一种冲击地压巷道的支护卸压结构的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿井下支护技术领域，尤其涉及一种冲击地压巷道的支护卸压结构。


背景技术：

2.随着我国煤炭资源开采深度和开采强度的增加，冲击地压引起煤岩动力灾害也日趋加剧。冲击地压具有突发性、瞬时震动性和巨大破坏性等显现特征，释放大量能量，导致巷道支护结构失效、破坏。当矿井开采深度进入1000m以下时，硬岩也呈现软岩流变特性。阜新五龙煤矿“1
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12”冲击地压事故，造成4人死亡36人负伤，毁坏巷道超过300m，直接经济损失超过亿元；河南义马跃进煤矿“8
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6”、“8
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11”冲击事故，分别造成400m和360m的巷道变形破坏，大量o型棚损坏；义马千秋煤矿“11
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3”冲击地压事故，巷道发生严重挤压垮冒，造成10人死亡，380m巷道严重破坏，其中有近百米段巷道基本合拢。对于深部冲击地压巷道维护，冲击地压发生时煤层的片帮或煤块的抛出会挤倒或打倒单体支柱；顶、底板剧烈震动造成的瞬间猛烈加载会压坏支柱和支架，围岩变形量大、破坏严重，锚杆(索)支护体系严重破坏，锚杆(索)被抛出，金属网断裂，支柱和支架变形、弯曲严重，造成重大人员伤亡和经济损失。深部煤岩体的性质也与浅部明显不同，其力学行为呈现非线性，岩体变形表现出脆－延转化特性、流变特性和扩容性质。采用何种支护结构抗冲已成为当前冲击地压矿井巷道支护亟待解决的重要课题。
3.专利号cn210977516u公布了一种用于冲击地压矿井巷道的防冲释能复合支护结构，其技术方案是，巷道轮廓上设置有支护结构，所述支护结构包括覆盖在围岩表面的混凝土初喷层，混凝土初喷层上打有朝向围岩方向延伸、呈辐射状布置的锚杆、锚索和卸压孔，混凝土初喷层内表面覆盖有混凝土复喷层，靠近混凝土复喷层一端的卸压孔内注射有注浆体，注浆体自混凝土复喷层起向外依次为水泥浆注浆体、泡沫水泥浆注浆体和纤维水泥基浆液注浆体，本实用新型结构既让巷道围岩有一定程度变形，释放部分围岩压力，又能提供足够大支护强度，限制巷道围岩进一步变形，实现“强-弱-强”一体化设计，提高了围岩支护结构整体稳定性。
4.上述专利具有以下缺点：1、无法在煤矿井壁上进行定位安装，不利于起到支护卸压效果；2、对煤矿井壁的支撑效果差，对煤矿井的井壁支撑力低，无法有效地对煤矿井壁支护；3、不具有多重缓冲卸压效果，无法对煤矿井壁的挤压力进行缓冲卸压消除。为此，我们提出一种冲击地压巷道的支护卸压结构。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种冲击地压巷道的支护卸压结构，设计新颖，便于操作且使用效果好，旨在通过定位锥，可在煤矿井壁上进行定位安装，有利于起到支护卸压效果；通过卸压支撑杆和气压缓冲支撑杆，可提高煤矿井壁的支撑效果，提高对煤矿井的井壁支撑力，能够有效地对煤矿井壁支护；通过缓冲压件和主撑卸压柱，可具有多重缓冲卸压效果，能够
对煤矿井壁的挤压力进行缓冲卸压消除。
6.本实用新型提供的具体技术方案如下：
7.本实用新型提供的一种冲击地压巷道的支护卸压结构，包括主撑卸压柱，所述主撑卸压柱上下端均固定安装有缓冲压件，所述缓冲压件两侧均通过活动连接轴活动连接安装有卸压支撑杆，所述卸压支撑杆同样通过活动连接轴在水平方向上活动连接安装有横向定位板，所述卸压支撑杆内侧上通过气压缓冲支撑杆进行两两支撑连接连接，所述缓冲压件和横向定位板外侧上均安装有两个定位锥，所述定位锥顶端焊接安装有定位锥头，所述定位锥头上设计有螺旋定位攻齿，所述定位锥侧壁上螺旋设计有定位钻齿。
8.可选的，所述气压缓冲支撑杆上安装有活塞筒，所述活塞筒内部底端设置有氮气腔，所述氮气腔内注满高压氮气，所述活塞筒内部活动镶嵌安装有活塞杆。
9.可选的，所述活塞杆底端连接安装有氮气吸盘，所述活塞杆上端焊接连接件，所述活塞筒内部注有一定量的液压油，所述活塞筒内部上端设置有密封垫。
10.可选的，所述主撑卸压柱中心安装有氮气卸压筒，所述氮气卸压筒上下端均活动镶嵌安装有卸压连接柱，所述卸压连接柱端头焊接安装有油压筒，所述油压筒内部同样活动安装有卸压连接柱。
11.可选的，所述氮气卸压筒右侧连通安装有充气阀，所述充气阀上开设有充气嘴，所述氮气卸压筒内部注有高压氮气，所述油压筒内部注有液压油。
12.可选的，所述缓冲压件上安装有底板，所述底板活动贯穿有卡位铆杆，所述卡位铆杆上端连接于顶板，所述底板和顶板之间通过卸压弹簧连接安装。
13.本实用新型的有益效果如下：
14.1、本实用新型设计新颖，便于操作且使用效果好，通过设有定位锥，在对煤矿井壁进行支撑防护时，将煤矿井壁上钻取定位孔后，将卸压结构上的定位锥对准嵌入其中，使得卸压结构上下左右端的定位锥固定钻取于煤矿井壁上，因此，将卸压结构对煤矿井壁进行定位安装，当卸压结构支撑起来时，会很好地对煤矿井壁进行防护支撑，以便于卸压，如此，可在煤矿井壁上进行定位安装，有利于起到支护卸压效果。
15.2、本实用新型通过设有卸压支撑杆和气压缓冲支撑杆，向主撑卸压柱上的氮气卸压筒进行充入高压氮气，使得氮气卸压筒内的压强增大，对卸压连接柱进行伸出支撑，以此支撑起卸压支撑杆，而卸压支撑杆支撑起来后，带动气压缓冲支撑杆进行拉伸，气压缓冲支撑杆上的活塞杆就会受力伸出，利用氮气吸盘将氮气腔内的高压氮气吸出至活塞筒内，液压油会自然封住氮气腔的出气口，增大活塞筒内的压强，伸出活塞杆，用以支撑所有的卸压支撑杆，形成圆形，对煤矿井壁进行支撑，如此，可提高煤矿井壁的支撑效果，提高对煤矿井的井壁支撑力，能够有效地对煤矿井壁支护。
16.3、本实用新型通过设有缓冲压件和主撑卸压柱，通过向主撑卸压柱上的氮气卸压筒进行充入高压氮气，使得氮气卸压筒内的压强增大，对卸压连接柱进行伸出支撑，来达到支撑防护煤矿井壁效果，并且通过控制充入的高压氮气量来调节主撑卸压柱上的氮气卸压筒的压强，当煤矿井壁向卸压结构产生挤压力时，先通过缓冲压件上的卸压弹簧进行弹性缓冲抵消一部分挤压力，再通过主撑卸压柱上的油压筒进行油压缓冲抵消一部分挤压力，接着通过主撑卸压柱上的氮气卸压筒进行气压缓冲抵消一部分挤压力，最后由于主撑卸压柱为对向双头设计，会将两端的挤压力传递到中间进行相互抵消，采用了借力消力的原理，
如此，可具有多重缓冲卸压效果，能够对煤矿井壁的挤压力进行缓冲卸压消除。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例的一种冲击地压巷道的支护卸压结构的整体结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例的一种冲击地压巷道的支护卸压结构的定位锥结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例的一种冲击地压巷道的支护卸压结构的气压缓冲支撑杆结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例的一种冲击地压巷道的支护卸压结构的主撑卸压柱结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例的一种冲击地压巷道的支护卸压结构的缓冲压件结构示意图。
23.图中：1.定位锥；2.活动连接轴；3.卸压支撑杆；4.缓冲压件；5.气压缓冲支撑杆；6.主撑卸压柱；7.横向定位板；8.定位钻齿；9.定位锥头；10.螺旋定位攻齿；11.氮气腔；12.活塞杆；13.液压油；14.密封垫；15.连接件；16.活塞筒；17.氮气吸盘；18.高压氮气；19.氮气卸压筒；20.卸压连接柱；21.油压筒；22.充气阀；23.充气嘴；24.卡位铆杆；25.卸压弹簧；26.顶板；27.底板。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.下面将结合图1～图5对本实用新型实施例的一种冲击地压巷道的支护卸压结构进行详细的说明。
26.参考图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种冲击地压巷道的支护卸压结构，包括主撑卸压柱6，所述主撑卸压柱6上下端均固定安装有缓冲压件4，所述缓冲压件4两侧均通过活动连接轴2活动连接安装有卸压支撑杆3，所述卸压支撑杆3同样通过活动连接轴2在水平方向上活动连接安装有横向定位板7，所述卸压支撑杆3内侧上通过气压缓冲支撑杆5进行两两支撑连接连接，所述缓冲压件4和横向定位板7外侧上均安装有两个定位锥1，所述定位锥1顶端焊接安装有定位锥头9，所述定位锥头9上设计有螺旋定位攻齿10，所述定位锥1侧壁上螺旋设计有定位钻齿8，可在煤矿井壁上进行定位安装，有利于起到支护卸压效果，并且可提高对煤矿井的井壁支撑力，能够有效地对煤矿井壁支护，还具有多重缓冲卸压效果，能够对煤矿井壁的挤压力进行缓冲卸压消除。
27.参照图3所示，所述气压缓冲支撑杆5上安装有活塞筒16，所述活塞筒16内部底端设置有氮气腔11，所述氮气腔11内注满高压氮气18，所述活塞筒16内部活动镶嵌安装有活塞杆12，气压缓冲支撑杆5用于提高对煤矿井的井壁支撑力，能够有效地对煤矿井壁支护。
28.参照图3所示，所述活塞杆12底端连接安装有氮气吸盘17，所述活塞杆12上端焊接连接件15，所述活塞筒16内部注有一定量的液压油13，所述活塞筒16内部上端设置有密封垫14。
29.参照图4所示，所述主撑卸压柱6中心安装有氮气卸压筒19，所述氮气卸压筒19上下端均活动镶嵌安装有卸压连接柱20，所述卸压连接柱20端头焊接安装有油压筒21，所述油压筒21内部同样活动安装有卸压连接柱20，主撑卸压柱6用于多重缓冲卸压效果，能够对煤矿井壁的挤压力进行缓冲卸压消除。
30.参照图4所示，所述氮气卸压筒19右侧连通安装有充气阀22，所述充气阀22上开设有充气嘴23，所述氮气卸压筒19内部注有高压氮气18，所述油压筒21内部注有液压油13，氮气卸压筒19采用气压缓冲卸压。
31.参照图5所示，所述缓冲压件4上安装有底板27，所述底板27活动贯穿有卡位铆杆24，所述卡位铆杆24上端连接于顶板26，所述底板27和顶板26之间通过卸压弹簧25连接安装，缓冲压件4采用弹性缓冲卸压。
32.本实用新型实施例提供一种冲击地压巷道的支护卸压结构，使用时，通过设有定位锥1，在对煤矿井壁进行支撑防护时，将煤矿井壁上钻取定位孔后，将卸压结构上的定位锥1对准嵌入其中，使得卸压结构上下左右端的定位锥1固定钻取于煤矿井壁上，因此，将卸压结构对煤矿井壁进行定位安装，当卸压结构支撑起来时，会很好地对煤矿井壁进行防护支撑，以便于卸压，如此，可在煤矿井壁上进行定位安装，有利于起到支护卸压效果；通过设有卸压支撑杆3和气压缓冲支撑杆5，向主撑卸压柱6上的氮气卸压筒19进行充入高压氮气，使得氮气卸压筒19内的压强增大，对卸压连接柱20进行伸出支撑，以此支撑起卸压支撑杆3，而卸压支撑杆3支撑起来后，带动气压缓冲支撑杆5进行拉伸，气压缓冲支撑杆5上的活塞杆12就会受力伸出，利用氮气吸盘17将氮气腔11内的高压氮气18吸出至活塞筒16内，液压油13会自然封住氮气腔11的出气口，增大活塞筒16内的压强，伸出活塞杆12，用以支撑所有的卸压支撑杆3，形成圆形，对煤矿井壁进行支撑，如此，可提高煤矿井壁的支撑效果，提高对煤矿井的井壁支撑力，能够有效地对煤矿井壁支护；通过设有缓冲压件4和主撑卸压柱6，通过向主撑卸压柱6上的氮气卸压筒19进行充入高压氮气18，使得氮气卸压筒19内的压强增大，对卸压连接柱20进行伸出支撑，来达到支撑防护煤矿井壁效果，并且通过控制充入的高压氮气18量来调节主撑卸压柱6上的氮气卸压筒19的压强，当煤矿井壁向卸压结构产生挤压力时，先通过缓冲压件4上的卸压弹簧25进行弹性缓冲抵消一部分挤压力，再通过主撑卸压柱6上的油压筒21进行油压缓冲抵消一部分挤压力，接着通过主撑卸压柱6上的氮气卸压筒19进行气压缓冲抵消一部分挤压力，最后由于主撑卸压柱6为对向双头设计，会将两端的挤压力传递到中间进行相互抵消，采用了借力消力的原理，如此，可具有多重缓冲卸压效果，能够对煤矿井壁的挤压力进行缓冲卸压消除。
33.需要说明的是，本实用新型为一种冲击地压巷道的支护卸压结构，包括定位锥1、活动连接轴2、卸压支撑杆3、缓冲压件4、气压缓冲支撑杆5、主撑卸压柱6、横向定位板7、定位钻齿8、定位锥头9、螺旋定位攻齿10、氮气腔11、活塞杆12、液压油13、密封垫14、连接件
15、活塞筒16、氮气吸盘17、高压氮气18、氮气卸压筒19、卸压连接柱20、油压筒21、充气阀22、充气嘴23、卡位铆杆24、卸压弹簧25、顶板26、底板27，上述元件均为现有技术产品，由本领域技术人员根据使用的需要，选取、安装并完成元件的调试作业，确保各元件均能正常工作，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本技术人在这里不做具体限制。
34.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型实施例的精神和范围。这样，倘若本实用新型实施例的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。