接组件(110)与拱形架(101)相互垂直布设；

2.根据权利要求1所述的一种采矿用支撑保护系统，其特征在于：横向连接组件(110)的两端与拱形架(101)为可拆卸连接，两拱形架(101)相对一侧上、在横向连接组件(110)安装位置对应设置有横向连接销座(113)，第一连杆(111)与第一套筒(112)相远离的一端上均安装有与横向连接销座(113)相匹配的横向插接台(114)，横向连接组件(110)的两端通过横向插接台(114)分别与两拱形架(101)上的横向连接销座(113)连接。

3.根据权利要求1所述的一种采矿用支撑保护系统，其特征在于：所述移动架(102)的两侧上还固定有用于将移动架(102)固定在矿洞侧壁上的定位耳板(103)。

4.根据权利要求1所述的一种采矿用支撑保护系统，其特征在于：横向间距调节组件(120)包括第二连杆(121)、第二套筒(122)以及驱动第二连杆(121)和第二套筒(122)实现相互移动的驱动机构，第二连杆(121)与第二套筒(122)相远离的一端分别固定在两移动架(102)上，第二连杆(121)的另一端与第二套筒(122)滑动套设。

5.根据权利要求4所述的一种采矿用支撑保护系统，其特征在于：所述驱动机构包括铰接座(125)、调节螺杆(126)、安装座(127)以及铰接杆(128)，铰接座(125)固定在第二套筒(122)上，调节螺杆(126)可转动安装在第二连杆(121)上，且调节螺杆(126)与第二连杆(121)相互垂直布设，调节螺杆(126)上螺纹安装有安装座(127)，铰接杆(128)的一端铰接在铰接座(125)上、另一端铰接在安装座(127)上。

6.根据权利要求4所述的一种采矿用支撑保护系统，其特征在于：横向间距调节组件(120)与拱形架(101)采用可拆卸连接，移动架(102)横向两侧均固定有竖向连接销座(123)，且第二连杆(121)与第二套筒(122)相远离的一端均安装有与竖向连接销座(123)相匹配的第一竖向插接台(124)。

7.根据权利要求1所述的一种采矿用支撑保护系统，其特征在于：纵向起升机构包括有双轴电机(141)、两个滑座(142)、两个固定座(143)、两个连接臂(144)、传动螺杆(145)和导向杆(146)，拱形架(101)顶部的底面上、沿拱形架(101)长度方向开设有安装槽(140)，安装槽(140)的中部安装有双轴电机(141)，安装槽(140)内、在双轴电机(141)的两侧均对称安装有一根传动螺杆(145)，且两侧的传动螺杆(145)的螺纹旋向相反，两根传动螺杆(145)分别与双轴电机(141)的两侧输出轴固定，安装槽(140)内还安装有与传动螺杆(145)平行布设的导向杆(146)，所述安装槽(140)内、以双轴电机(141)为中心对称安装有两滑座(142)，滑座(142)与安装槽(140)滑动连接，滑座(142)的一侧滑动套装在导向杆(146)上，另一侧与传动螺杆(145)螺纹连接，每个滑座(142)上均铰接有一连接臂(144)，连接臂(144)一端与滑座(142)铰接，另一端通过固定座(143)铰接在滑座(142)同侧的移动架(102)。

8.根据权利要求1所述的一种采矿用支撑保护系统，其特征在于：拱形架(101)顶部外侧还设有可充气的气垫，所述气垫包括拱形架(101)顶面上开设的充气槽(200)、粘接在充气槽(200)外密封充气槽(200)的弹性皮膜(201)以及对充气槽(200)内进行充、放气的充气组件。

9.根据权利要求8所述的一种采矿用支撑保护系统，其特征在于：所述充气组件包括设置在拱形架(101)两端内的、沿竖向布设的气室(210)以及将气室(210)与充气槽(200)连通的充气通道(211)；所述气室(210)内安装有第二弹簧(213)，所述气室(210)内、在第二弹簧(213)的顶部固定有活塞(212)，活塞(212)与气室(210)内壁密封滑动连接，所述活塞(212)上固定有竖直布设的顶压杆(214)，初始状态时，拱形架(101)相对于移动架(102)降低至最低高度，所述顶压杆(214)在第二弹簧(213)的作用下穿过拱形架(101)从拱形架(101)的顶部伸出，且顶压杆(214)伸出拱形架(101)顶部的长度与弹簧的压缩量相匹配。

10.根据权利要求8所述的一种采矿用支撑保护系统，其特征在于：弹性皮膜(201)表面涂覆有耐磨涂层。

技术总结一种采矿用支撑保护系统，包括有两个相互平行布设的支撑架，支撑架包括拱形架和位于拱形架竖向两端的移动架，拱形架与移动架为滑动连接，支撑架通过移动架支撑在地面上实现移动，同侧相邻的移动架之间通过横向间距调节组件连接，拱形架与移动架之间安装有纵向起升机构，拱形架通过纵向起升机构在移动架上实现竖直方向移动；两个拱形架之间、沿拱形架的长度方向均匀布设有多个横向连接组件，横向连接组件在拱形架上靠近矿洞内壁一侧布设，所述横向连接组件与拱形架相互垂直布设；本发明在进行支撑架的拱形架与矿洞顶部内壁定位时，能够一次完成拱形架与矿洞顶部内壁的固定，避免逐个安装定位钉的繁琐，显著提升了采矿作业中的安全性和效率。技术研发人员：曾生,张超,邹同阳,张何宇,董科哲,汪海仙,曹婷婷受保护的技术使用者：中建五局第三建设有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9