煤矿矿井支撑防护结构及其防护方法技术

本发明专利技术公开了煤矿矿井支撑防护结构及其防护方法，涉及矿井支撑防护技术领域，包括矩形框，矩形框的上方设有支撑板，矩形框的顶面四个拐角处均固设有第一加固板，支撑板的底面四个拐角处均固设有第二加固板，每块第一加固板均通过支撑机构与对应的第二加固板连接；支撑板的底面设有若干T型座，T型座的两侧设有一对定位侧板，一对定位侧板的顶边均与支撑板的底面固接，一对定位侧板的相背面设有一对Z型摆臂，一对Z型摆臂的底边均固设有支撑挡板，一对Z型摆臂通过限位机构与一对定位侧板连接。本发明专利技术支撑板及若干支撑挡板对矿井内顶壁的共同支护作业，既增大了其接触面积有效对其压力进行分摊，又进一步增强了其对矿井内顶壁支撑的力度。撑的力度。撑的力度。

【技术实现步骤摘要】
煤矿矿井支撑防护结构及其防护方法


[0001]本专利技术涉及矿井支撑防护
，尤其涉及煤矿矿井支撑防护结构及其防护方法。

技术介绍

[0002]中国专利公开了一种煤矿开采用矿井防护结构(公开号：CN211422675U)，包括支撑主体、底脚、顶盖、连接板、支撑柱与支撑板，支撑主体的顶端顶层设置第一支护网，支撑主体的两侧固定设置第二支护网，第一支护网的外侧固定连接外框，第一支护网的表面固定设置第二加固板与第一加固板，支撑主体的内侧顶端表面固定连接固定框，固定框的内侧顶部固定设置扩展板。
[0003]当前存在以下缺点：1、在实际采煤工作面中，很多情况下顶板压力是不同的，比如工作面有断层，在断层处顶板压力会比没有断层处的顶板压力大许多，再比如同一个工作面顶板完整和顶板破碎，其顶板压力也不尽相同，再比如工作面越长，其工作面中部压力要比两端的压力大；2、对矿井进行支护时，其内顶壁支护作业是重中之重，若干支撑结构强度不佳，导致固定不够稳定，存在很大的安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的矿井内顶壁支护效果不佳的缺点，而提出的煤矿矿井支撑防护结构及其防护方法。
[0005]为了解决现有技术存在的矿井内顶壁支护效果不佳的问题，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]煤矿矿井支撑防护结构，包括矩形框，所述矩形框的底面四个拐角处均设有滚轮，所述矩形框的上方设有平行放置的支撑板，所述矩形框的顶面四个拐角处均固设有第一加固板，所述支撑板的底面四个拐角处均固设有第二加固板，每块所述第一加固板均通过支撑机构与对应的第二加固板连接；
[0007]所述支撑板的底面设有若干等距分布的T型座，所述T型座的两侧设有一对交错分布的定位侧板，一对所述定位侧板的顶边均与支撑板的底面固接，一对所述定位侧板的相背面设有一对交错分布的Z型摆臂，一对所述Z型摆臂的底边均固设有支撑挡板，一对所述Z型摆臂通过限位机构与一对定位侧板连接。
[0008]优选地，所述支撑机构包括第一连杆、第二连杆，所述第一加固板的顶面中部固设有一对开口朝上的第一U型耳座，一对所述第一U型耳座的开口内设有一对呈八字型活动铰接的第一连杆，所述第二加固板的底面中部固设有一对开口朝下的第二U型耳座，一对所述第二U型耳座的开口内设有一对呈八字型活动铰接的第二连杆；
[0009]一对所述第一连杆与一对第二连杆之间设有一对呈交叉状且中部活动铰接的铰接连杆，每根所述第一连杆的底端部均与对应的铰接连杆的顶端部活动铰接，每根所述第二连杆的顶端部均与对应的铰接连杆的底端部活动铰接。
[0010]优选地，一对所述第一连杆的底端部固设有一对缺口蜗轮，所述第一加固板的中部开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内部安装有输出端朝上的伺服电机，所述伺服电机的电机轴端部设有同轴联接的蜗杆，所述蜗杆延伸至一对缺口蜗轮之间，且所述蜗杆与一对缺口蜗轮啮合连接。
[0011]优选地，所述限位机构包括缺口齿轮，一对所述定位侧板上均开设有椭圆通孔，每个所述椭圆通孔的内部均插设有滑动连接的从动轴，一对所述从动轴的相对外端部均固设有缺口齿轮，一对所述Z型摆臂的相对外端部均与对应的缺口齿轮固接。
[0012]优选地，一对所述定位侧板的相背面顶边均固设有定位滑板，每块所述定位滑板的底面外段部分固设有齿条，每个所述缺口齿轮的缺口部分与对应的定位滑板滑动连接，每个所述缺口齿轮的齿牙部分与齿条啮合连接。
[0013]优选地，所述T型座的两侧设有一对交错分布的矩形套筒，一对所述矩形套筒与一对定位侧板交错分布，一对所述矩形套筒的内部插设有一对交错滑动贯穿的矩形滑板，一对所述从动轴的相对里端部均插设在对应的矩形滑板的外端部并进行转动连接。
[0014]优选地，所述T型座的外端部设有中部活动铰接的限位板，一对所述矩形滑板的相对面开设有一对矩形通孔，所述限位板的两端部分别滑动贯穿对应的矩形通孔并延伸至外侧。
[0015]优选地，所述限位板的两侧开设有一对椭圆销孔，每个所述椭圆销孔的内部均插设有滑动连接的限位销轴，每根所述限位销轴的上下两端部均与对应的矩形通孔的内壁固接。
[0016]优选地，所述T型座的前方设有液压伸缩缸，所述液压伸缩缸的缸体部分与支撑板的底面固接，所述液压伸缩缸的伸缩杆端部固设有连接块，所述连接块的另一端部与对应的矩形滑板的一端部固接。
[0017]本专利技术还提出了煤矿矿井支撑防护结构的防护方法，包括以下步骤：
[0018]步骤一，推动滚轮，移动矩形框至合适的位置，同步启动四个伺服电机，伺服电机的电机轴带动蜗杆同步转动，蜗杆啮合带动对应的一对缺口蜗轮相对转动，带动一对第一连杆相对合拢，在一对铰接连杆的铰接作用下，带动一对第二连杆相对合拢，进而带动支撑板缓慢升高，使得支撑板的顶面抵在矿井内顶壁上；
[0019]步骤二，同步启动若干液压伸缩缸，控制液压伸缩缸的伸缩缸缩短，通过连接块带动一块矩形滑板沿着对应的矩形套筒向外滑动，由于限位板上的限位销孔与矩形通孔内的限位销轴形成限位作用，带动限位板的中部沿着T型座铰接摆动，进而带动另一块矩形滑板沿着对应的矩形套筒向外滑动，使得一对矩形滑板进行交错向外平移；
[0020]步骤三，一对矩形滑板交错向外平移时，带动从动轴沿着椭圆通孔进行滑动，同步带动缺口齿轮、Z型摆臂、支撑挡板向外进行平移，由于缺口齿轮先与定位滑板滑动连接、再与齿条啮合连接，随着矩形滑板的平移作用带动Z型摆臂、支撑挡板先向外平移、再铰接翻转，使得支撑挡板抵在矿井内顶壁上。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]1、在本专利技术中，通过支撑机构的配合使用，一对缺口蜗轮相对转动时，带动一对第一连杆相对合拢，在一对铰接连杆的铰接作用下，带动一对第二连杆相对合拢，进而带动支撑板缓慢升高，使得支撑板的顶面抵在矿井内顶壁上，进而增强了支撑板对矿井内顶壁支
撑的力度；
[0023]2、在本专利技术中，通过限位机构的配合使用，使得一对矩形滑板进行交错向外平移，随着矩形滑板的平移作用带动Z型摆臂、支撑挡板先向外平移、再铰接翻转，使得支撑挡板抵在矿井内顶壁上，进一步增大了支撑板对矿井内顶壁的支撑面积；
[0024]综上所述，本专利技术解决了矿井内顶壁支护效果不佳的问题，且整体结构设计紧凑，支撑板及若干支撑挡板对矿井内顶壁的共同支护作业，既增大了其接触面积有效对其压力进行分摊，又进一步增强了其对矿井内顶壁支撑的力度。
附图说明
[0025]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0026]图1为本专利技术的主视结构示意图；
[0027]图2为本专利技术的等轴侧结构示意图；
[0028]图3为本专利技术的仰视结构示意图；
[0029]图4为本专利技术的若干对支撑挡板展开示意图；
[0030]图5为本专利技术的图4的等轴侧示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.煤矿矿井支撑防护结构，包括矩形框(1)，其特征在于：所述矩形框(1)的底面四个拐角处均设有滚轮，所述矩形框(1)的上方设有平行放置的支撑板(2)，所述矩形框(1)的顶面四个拐角处均固设有第一加固板(3)，所述支撑板(2)的底面四个拐角处均固设有第二加固板(5)，每块所述第一加固板(3)均通过支撑机构与对应的第二加固板(5)连接；所述支撑板(2)的底面设有若干等距分布的T型座(11)，所述T型座(11)的两侧设有一对交错分布的定位侧板(15)，一对所述定位侧板(15)的顶边均与支撑板(2)的底面固接，一对所述定位侧板(15)的相背面设有一对交错分布的Z型摆臂(20)，一对所述Z型摆臂(20)的底边均固设有支撑挡板(21)，一对所述Z型摆臂(20)通过限位机构与一对定位侧板(15)连接。2.根据权利要求1所述的煤矿矿井支撑防护结构，其特征在于：所述支撑机构包括第一连杆(4)、第二连杆(6)，一对所述第一连杆(4)的底端部固设有一对缺口蜗轮(8)，所述第一加固板(3)的中部开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内部安装有输出端朝上的伺服电机(9)，所述伺服电机(9)的电机轴端部设有同轴联接的蜗杆(10)，所述蜗杆(10)延伸至一对缺口蜗轮(8)之间，且所述蜗杆(10)与一对缺口蜗轮(8)啮合连接。3.根据权利要求2所述的煤矿矿井支撑防护结构，其特征在于：所述限位机构包括缺口齿轮(19)，一对所述定位侧板(15)上均开设有椭圆通孔，每个所述椭圆通孔的内部均插设有滑动连接的从动轴(18)，一对所述从动轴(18)的相对外端部均固设有缺口齿轮(19)，一对所述Z型摆臂(20)的相对外端部均与对应的缺口齿轮(19)固接。4.根据权利要求3所述的煤矿矿井支撑防护结构，其特征在于：一对所述定位侧板(15)的相背面顶边均固设有定位滑板(16)，每块所述定位滑板(16)的底面外段部分固设有齿条(17)，每个所述缺口齿轮(19)的缺口部分与对应的定位滑板(16)滑动连接，每个所述缺口齿轮(19)的齿牙部分与齿条(17)啮合连接。5.根据权利要求4所述的煤矿矿井支撑防护结构，其特征在于：所述T型座(11)的两侧设有一对交错分布的矩形套筒(13)，一对所述矩形套筒(13)与一对定位侧板(15)交错分布，一对所述矩形套筒(13)的内部插设有一对交错滑动贯穿的矩形滑板(14)，一对所述从动轴(18)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊明，
申请(专利权)人：内蒙古伊东煤炭集团窑沟扶贫煤炭有限责任公司，
类型：发明
国别省市：