一种巷道用活动式悬空骨板支护结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种巷道用活动式悬空骨板支护结构，包括上挡板、侧挡板、主锚杆、辅助锚杆、顶转轴、侧转轴、弹片、限位弹片、限位拉索，上挡板两端与顶转轴及侧转轴铰接，侧挡板上端与侧转轴铰接，主锚杆上端锚固于巷道顶部且下端与顶转轴铰接或固定连接，顶转轴两侧对称铰接的上挡板形成倒“U”形或“Λ”形，弹片分别与顶转轴两侧对称铰接的上挡板下表面固接，限位弹片呈“C”形结构并设于上挡板下表面与侧挡板内侧面，限位弹片一侧与上挡板的下表面或侧挡板的内表面固接，辅助锚杆一端锚固于巷道起拱线的巷道壁且另一端固接限位拉索的一端，限位拉索的另一端与侧转轴固接。本实用新型专利技术能够有效防护矿山巷道或临时性交通隧道的“冒顶片帮”。

【技术实现步骤摘要】
一种巷道用活动式悬空骨板支护结构
本技术属于巷道支护
，具体涉及一种结构简单、施工工期短、可重复利用和“冒顶片帮”防护效果好的巷道用活动式悬空骨板支护结构。
技术介绍
冒顶片帮是指矿井、隧道、涵洞开挖、衬砌过程中因开挖、检查、处理浮石或支护不当，巷道顶部或侧壁围岩在受到爆破震动、外力扰动、地压变化、围岩应力释放时岩块突然垮塌掉落对作业人员造成伤害的事故。作业面、巷道侧壁的垮塌现象称为片帮，顶部垮落称为冒顶。井下金属或非金属矿山都属于高危行业，其中“冒顶片帮”是危险性最大、发生频率最高的安全事故之一，约占采矿作业事故的40%以上。目前，预防和防护井下巷道“冒顶片帮”安全事故的措施（或支护方式）主要有巷道整体式混凝土浇筑支护、钢拱架支护、锚网喷砼支护、素混凝土喷射支护等。上述支护方式虽然基本能够有效预防和防护“冒顶片帮”，但却也存在工序繁琐、工期较长、工人劳动强度大、造价高、无法或者难以重复利用的缺点。特别是广泛采用的工字钢梯形刚性支架支护，由于刚性支架不能适应围岩的变形移动，又无力阻止围岩的变形，难以避免因超载支护而造成变形和破坏。因此，对于井下矿山刚性支架支护，既不能对巷道形成长效的支撑，又由于刚性支架支护的支架间隙造成“冒顶片帮”时难以形成有效的防护，还必须辅助采用锚网、喷浆等辅助措施进行防护，造成井下必须现场逐步施工才能形成完整的支护结构，使得施工周期长、劳动强度大，而且支架及锚网等无法重复利用，导致整体成本较高。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的问题及不足，提供了一种结构简单、施工工期短、可重复利用和“冒顶片帮”防护效果好的巷道用活动式悬空骨板支护结构。本技术是这样实现的：包括上挡板、侧挡板、主锚杆、辅助锚杆、顶转轴、侧转轴、弹片、限位弹片、限位拉索，所述上挡板一端与顶转轴铰接且另一端与侧转轴铰接，所述侧挡板的上端与侧转轴铰接，所述主锚杆上端锚固于巷道顶部且下端与顶转轴铰接或固定连接，所述顶转轴沿巷道延伸方向设置且两侧对称铰接的上挡板形成倒“U”形或“Λ”形，所述弹片两侧分别与顶转轴两侧对称铰接的上挡板的下表面固定连接，所述限位弹片呈“C”形结构并设置于侧转轴连接的上挡板下表面与侧挡板内侧面，所述限位弹片一侧与上挡板的下表面或侧挡板的内表面固定连接，所述辅助锚杆一端锚固于巷道起拱线的巷道壁且另一端固定连接限位拉索的一端，所述限位拉索的另一端与侧转轴固定连接。本技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、本技术通过顶转轴连接两侧的上挡板，然后上挡板通过侧转轴连接侧挡板，整体通过顶转轴与锚固于巷道顶部的主锚杆连接形成悬空结构，然后以锚固于巷道起拱线巷道壁的的辅助锚杆及限位拉索对侧转轴进行限位，不仅主锚杆及辅助锚杆自身对巷道围岩具有稳固作用，而且整体可使“冒顶”掉落的岩石轻落在上挡板上并倾斜滑落至巷道两侧，大大减缓了岩石掉落时的重力加速度，减弱了“冒顶”岩石的冲击力；通过侧挡板还可防止掉落至巷道两侧的岩石滚入巷道内侧，从而有效避免“冒顶片帮”伤人事故的发生。2、本技术通过在上挡板的下表面设置弹片，在巷道发生“冒顶”而掉落岩石时，在岩石重力作用下可使弹片变形，使得岩石侧的上挡板下移而另一侧上挡板不动或上移，从而使得岩石侧的上挡板倾斜度增加而利于岩石滑落，而在弹片的作用下，岩石滑落后两侧的上护板可自恢复至正常状态，从而对巷道中的作业人员提供较好的保护作用。3、本技术通过在上挡板与侧挡板间设置限位弹片，可在巷道发生“片帮”而掉落岩石时，在岩石重力及挤压作用下侧挡板向巷道内侧旋转形成一定的岩石掉落空间，而限位弹片的弹性变形阻抗力可防止侧挡板下部向巷道内侧旋转角度过大而伤及巷道中的人员，且在限位弹片的作用下，岩石掉落后侧护板可自恢复至正常状态，从而对巷道中的作业人员提供较好的保护作用。4、本技术不对巷道岩层进行长久性重力支撑（区别于钢拱架重力支撑式支护结构），故可采用高强度轻型材料预制，而且整体为组装式结构，不仅结构简单、制作容易、可重复利用性高，而且便于现场运输、存储、安装和拆卸。5、本技术通过辅助锚杆及限位拉索对侧转轴进行限位，在巷道顶板发生“冒顶”事故，岩石滑落使侧挡板向下活动时悬吊住侧转轴，通过侧转轴使侧挡板底部最低点不会触碰到巷道底板（距离巷道底板10cm左右），既能防止侧挡板以较大角度向巷道外侧倾斜，在侧转轴端与上挡板间形成内凹对人员造成伤害，又能避免侧挡板底端的碰撞损伤。6、本技术根据实际使用需要可将多个上挡板和侧挡板构成的悬护骨板同时安装于一根顶转轴上，每个悬护骨板均可独立工作；也可将每个悬护骨板单独安装于一根顶转轴上，各自独立工作，提高了适应能力。7、本技术通过安装于巷道内的距离传感器对该上挡板或侧挡板某一点距离范围的实时监测，结合信号传输电缆、报警器或监测器（含PLC芯片）等设备，即可实现对井下巷道“冒顶片帮”事故的远程报警和实时监测，可为井下矿山安全格局带来革命性的改变。因此，本技术受力科学，安全、可靠，适用范围广，尤其适用于井下金属或非金属矿山巷道的支护，可改变国内外大部分井下矿山现有的支护格局，能有效预防井下巷道、临时性交通隧道等发生“冒顶片帮”事故，具有结构简单、施工工期短、可重复利用性高和“冒顶片帮”防护效果好的特点。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术之“冒顶”落石时变形示意图；图3为本技术之旋转接头连接结构示意图；图中：1-上挡板，2-侧挡板，3-主锚杆，4-辅助锚杆，5-顶转轴，6-侧转轴，7-弹片，8-限位弹片，9-限位拉索，10-监控系统，10A-距离传感器，10B-远程报警器，10C-信号传输电缆，11-配重块，12-缓冲垫，13-旋转接头，13A-直杆球头杆端关节轴承，13B-左连接固定块，13C-右连接固定块，14-巷道壁、15-巷道底板、16-巷道水沟，17-固定螺栓，18-落石。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明，但不以任何方式对本技术加以限制，基于本技术教导所作的任何变更或改进，均属于本技术的保护范围。如图1至3所示，本技术包括上挡板1、侧挡板2、主锚杆3、辅助锚杆4、顶转轴5、侧转轴6、弹片7、限位弹片8、限位拉索9，所述上挡板1一端与顶转轴5铰接且另一端与侧转轴6铰接，所述侧挡板2的上端与侧转轴6铰接，所述主锚杆3上端锚固于巷道顶部且下端与顶转轴5铰接或固定连接，所述顶转轴5沿巷道延伸方向设置且两侧对称铰接的上挡板1形成倒“U”形或“Λ”形，所述弹片7两侧分别与顶转轴5两侧对称铰接的上挡板1的下表面固定连接，所述限位弹片8呈“C”形结构并设置于侧转轴6连接的上挡板1下表面与侧挡板2内侧面，所述限位弹片8一侧与上挡板1的下表面或侧挡板2的内表面固定连接，所述辅助锚杆4一端锚固于巷道起拱线的巷道壁且另一端固定连接限位拉索9的一端，所述限位拉索9的另一端与侧转轴6固定连接。所述顶转轴5沿巷道延伸方向布置且分别与沿巷道延伸方向间隔设置的多根主锚杆3铰接或固定连接，所述上挡板1沿顶转轴5轴线方向至少对称布置2组。所述顶转轴5沿巷道延伸方向前后至少布置2根且每一根的两端分别与沿巷道延伸方向间隔设置的主锚杆3铰接或固定连接，所述上挡板1沿每一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种巷道用活动式悬空骨板支护结构，其特征在于包括上挡板（1）、侧挡板（2）、主锚杆（3）、辅助锚杆（4）、顶转轴（5）、侧转轴（6）、弹片（7）、限位弹片（8）、限位拉索（9），所述上挡板（1）一端与顶转轴（5）铰接且另一端与侧转轴（6）铰接，所述侧挡板（2）的上端与侧转轴（6）铰接，所述主锚杆（3）上端锚固于巷道顶部且下端与顶转轴（5）铰接或固定连接，所述顶转轴（5）沿巷道延伸方向设置且两侧对称铰接的上挡板（1）形成倒“U”形或“Λ”形，所述弹片（7）两侧分别与顶转轴（5）两侧对称铰接的上挡板（1）的下表面固定连接，所述限位弹片（8）呈“C”形结构并设置于侧转轴（6）连接的上挡板（1）下表面与侧挡板（2）内侧面，所述限位弹片（8）一侧与上挡板（1）的下表面或侧挡板（2）的内表面固定连接，所述辅助锚杆（4）一端锚固于巷道起拱线的巷道壁且另一端固定连接限位拉索（9）的一端，所述限位拉索（9）的另一端与侧转轴（6）固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种巷道用活动式悬空骨板支护结构，其特征在于包括上挡板（1）、侧挡板（2）、主锚杆（3）、辅助锚杆（4）、顶转轴（5）、侧转轴（6）、弹片（7）、限位弹片（8）、限位拉索（9），所述上挡板（1）一端与顶转轴（5）铰接且另一端与侧转轴（6）铰接，所述侧挡板（2）的上端与侧转轴（6）铰接，所述主锚杆（3）上端锚固于巷道顶部且下端与顶转轴（5）铰接或固定连接，所述顶转轴（5）沿巷道延伸方向设置且两侧对称铰接的上挡板（1）形成倒“U”形或“Λ”形，所述弹片（7）两侧分别与顶转轴（5）两侧对称铰接的上挡板（1）的下表面固定连接，所述限位弹片（8）呈“C”形结构并设置于侧转轴（6）连接的上挡板（1）下表面与侧挡板（2）内侧面，所述限位弹片（8）一侧与上挡板（1）的下表面或侧挡板（2）的内表面固定连接，所述辅助锚杆（4）一端锚固于巷道起拱线的巷道壁且另一端固定连接限位拉索（9）的一端，所述限位拉索（9）的另一端与侧转轴（6）固定连接。2.根据权利要求1所述巷道用活动式悬空骨板支护结构，其特征在于所述顶转轴（5）沿巷道延伸方向布置且分别与沿巷道延伸方向间隔设置的多根主锚杆（3）铰接或固定连接，所述上挡板（1）沿顶转轴（5）轴线方向至少对称布置2组。3.根据权利要求1所述巷道用活动式悬空骨板支护结构，其特征在于所述顶转轴（5）沿巷道延伸方向前后至少布置2根且每一根的两端分别与沿巷道延伸方向间隔设置的主锚杆（3）铰接或固定连接，所述上挡板（1）沿每一根顶转轴（5）轴线方向至少对称铰接布置2组或每一根顶转轴（5）对称铰接一组上挡板（1）。4.根据权利要求1、2或3所述巷道用活动式悬空骨板支护结构，其特征在于所述限位拉索（9）在辅助锚杆（4）与侧转轴（6）间的长度不大于同侧侧转轴（6）以顶转轴（5）为圆心、上挡板（1）为半径向下运动至侧挡板（2）底部距离巷道底板10cm时，侧挡板（2）顶部与辅...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓立杰，
申请(专利权)人：邓立杰，
类型：新型
国别省市：云南,53