[发明专利]一种支撑刚度可自动调节的矿用支架

说明书

本发明公开了一种支撑刚度可自动调节的矿用支架，其不但具备较好的抗冲击和吸能效果，而且还能够根据局部多处冲击地压的不同来实时调整自身或者附近支架的支撑刚度，包括顶部支撑组件，所述的顶部支撑组件通过缓冲连接组件与支撑柱连接，所述的支撑柱底部通过缓冲支撑组件与底座装配固定；两两相邻的支架之间的缓冲支撑组件通过第二高压油管相互连接。本发明的顶部支撑组件在发生冲击地压时，可通过活动支撑板快速吸收冲击地压和让位，防止顶部支撑组件直接被压坏。本发明两两相邻的支架之间的缓冲支撑组件通过第二高压油管连接，当巷道顶部局部发生冲击地压时，能够瞬间提高与受冲击的支架连接的其它支架的支撑刚度。

技术领域

本发明涉属于煤矿巷道支护领域，特别是涉及一种支撑刚度可自动调节的矿用支架。

背景技术

在煤矿深井开采的过程中，冲击低压煤矿中的重大动力灾害之一，近些年已造成大量的财产损失与人员伤亡事故。冲击地压发生时，破坏的围岩对支护体产生剧烈的冲击作用，使支护体上的荷载瞬间激增，超过静压的几倍、十几倍甚至更大，常导致支护体突发局部损伤、变形或整体的垮塌破坏，对矿下作业人员及生产设备的安全造成了严重威胁。

目前，应用最为广泛的巷道支护当属U型钢支架，该种支架大多由三节、四节或六节弧形梁相互搭接而成，并组成拱形支架或者环形支护圈，且在相邻两弧形梁之间通过卡缆简单箍住，但是这种传统结构的U型钢支架还存在着明显的缺陷，其中采用平滑型面的弧形梁韧性普遍很差，导致弧形梁的让位吸能性很差，且支架不具备快速让位吸能功能，一旦发生冲击地压，弧形梁的局部很容易发生折断或卡缆连接处崩开，最终导致支架的整体垮塌及支护失效，造成安全事故。

在公开号为CN103821542B的中国发明专利中公开了一种具有波折纹型面的防冲支架，其利用支架的波折纹型面来吸收冲击地压。虽然在实际应用中上述支架确实有一定的效果，但是其抗冲击和让位效果还是不能满足实际需求。另外上述支架的支撑刚度是固定的的，而冲击地压的强度是变化的。在实际应用中往往会出现一整段支架同时损坏严重，如果上述支架能够根据冲击地压适时调整自身或者附近的支架的支撑刚度，那么不但能够较好地吸收冲击地压，提高安全性；还能够减少支架的损失，降低开采成本。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种支撑刚度可自动调节的矿用支架，其不但具备较好的抗冲击和吸能效果，而且还能够根据局部多处冲击地压的不同来实时调整自身或者附近支架的支撑刚度。

为实现上述目的，本发明提供了一种支撑刚度可自动调节的矿用支架，包括顶部支撑组件，所述的顶部支撑组件通过缓冲连接组件与支撑柱连接，所述的支撑柱底部通过缓冲支撑组件与底座装配固定；

所述的顶部支撑组件包括活动支撑板、固定支撑板，所述的固定支撑板两端分别固定在两个连接座上，所述的两个连接座还分别与安装板两端连接固定，所述的安装板顶部低于固定支撑板顶部内侧；

所述的安装板与固定支撑板之间通过两块连接板连接，且所述的连接板、安装板和固定支撑板内侧之间构成容纳腔，所述的容纳腔内安装有高压气囊，所述的高压气囊的出气口与总气管一端密封连接，所述的总气管另一端与副总气管连接，所述的副总气管上设有至少三根第一支气管，所述的第一支气管分别通过连接气管与第一气杆、第二气杆、第三气杆连通，所述的第一气杆、第二气杆、第三气杆的伸缩轴分别与活动支撑板连接固定；

所述的固定支撑板顶部低于活动支撑板顶部；所述的高压气囊中充有高压气体。

作为本发明的进一步改进，所述的高压气体为高压氮气。

作为本发明的进一步改进，所述的安装板顶部应比固定支撑板顶部至少低100㎜。

作为本发明的进一步改进，所述的活动支撑板为两块且对称分布在固定支撑板两侧；所述的固定支撑板顶部低于活动支撑板顶部.

作为本发明的进一步改进，所述的固定支撑板顶部比活动支撑板顶部低50㎜。