本发明专利技术涉及一种自适应分布式吸能防冲巷道支护装置；该支护装置包括若干沿巷道布置的支护单元；每个支护单元均包括支撑桁架、支护板；支撑桁架与支护板之间通过螺栓连接，并在连接处布置有吸能构件，以形成分布在各连接处的让位吸能；支撑桁架包括拼插相连的桁架组件；桁架组件可根据巷道截面进行自适应性的拼装调整；在平常该支护装置对矿洞内的巷道进行支护，防止部分不稳定矿石掉落及坍塌造成人员伤亡，保障施工人员的安全；在突发情况下，如冲击地压，巷道内顶部矿层失衡导致的矿洞坍塌情况下，该支护装置通过吸能构件、支护板以及支护单元整体结构进行二重保护，提供较好的让压支护能力。支护能力。支护能力。
【技术实现步骤摘要】
一种自适应分布式吸能防冲巷道支护装置
[0001]本专利技术涉及巷道支护的
，特别是涉及一种自适应分布式吸能防冲巷道支护装置。
技术介绍
[0002]我国煤矿主要是在地下开采的，需要在井下开掘大量巷道；采用巷道支护来保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要意义。对巷道进行支护的基本目的在于缓和及减少围岩的移动，使巷道断面不致过度缩小，同时防止已散离和破坏的围岩冒落。现有技术，如授权公告号为CN113622972B中的巷道支护装置，包括支护棚架、支架安装车和支架拆卸车，可实现随掘随支，自动支护，实现工作面掘进时的自动化和无人化，避免人员在充满粉尘与噪音的环境中进行支护工作，降低工作人员患职业病的风险；然而，该支护装置在抗冲击能力方面存有不足，对于冲击地压的缓冲效果不好，不利于保障巷道断面的大小；上文中所指的冲击地压是指井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种自适应分布式吸能防冲巷道支护装置。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种自适应分布式吸能防冲巷道支护装置，包括若干沿巷道布置的支护单元；每个支护单元均包括支撑桁架、包裹在支撑桁架外侧的支护板；支撑桁架外侧与支护板之间通过均匀布置的螺栓连接；在螺栓连接处的支撑桁架外侧设置有朝向支护板的吸能构件；吸能构件对称设置在螺栓两侧；支撑桁架包括依次拼插相连的桁架组件。
[0005]优选的，支撑桁架包括弧形的顶部桁架、两个侧向支撑桁架以及底部桁架；顶部桁架、侧向支撑桁架、底部桁架依次连接形成闭合拱门结构。
[0006]优选的，相邻桁架组件之间通过插接式结构连接，其中一侧桁架组件设置插入柱，相对应的另一侧桁架组件设有插入孔，插入柱插入到插入孔内实现连接。
[0007]优选的，相邻的支护单元的端面之间通过若干个钢管连接，若干个钢管沿支护单元的端面外侧边沿均匀分布。
[0008]优选的，包裹在底部桁架外侧的支护板的水平截面大于底部桁架的水平布置面。
[0009]优选的，桁架组件由焊管焊接而成；螺栓从焊管内部依次贯穿焊管外壁、支护板后，与螺母螺纹连接。
[0010]优选的，吸能构件整体为薄皮铁筒；薄皮铁筒的轴向一端与支护板抵触配合；薄皮铁筒的轴向另一端与支撑桁架外侧抵触配合。
[0011]进一步的，该薄皮铁筒的径向截面为方环形。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种自适应分布式吸能防冲巷道支护装置，具有
以下有益效果，（1）支撑桁架与支护板之间通过均布的螺栓连接，并在螺栓两侧对称设有朝向支护板吸能构件；对称设置在螺栓两侧的吸能构件能使螺栓两侧均能均匀地吸能缓冲；这样吸能构件能够随着均布的螺栓分布在支撑桁架与支护板之间的各个点上，形成继支护板之后的第二层防护；支护板率先承受冲击地压的冲击，而吸能构件通过自身变形承受经过支护板消减后的冲击地压；这样支护装置具有吸能能力，能够在支撑桁架外侧布置螺栓的各个点进行让位吸能，支撑桁架的支护能力得到提高，安全保障等级也得以提高；（2）拼插相连的桁架组件，拆装方便，单个构件重量小便于搬运与安装；该桁架组件受载过后，支撑桁架弯曲变形也提供一定的让位；此时对破坏或变形的桁架组件进行单独更换，维护和修理简单，费用低；在设置支护单元时可根据巷道截面的支护需求，现场以改变桁架组件数量的形式进行调整，操作简单，使用方便，适用性强。
[0013]（3）支撑桁架的顶部桁架、侧向支撑桁架、底部桁架连接形成闭合拱门结构，可提供较大承载力，对矿洞内巷道支护作用较好。
附图说明
[0014]图1是本专利技术一种自适应分布式吸能防冲巷道支护装置的立体图；图2是图1的主视图；图3是图2的I放大视图；图4是螺栓连接处的结构示意图；图5是相邻桁架组件的连接示意图；图6是图5的主视局部剖视图；图7是吸能构件的立体图；图中：1.支护单元、11.支撑桁架、111.顶部桁架、112.侧向支撑桁架、113.底部桁架、114.桁架组件、1141.插入柱、1142.插入孔、12.支护板、13.螺栓、14.吸能构件、141.折边、15.焊管、2.钢管。
具体实施方式
[0015]实施例一：参见图1
‑
6，一种自适应分布式吸能防冲巷道支护装置，包括若干沿巷道布置的支护单元1；每个支护单元1均包括支撑桁架11、包裹在支撑桁架11外侧的支护板12；支护板12与巷道相直接接触；支撑桁架11外侧与支护板12之间通过均匀布置的螺栓13连接；在每个螺栓13连接处的支撑桁架11外侧设置有朝向支护板12的吸能构件14，能够对支护板12上传递来的冲击进行吸能让位；吸能构件14对称设置在螺栓13两侧，以使螺栓13两侧均能均匀地进行吸能缓冲；支撑桁架11包括依次拼插相连的桁架组件114。
[0016]本实施例利用支护单元1的支撑桁架11抗压能力较强的特点，对矿洞进行支护；支撑桁架11为现有成熟的巷道桁架支撑技术；本实施例不详细描述；本实施例中，巷道中发生冲击地压时首先由支护板12承受冲击；顶板承受冲击后传递给支护单元1的支撑桁架11，由支撑桁架11进行承载；与此同时，吸能构件14对冲击地压进行缓冲，符合吸能让位的防治理念，增强支护装置的防冲击地压的能力；而吸能构件14能够随着均布的螺栓13分布在支护板12与支撑桁架11外侧之间，能够对支撑桁架11外侧各个点处承受的冲击进行吸能缓冲；
吸能构件14可利用自身变形来对冲击进行吸能缓冲；在此基础上，拼插结构的桁架组件114便于进行形成支护单元1和后续维修更换，因为承受压力而被破坏的支护板12、吸能组件14也可以一并更换，即哪一段的桁架组件114上的支护板12、吸能组件14变形破坏后，就更换哪一段的桁架组件114，以实现桁架组件114的高效利用；拼插结构的桁架组件114也可以根据巷道截面上所需的支护长度、支护高度调整拼插数量以调整设置在该巷道截面上的支护单元1，进而实现巷道的自适应性防冲支护；这些支护单元1在巷道内按照需要进行布置。
[0017]支撑桁架11包括弧形的顶部桁架111、两个侧向支撑桁架112以及底部桁架113；包裹住顶部桁架111外侧的支护板12也是弧形的，可以更好的贴合巷道顶部，起到支护矿洞内巷道顶部的作用，防止巷道不稳定造成部分坍塌，同时有效预防碎石等碎屑掉落；本实施例中的包裹住顶部桁架111外侧的支护板12的长宽分别为6m、1.5m；包裹住侧向支撑桁架112外侧的支护板12与桁架组件114尺寸相匹配，以便于进行支护单元1的整体高度的调整；本实施例中的包裹住侧向支撑桁架112外侧的支护板12的长宽分别为1m、0.6m；顶部桁架111、侧向支撑桁架112、底部桁架113依次连接形成闭合拱门结构；利用闭合的拱门结构，使支撑桁架11形成一体，对巷道起到较好支撑效果，提供较强承载能力；顶部桁架111、侧向支撑桁架112、底部桁架113均由桁架组件114拼插组成；调整组成顶部桁架111的桁架组件114数量、组成底部桁架本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自适应分布式吸能防冲巷道支护装置，包括若干沿巷道布置的支护单元；其特征在于，每个支护单元均包括支撑桁架、包裹在支撑桁架外侧的支护板；支撑桁架外侧与支护板之间通过均匀布置的螺栓连接；在每个螺栓连接处的支撑桁架外侧设置有朝向支护板的吸能构件；吸能构件对称设置在螺栓两侧；支撑桁架包括依次拼插相连的桁架组件。2.根据权利要求1所述的自适应分布式吸能防冲巷道支护装置，其特征在于：支撑桁架包括弧形的顶部桁架、两个侧向支撑桁架以及底部桁架；顶部桁架、侧向支撑桁架、底部桁架依次连接形成闭合拱门结构。3.根据权利要求1所述的自适应分布式吸能防冲巷道支护装置，其特征在于：相邻桁架组件之间通过插接式结构连接，其中一侧桁架组件设置插入柱，相对应的另一侧桁架组件设有插入孔，插...
【专利技术属性】
技术研发人员：许海亮，高晗钧，宋义敏，安栋，杜羽，谭安福，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：
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