[实用新型]一种单向收缩的弹性支架

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿巷道支护技术领域，涉及一种单向收缩的弹性支架，主要应用于深部冲击地压矿井回采巷道内的 U 型钢支架抗冲击防护。

背景技术

目前，深部矿井回采巷道支护的防冲主要依靠支架防护，而现有的U型钢支架构成的支护结构比较简单、承载能力较大、具有增阻速度快、支 护强度高和可缩性高等优点，被广泛应用于巷道围岩不稳定、变形量较大、受动压影响较大 的煤矿回采巷道，其克服了刚性支架的不可收缩缺点。随着矿井开采深度的不断增加，巷道冲击地压等动力现象增多，冲击地压发生时，释放大量冲击能量，这些能量以冲击波的形式通过介质传播到 U 型钢支架构成的支护结构上，对其产生强烈的冲击破坏。这就要求 U 型钢支架构成的支护结构不但能承受强大的围岩静载，更要其承受冲击地压产生的高速、强烈动载，而现有 U 型钢支架构成的支护结构抗冲击性较差，且其采用的搭接的连接方式无法做到快速收缩卸压，因此很难做到快速让位卸压，无法及时吸收冲击地压发生过程中释放的能量，因此难以有效抵御冲击地压产生的高强动载。

为了保护 U 型钢支架，中国专利CN201310489010一种支架的吸能防冲背板，公开了一种吸能防冲背板，在 U 型钢支架顶梁与巷道围岩之间，具有强度高、抗腐蚀性等特点，在动载条件能够快速让位、吸能。在发生弱冲击时，该装置利用气压防冲缸内气体的快速压缩及安全阀卸压释放过载压力，实现吸能让位功能，保证弱冲击时支架的支护承载力在可承受范围之内，使支架免受破坏；在强冲击地压发生瞬间，气压防冲缸内的气体被快速压缩、吸能柱快速让位吸能，吸能连接梁变形吸能，锥套挤压胀环增强其吸能能力，消耗冲击波能量，保护支架免遭冲击破坏。

但是在复杂的巷道工况环境必然会有多次的冲击，而该专利公开的吸能背板在承受多次强弱不同的冲击后周遭环境必然发生变化，导致背板回弹，反向冲击周遭围岩，导致围岩变疏松，如此反复，重复回弹极可能导致周遭坍塌等安全事故。

实用新型内容

针对现有吸能防冲背板的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种单向收缩的弹性支架，在动载条件能够快速让位、吸能，单向收缩，安全可靠。

解决其技术问题所采取的技术方案为：设计一种单向收缩的弹性支架，包括上垫板，吸能柱，下垫板 ，气压防冲缸 ，卡环，连接杆和吸能连接梁，其特征在于：在上垫板和下垫板中间设有能够阻碍上下垫板相去运动的单向收缩装置，单向收缩装置上下端通过转轴分别连接上垫板和下垫板，所述单向收缩装置包括滑动板和限位卡，限位卡用于限制滑动板的回缩，所述滑动板设置连续的卡槽，所述限位卡包括限位轴、弹性限位片、限位键、档杆和扳手，包括分别连接在上垫板和下垫板上的带有突出锯齿的刚性板，其中，连接在上垫板的刚性板的锯齿向上倾斜，连接在下垫板的刚性板的锯齿向下倾斜，与连接在上垫板的刚性板的锯齿呈反方向排列；包括分别连接在上垫板和下垫板上的带有突出方向相反的突出部分的刚性板，其中，连接在上垫板的刚性板的突出部分向上倾斜突出，连接在下垫板的刚性板的突出部分向下倾斜突出，与连接在上垫板的刚性板的突出部分呈反方向排列。

本实用新型取得的有益效果是：

利用本装置和方法，吸能背板在被压缩过程中，吸收大部分冲击能，可大幅度降低作用到 U型钢支架上的冲击能，保证作用在 U 型钢支架上的载荷在其可承受范围之内，而冲击过后，吸能背板被自带的单向收缩装置锁死，不会反复重复回弹引起围岩晃动疏松，从而保证巷道稳定与安全。

巷道围岩挤压冲击过后，上下垫板在吸能柱推动作用下发生相去方向的运动，带动单向收缩装置，将上下垫板的相去运动锁死。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为滑动板和限位卡结构示意图

图2为滑动板结构示意图

图3为限位片结构示意图

图4为限位卡结构示意图

图5为带有弹性锯齿支架整体示意图

图6为带有限位卡支架整体示意图

图中：1上垫板 2吸能柱 3连接杆4吸能连接梁 5下垫板 6气压防冲缸 7卡环8上刚性板 9下刚性板 10单向收缩装置11滑动板 12限位卡13卡槽 14限位轴 15弹性限位片16限位键17档杆 18扳手 19转轴。

具体实施方式

实施例1