一种软岩巷道支护装置及施工方法制造方法及图纸

技术编号：40595086 阅读：4 留言：0更新日期：2024-03-12 21:57

本发明专利技术涉及巷道支护技术领域，且公开了一种软岩巷道支护装置及施工方法，包括：液压传动装置，所述液压传动装置的顶端固定安装有顶部垫板，所述顶部垫板的底端下方两侧设有力臂，所述液压传动装置的底端固定安装有底座。本申请解决了现有临时支护装置占用巷道空间的问题，通过设置大液压杆和小液压杆，与力臂连接的大液压杆和小液压杆能够很好的将巷道顶部的压力传送到力臂上，将力臂与巷道帮部紧贴，达到控制帮部变形的效果，该发明专利技术装置对软岩巷道临时支护装置简单，安装和拆卸方便，并且联合支护结构具有很高的抗变形能力，同时，施工工艺简单，方便拆卸，能够有效提高留巷效果、控制围岩变形，达到护巷的目的。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及巷道支护，尤其涉及一种软岩巷道支护装置及施工方法。

技术介绍

1、2021年全国原煤产量达41.3亿t，创历史新高，煤炭消费量占能源消费总量56％，预计到2025年煤炭仍占我国能源消费比重50％左右，煤炭做为我国能源主体，仍将是我国国民经济发展的重要支撑。随着浅部资源的逐渐枯竭，采矿活动逐渐向深部发展，面临难题之一就是深部软岩巷道围岩大变形的控制问题。

2、在软岩巷道掘进的过程中，原岩应力遭到破坏，由于软岩巷道岩层较软，岩层自身的强度不足以满足维持巷道原来的状态，巷道顶板在上覆岩层压力作用下就会产生大变形破坏，并且在巷道掘进过程中，掘进机头和支护存在着一定的空顶距，如若不及时对巷道进行支护，很容易产生直接顶冒落，造成人员与财产的损失。因此，本专利技术提出了一种软岩巷道支护装置及施工方法以解决软岩巷道掘进过程中支护不及时的问题。

技术实现思路

1、本申请提出了一种软岩巷道支护装置及施工方法，具备有效提高留巷效果、控制围岩变形，达到护巷的优点，用以解决巷道极易顶冒落，造成塌落的问题。

2、为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种软岩巷道支护装置，包括：液压传动装置，所述液压传动装置的顶端固定安装有顶部垫板，所述顶部垫板的底端下方两侧设有力臂，所述液压传动装置的底端固定安装有底座，所述力臂一侧底部固定安装有加强板，所述加强板通过连接件与大液压杆相连，所述大液压杆的另一端安装在底座的底端，所述底座的两侧安装有小液压杆，所述力臂的底端固定安装有固定板；</p>

3、所述大液压杆和小液压杆连接力臂和底座，连接方式为铰接，所述大液压杆和小液压杆伸长量为500mm，为适应各种巷道宽度的变化，所述大液压杆和小液压杆可调；

4、所述大液压杆和小液压杆初撑力为11.2mpa，工作阻力为20mpa，所述大液压杆和小液压杆伸长点可根据注压能力判断，当达到大液压杆和小液压杆初撑力后，即停止注压；

5、所述液压传动装置安装在底座上，安装方式为栓接，两个所述液压传动装置单独控制，可根据巷道形状分别注压，所述液压传动装置最大量程可达500mm，根据巷道高度可灵活调整，所述液压传动装置终点根据液压压力显示控制，所述液压传动装置初撑力不小于22mpa，当所述液压传动装置初撑力达到22mpa时，停止施压，所述液压传动装置工作阻力为25mpa；

6、所述加强板焊接在力臂上，增加力臂的抗弯强度；

7、所述顶部垫板可为π型钢梁，顶部垫板的长宽可以根据巷道顶板长度灵活调整；

8、所述底座上设置有孔，可将底座固定在巷道底板。

9、进一步，所述小液压杆为单侧双根，采用铰接的方式连接底座和力臂。

10、进一步，所述大液压杆和小液压杆均可伸缩，根据巷道宽度进行灵活调整。

11、进一步，所述两个支护结构之间采用连接杆进行交叉连接，以增加支护结构的整体稳定性。

12、进一步，所述液压传动装置的顶端固定安装有压顶板，所述压顶板的底端两侧设有斜撑液压杆，所述斜撑液压杆的底端安装在底座的顶端两侧，所述压顶板的底端外部设有位于固定板顶端且位于加强板一侧表面的压帮板，所述压顶板和压帮板的内腔壁面上固定安装有防护带，所述防护带的内腔设有隔水囊。

13、进一步，所述压顶板的整体形状呈拱桥状，所述压顶板的内腔壁面上开设有与隔水囊相适配的凹槽，所述斜撑液压杆连接压顶板和底座，连接方式为铰接。

14、进一步，所述压帮板的整体形状呈长方形，且压帮板的顶端一侧板体向上凸出，所述压帮板的内腔壁面上开设有与隔水囊相适配的凹槽。

15、进一步，所述防护带的形状呈倒“u”字形，所述防护带的内部为中空，所述防护带的表面具有弹性。

16、进一步，所述隔水囊的形状呈六边形，且隔水囊的内部为中空，所述隔水囊与防护带固定相连成一体，所述隔水囊的表面具有弹性，所述隔水囊的内部装有吸水树脂，所述隔水囊的顶端表面开设有微孔。

17、一种软岩巷道支护装置的施工方法，包括以下步骤：

18、s1、使用时，首先将力臂竖起，安装底部的两根大液压杆，然后安装单侧的两根小液压杆，根据巷道高度，确定大液压杆和小液压杆所需长度，将大液压杆和小液压杆长度进行固定；

19、s2、然后准备安装底座，将大液压杆和小液压杆和底座相连接，将底座固定在需要进行临时支护位置并调整水平，连接好后，将液压传动装置安装在底座上；

20、s3、底座安装好后，将截取适当长度的顶部垫板安装在液压传动装置上，固定好后，对液压传动装置注压，进行顶部垫板临时支护；

21、s4、当一组临时支护装置安装完毕后，再重复上述步骤安装下一组临时支护装置，将临时支护装置沿着巷道的掘进方向按照一定的间隔进行布置，相邻支护装置采用连接杆和螺栓进行连接，根据以往工程经验，相邻支护装置间隔范围在800～1000mm，可以对巷道顶板进行全面控制。

22、本申请具备如下有益效果：

23、本申请提供的一种软岩巷道支护装置，通过设置该专利技术装置，解决了现有临时支护装置占用巷道空间的问题，该专利技术装置只需占用巷道顶部部分空间即可完成对巷道的支护。

24、通过设置大液压杆和小液压杆，与力臂连接的大液压杆和小液压杆能够很好的将巷道顶部的压力通过大液压杆和小液压杆传送到力臂上，将力臂与巷道帮部紧贴，即可将巷道顶部的力传送到巷道帮部，达到控制帮部变形的效果。

25、顶部的液压传动装置单独控制，可以根据巷道的形状灵活注压，达到适应不同断面形状的巷道，大液压杆和小液压杆均为可调节式，可根据巷道的高度和宽度进行灵活调节，该专利技术装置沿着巷道掘进方向按照一定间隔均匀布置，对于软岩巷道顶板破碎段和淋水段支护效果更好。

26、该专利技术装置对软岩巷道临时支护装置简单，安装和拆卸方便，并且联合支护结构具有很高的抗变形能力，同时，施工工艺简单，方便拆卸，能够有效提高留巷效果、控制围岩变形，达到护巷的目的

27、通过设置防护带和隔水囊，利用防护带和隔水囊对下落的岩石块进行弹性结构缓冲，进而降低岩石块的冲击力，对压顶板表面实施保护，进一步防止因零碎的岩石块冲击而导致压顶板发生形变破裂，有效加强支护稳定性和支护强度，使支护装置工作更加安全。

28、同时，通过设置隔水囊内部承装吸水树脂，且隔水囊顶端表面开设微孔，利用隔水囊对巷道的顶和帮进行吸水干燥，使顶和帮保持良好的干燥度，避免因水分过多导致土质疏松，进而造成巷道松塌的问题，极大的提高巷道的稳固性及抗变形能力，同时，对压顶板和压帮板的表面起到防水的效果，避免压顶板和压帮板结构受损，提高支护装置的耐久性。

29、此外，通过设置隔水囊，利用隔水囊内部吸水树脂吸水膨胀，进而带动整个防护带一同膨胀，从而填补顶部和帮部与压顶板之间的空隙，使巷道的顶和帮得到完整的依托，极大的提高支护装置的支撑稳固效果，且隔水囊吸水越多，膨胀程度越大，填补效果更佳，巷道与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种软岩巷道支护装置，其特征在于，包括：液压传动装置(1)，所述液压传动装置(1)的顶端固定安装有顶部垫板(2)，所述顶部垫板(2)的底端下方两侧设有力臂(3)，所述液压传动装置(1)的底端固定安装有底座(9)，所述力臂(3)一侧底部固定安装有加强板(5)，所述加强板(5)通过连接件(7)与大液压杆(4)相连，所述大液压杆(4)的另一端安装在底座(9)的底端，所述底座(9)的两侧安装有小液压杆(6)，所述力臂(3)的底端固定安装有固定板(8)；

2.根据权利要求1所述的一种软岩巷道支护装置，其特征在于，所述小液压杆(6)为单侧双根，采用铰接的方式连接底座(9)和力臂(3)。

3.根据权利要求2所述的一种软岩巷道支护装置，其特征在于，所述大液压杆(4)和小液压杆(6)均可伸缩，根据巷道宽度进行灵活调整。

4.根据权利要求3所述的一种软岩巷道支护装置，其特征在于，所述两个支护结构之间采用连接杆(11)进行交叉连接，以增加支护结构的整体稳定性。

5.根据权利要求4所述的一种软岩巷道支护装置，其特征在于，所述液压传动装置(1)的顶端固定

6.根据权利要求5所述的一种软岩巷道支护装置，其特征在于，所述压顶板(12)的整体形状呈拱桥状，所述压顶板(12)的内腔壁面上开设有与隔水囊(16)相适配的凹槽，所述斜撑液压杆(13)连接压顶板(12)和底座(9)，连接方式为铰接。

7.根据权利要求6所述的一种软岩巷道支护装置，其特征在于，所述压帮板(14)的整体形状呈长方形，且压帮板(14)的顶端一侧板体向上凸出，所述压帮板(14)的内腔壁面上开设有与隔水囊(16)相适配的凹槽。

8.根据权利要求7所述的一种软岩巷道支护装置，其特征在于，所述防护带(15)的形状呈倒“U”字形，所述防护带(15)的内部为中空，所述防护带(15)的表面具有弹性。

9.根据权利要求8所述的一种软岩巷道支护装置，其特征在于，所述隔水囊(16)的形状呈六边形，且隔水囊(16)的内部为中空，所述隔水囊(16)与防护带(15)固定相连成一体，所述隔水囊(16)的表面具有弹性，所述隔水囊(16)的内部装有吸水树脂，所述隔水囊(16)的顶端表面开设有微孔。

10.根据权利要求9所述的一种软岩巷道支护装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

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【技术特征摘要】

2.根据权利要求1所述的一种软岩巷道支护装置，其特征在于，所述小液压杆(6)为单侧双根，采用铰接的方式连接底座(9)和力臂(3)。

3.根据权利要求2所述的一种软岩巷道支护装置，其特征在于，所述大液压杆(4)和小液压杆(6)均可伸缩，根据巷道宽度进行灵活调整。

4.根据权利要求3所述的一种软岩巷道支护装置，其特征在于，所述两个支护结构之间采用连接杆(11)进行交叉连接，以增加支护结构的整体稳定性。

5.根据权利要求4所述的一种软岩巷道支护装置，其特征在于，所述液压传动装置(1)的顶端固定安装有压顶板(12)，所述压顶板(12)的底端两侧设有斜撑液压杆(13)，所述斜撑液压杆(13)的底端安装在底座(9)的顶端两侧，所述压顶板(12)的底端外部设有位于固定板(8)顶端且位于加强...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊峰，刘毅涛，郝晓伟，姚伟，阎秀峰，潘永峰，徐亚波，李向东，郝佳宾，王鑫，
申请(专利权)人：鄂尔多斯市金通矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：

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