一种矿山开采用紧急加固支撑装置的制作方法

[0001]
本发明属于矿山开采技术领域，具体涉及一种矿山开采用紧急加固支撑装置。


背景技术：

[0002]
矿山指有一定开采境界的采掘矿石的独立生产经营单位。矿山主要包括一个或多个采矿车间(或称坑口、矿井、露天采场等)和一些辅助车间，大部分矿山还包括选矿场。矿山包括煤矿、金属矿、非金属矿、建材矿和化学矿等等。矿山规模(也称生产能力)通常用年产量或日产量表示。年产量即矿山每年生产的矿石数量。按产量的大小，分为大型、中型、小型三种类型。矿山规模的大小，要与矿山经济合理的服务年限相适应，只有这样，才能节省基建费用，降低成本。在矿山生产过程中，采掘作业既是消耗人力、物力最多，占用资金最多，又是降低采矿成本潜力最大的生产环节。
[0003]
矿山开采是为了更好的满足社会经济发展的需要，矿山开采分地上、地下两种，随着矿源的不断开发，现在主要以地下采矿为主。在矿山的开采过程中，一般需要开挖坑道用于矿石的输送，坑道的使用时间较长，且常有工人在其中行走，所以在矿山开采的过程中，需要保证坑道的稳定性和坚固性，避免坑道局部坍塌造成的安全事故，降低矿山开采人员的伤亡。
[0004]
但是，因为矿山开采过程中存在较多的不确定因素，这导致矿山开采过程中坑道仍然会出现局部坍塌的现象，为了增大工人生存的几率，需要快速的对坑道进行必要的加固处理，保证坑道的安全，从而增大被困工人生存的概率，给救援人员赢取更多的救援时间。但是，现有的矿山开采用紧急加固支撑装置在使用过程中使用步骤较为的繁琐，且因为装置自重较大，导致其组装使用的过程中十分的费时费力，不利于工人对其快速的使用，无法满足坑道快速加固的实际使用需求；同时，现有的矿山开采用紧急加固支撑装置减震性较差，在地震等地壳活动对坑道干扰的过程中，装置自身容易受损，导致支撑后的坑道稳定性较低，不利于对工人的保护，降低了工人生还的概率；最后，现有的矿山开采用紧急加固支撑装置在固定过程中，不能根据坑道地形进行必要的固定调节，导致其使用过程中的稳定性下降，抗压性能减弱，也会直接影响加固后坑道的稳定和安全。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种矿山开采用紧急加固支撑装置，通过支撑供气机构中的气罐内部的压缩气体对高度调节机构内部进行快速充气处理，使得高度调节机构内部气压增大，可以快速推动固定板上移，并在一组卡板作用下得以限位固定，从而配合高度调节机构上方的托举保护机构对坑道顶部进行快速加固支撑处理，极大的提高了该装置使用的效率，缩减了该装置使用的步骤，显著提升工人的生还概率，更好的满足了矿山开采坑道紧急加固支撑的实际需求。
[0006]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿山开采用紧急加固支撑装置，包括支撑供气机构，所述支撑供气机构顶部固定有第一阻尼组件，所述第一阻尼组件顶部
固定有加固机构，所述加固机构顶部固定有高度调节机构，所述高度调节机构顶部固定有第二阻尼组件，所述第二阻尼组件顶部固定有托举保护机构，所述支撑供气机构、第一阻尼组件、加固机构、高度调节机构、第二阻尼组件和托举保护机构均位于同一竖直轴线上；所述支撑供气机构包括支撑座，所述支撑座顶部与第一阻尼组件底部固定连接，所述支撑座一内壁固定有气罐，所述气罐出气口一端固定连通有出气管，所述出气管上设有双向阀，所述出气管另一端与第一阻尼组件固定连通；所述高度调节机构包括调节筒，所述调节筒外壁开有一组对称分布的且与内部相互连通的滑槽，所述调节筒外壁固定有两组对称分布的第三弹簧，一组所述第三弹簧另一端固定有固定块，所述固定块一表面固定有卡板，一组所述第三弹簧关于卡板对称分布，所述卡板与滑槽内壁间隙配合；所述调节筒内壁滑动配合有第一滑塞，所述第一滑塞顶部固定有固定板，所述固定板顶部固定有第二滑塞，所述第二滑塞与调节筒内壁滑动配合，所述调节筒内壁从上至下依次固定有限位环和垫环，所述限位环位于滑槽下方，所述垫环位于第一滑塞下方，所述固定板一相对侧面均开有锯齿槽，所述卡板与同一侧的锯齿槽间隙配合，所述调节筒底部贯穿固定有输气管，所述输气管上设有单向阀，所述调节筒通过输气管与第一阻尼组件固定连通，所述单向阀位于第一阻尼组件内部。
[0007]
方案中需要说明的是：气罐、双向阀和单向阀为现有技术的常用部件，采用的型号等均可根据实际使用需求定制；作为一种优选的实施方式，所述第一滑塞与调节筒结合处设有第一密封圈，所述卡板横截面为直角梯形结构。
[0008]
作为一种优选的实施方式，所述第一阻尼组件和第二阻尼组件结构特征完全相同，所述第一阻尼组件包括下托板，所述下托板顶部从内到外依次固定有第一弹簧、套管和第二弹簧，所述第二弹簧另一端固定有上托板。
[0009]
作为一种优选的实施方式，所述上托板底部固定有套筒，所述第二弹簧套接在套筒外部，所述套筒套接在套管外部且与套管外壁间隙配合，所述套管与套筒结合处设有第二密封圈，所述第一弹簧另一端与套筒一内壁固定连接。
[0010]
作为一种优选的实施方式，所述加固机构包括加固板，所述加固板上贯穿固定有若干呈圆形阵列分布的固定柱，若干所述固定柱所在轴线呈伞装分布且交于同一点。
[0011]
作为一种优选的实施方式，所述固定柱轴心处开有第二螺纹孔，所述固定柱通过第二螺纹孔螺纹连接有螺栓，所述螺栓底端穿过第二螺纹孔且固定有第一锥体。
[0012]
作为一种优选的实施方式，所述托举保护机构包括支撑板和压板，所述支撑板顶部开有若干呈圆形阵列分布的连接槽，所述连接槽一相对内壁之间通过转轴转动连接有连接管，所述连接管外壁固定有辅助托板。
[0013]
作为一种优选的实施方式，所述支撑板轴心处开有第一螺纹孔，所述压板底部轴心处固定有螺柱，所述压板通过螺柱与支撑板螺纹连接，所述压板顶部固定有第二锥体。
[0014]
与现有技术相比，本发明提供的一种矿山开采用紧急加固支撑装置，至少包括如下有益效果：（1）本发明通过支撑供气机构中的气罐内部的压缩气体对高度调节机构内部进行快速
充气处理，使得高度调节机构内部气压增大，可以快速推动固定板上移，并在一组卡板作用下得以限位固定，从而配合高度调节机构上方的托举保护机构对坑道顶部进行快速加固支撑处理，极大的提高了该装置使用的效率，缩减了该装置使用的步骤，显著提升工人的生还概率，更好的满足了矿山开采坑道紧急加固支撑的实际需求。
[0015]
（2）本发明通过高度调节机构上下设置的第二阻尼组件和第一阻尼组件相互配合，可以显著提升该装置减震的性能，使得该装置在实际使用时，能有效吸收矿山坑道外部带来的冲击力，减小坑道的形变量，使得矿山坑道的稳定性和安全性得到提升，且气罐向第一阻尼组件中充气，使得第一阻尼组件内部气压增大，可以显著提升第一阻尼组件的减震吸能效果，使得该装置的减震性能进一步提高，从而更好的满足矿山开采的使用需求。
[0016]
（3）本发明通过加固机构中若干螺栓的使用，使得该装置可以更好的根据矿山坑道地形进行调节式固定，使得固定后的该装置底部更加稳定，抗压性能更强，同时，该装置顶部托举保护机构中的若干辅助托板可以增大该装置对坑道顶部的支撑面积，使得坑道顶部更稳定，支撑效果更好，托举保护机构中第二锥体的设置，使得该装置能更好的嵌入坑道中，进一步增强该装置的稳定性，使得工人生存的几率得以提升。
[0017]
（4）本发明通过一组卡板用于固定板与调节筒形态的固定，且调节筒内部气压增大，可以更好的保证高度调节机构整体结构的稳定，使得高度调节机构进行矿山坑道的支撑加固过程中，稳定性更好，更加的耐用，从而在一定程度上，提升了该装置的使用寿命。
附图说明
[0018]
图1为一种矿山开采用紧急加固支撑装置的结构示意图；图2为高度调节机构的结构示意图；图3为固定板、锯齿槽、固定块和卡板的结构示意图；图4为调节筒和滑槽的结构示意图；图5为支撑供气机构和第一阻尼组件的结构示意图；图6为下托板、上托板、套筒和第一弹簧的结构示意图；图7为加固机构的结构示意图；图8为第二阻尼组件和托举保护机构的结构示意图；图9为支撑板、连接槽、连接管和辅助托板的结构示意图；图10为压板、第二锥体和螺柱的结构示意图。
[0019]
图中：1、支撑供气机构；2、第一阻尼组件；3、加固机构；4、高度调节机构；5、第二阻尼组件；6、托举保护机构；101、支撑座；102、气罐；103、出气管；104、双向阀；201、下托板；202、第一弹簧；203、套管；204、上托板；205、套筒；206、第二弹簧；301、加固板；302、固定柱；303、螺栓；304、第一锥体；401、调节筒；402、滑槽；403、第三弹簧；404、固定块；405、卡板；406、第一滑塞；407、固定板；408、第二滑塞；409、限位环；410、垫环；411、锯齿槽；412、输气管；413、单向阀；601、支撑板；602、连接槽；603、连接管；604、辅助托板；605、第一螺纹孔；606、压板；607、第二锥体；608、螺柱。
具体实施方式
[0020]
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
[0021]
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
[0022]
请参阅图1-10，本发明提供一种矿山开采用紧急加固支撑装置，包括支撑供气机构1，支撑供气机构1顶部固定有第一阻尼组件2，第一阻尼组件2顶部固定有加固机构3，加固机构3顶部固定有高度调节机构4，高度调节机构4顶部固定有第二阻尼组件5，第二阻尼组件5顶部固定有托举保护机构6，支撑供气机构1、第一阻尼组件2、加固机构3、高度调节机构4、第二阻尼组件5和托举保护机构6均位于同一竖直轴线上，这样设计可以显著提升该装置整体结构的稳定性，使得该装置进行矿山坑道加固的过程中受力点更加的集中；支撑供气机构1包括支撑座101，支撑座101顶部与第一阻尼组件2底部通过焊接固定，支撑座101一内壁固定有气罐102，气罐102出气口一端固定连通有出气管103，出气管103上设有双向阀104，出气管103另一端与第一阻尼组件2固定连通，气罐102中充满着压缩气体，会为该装置的使用提供动力，使得该装置能在极短的时间内完成展开，从而更高效的完成对矿山坑道的支撑和加固，为工人的生存提供更好的保障；高度调节机构4包括调节筒401，调节筒401外壁开有一组对称分布的且与内部相互连通的滑槽402，调节筒401外壁固定有两组对称分布的第三弹簧403，一组第三弹簧403另一端固定有固定块404，固定块404一表面固定有卡板405，一组第三弹簧403关于卡板405对称分布，卡板405与滑槽402内壁间隙配合；调节筒401内壁滑动配合有第一滑塞406，第一滑塞406顶部固定有固定板407，固定板407顶部固定有第二滑塞408，第二滑塞408与调节筒401内壁滑动配合，调节筒401内壁从上至下依次固定有限位环409和垫环410，限位环409位于滑槽402下方，垫环410位于第一滑塞406下方，固定板407一相对侧面均开有锯齿槽411，卡板405与同一侧的锯齿槽411间隙配合，调节筒401底部贯穿固定有输气管412，输气管412上设有单向阀413，调节筒401通过输气管412与第一阻尼组件2固定连通，单向阀413位于第一阻尼组件2内部，通过支撑供气机构1中的气罐102内部的压缩气体对高度调节机构4内部进行快速充气处理，使得高度调节机构4内部气压增大，可以快速推动固定板407上移，并在一组卡板405作用下得以限位固定，从而配合高度调节机构4上方的托举保护机构6对坑道顶部进行快速加固支撑处理，极大的提高了该装置使用的效率，缩减了该装置使用的步骤，显著提升工人的生还概率，且该装置通过一组卡板405用于固定板407与调节筒401形态的固定，且调节筒401内部气压增大，可以更好的保证高度调节机构4整体结构的稳定，使得高度调节机构4进行矿山坑道的支撑加固过程中，稳定性更好，更加耐用，从而在一定程度上，提升了该装置的使用寿命。
[0023]
第一滑塞406与调节筒401结合处设有第一密封圈，卡板405横截面为直角梯形结构，这样设计可以保证第一滑塞406更好的推动固定板407上移，完成对矿山坑道的有效支撑和加固，卡板405的设计可以更好的配合锯齿槽411，防止固定板407下滑，有效维持固定板407与调节筒401之间的位置稳定，固定板407在常规不使用状态下，始终处于调节筒401中，这样可以显著减小该装置的整体体积，降低其对坑道空间的占用率，使得该装置在收纳和存储的过程中更加的方便、省事。
[0024]
第一阻尼组件2和第二阻尼组件5结构特征完全相同，第一阻尼组件2包括下托板201，下托板201顶部从内到外依次固定有第一弹簧202、套管203和第二弹簧206，第二弹簧
206另一端固定有上托板204，上托板204底部固定有套筒205，第二弹簧206套接在套筒205外部，套筒205套接在套管203外部且与套管203外壁间隙配合，套管203与套筒205结合处设有第二密封圈，第一弹簧202另一端与套筒205一内壁通过焊接固定，通过高度调节机构4上下设置的第二阻尼组件5和第一阻尼组件1相互配合，可以显著提升该装置减震的性能，使得该装置在实际使用时，能有效吸收矿山坑道外部带来的冲击力，减小坑道的形变量，使得矿山坑道的稳定性和安全性得到提升，且气罐102向第一阻尼组件2中充气，使得第一阻尼组件2内部气压增大，可以显著提升第一阻尼组件2的减震吸能效果，使得该装置的减震性能进一步提高。
[0025]
加固机构3包括加固板301，加固板301上贯穿固定有六个呈圆形阵列分布的固定柱302，六个固定柱302所在轴线呈伞装分布且交于同一点，这样可以增大该装置底部的支撑面，使得该装置可以更好的根据矿山坑道地形进行调节式固定，且使得固定后的该装置底部更稳定，抗压性更强。
[0026]
固定柱302轴心处开有第二螺纹孔，固定柱302通过第二螺纹孔螺纹连接有螺栓303，螺栓303底端穿过第二螺纹孔且固定有第一锥体304，第一锥体304的使用可以促使该装置底部能更好的嵌入坑道壁中，使得该装置与矿山坑道的结合更加的紧密，从而使得该装置进行矿山坑道加固支撑时稳定性更强、安全性更高。
[0027]
托举保护机构6包括支撑板601和压板606，支撑板601顶部开有六个呈圆形阵列分布的连接槽602，连接槽602一相对内壁之间通过转轴转动连接有连接管603，连接管603外壁固定有辅助托板604，支撑板601轴心处开有第一螺纹孔605，压板606底部轴心处固定有螺柱608，压板606通过螺柱608与支撑板601螺纹连接，压板606顶部固定有第二锥体607，压板606的使用可以对六个辅助托板604的位置进行限定，使得托举保护机构6整体结构更加的稳定，在托举矿山坑道的过程中效果更好，该装置顶部托举保护机构6中的六个辅助托板604可以增大该装置对坑道顶部的支撑面积，使得坑道顶部更稳定，支撑效果更好，托举保护机构6中第二锥体607的设置，使得该装置能更好的嵌入坑道中，进一步增强该装置的稳定性，使得工人生存的几率得以提升，辅助托板604可以转动折叠，这样可以进一步减小该装置的体积，使得该装置在存放时对空间的占用更少，不会影响工人对矿山的正常开采。
[0028]
首先将该装置搬移至指定位置，并使该装置的底部与坑道底部紧密贴合，然后操作人员将托举保护机构6中的六个辅助托板604展开，并将压板606通过底部的螺柱608螺纹连接在支撑板601上，使得压板606配合支撑板601完成对六个辅助托板604位置的限定，接着操作人员打开支撑供气机构1中的双向阀104，使得气罐102向第一阻尼组件2中充气，迫使第一阻尼组件2内部气压增大，第一阻尼组件2中气压增大后会将大部分气体通过输气管412输入高度调节机构4中，使得调节筒401内部气压增大，从而推动第一滑塞406带动固定板407上移，固定板407上移过程中会推动托举保护机构6与坑道顶部贴合，固定板407的位置在一组卡板405作用下得以限定，使得该装置初步完成对矿山坑道内部的加固，接着操作人员分别拧动加固机构3中的螺栓303，使得螺栓303带动底部的第一锥体304完成该装置根据坑道地形对坑道内部的加固，极大的提升该装置固定后整体的稳定性，使得矿山坑道的加固效果更好，稳定性更高，形变量更加的可控，该装置在使用时，第二阻尼组件5和第一阻尼组件2相互配合，可以很大程度上吸收坑道外部传导的冲击力，使得该装置抗压性更强，对坑道的支撑效果更好，这样，工人就可以在该装置附近避难，等待后续的救援，该装置使
用完成后，可通过更换新的气罐102用于该装置后续的使用，同时，操作人员可以拉动一组卡板，将固定板407收回到调节筒401中，从而缩减该装置的体积，使得该装置在搬运和存储更加的方便省事。
[0029]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。