[发明专利]一种巷道用活动式支撑骨板支护结构

说明书

本发明公开一种巷道用活动式支撑骨板支护结构，上挡板一端与顶转轴铰接且另一端与侧转轴固接或铰接，侧挡板上端与侧转轴固接或铰接，顶转轴沿巷道延伸方向设置且两侧铰接的上挡板成倒“U”形或“Λ”形，弹片两侧分别与两侧的上挡板下表面固接，限位弹片呈“C”形并设于上挡板下表面与侧挡板内侧面，限位弹片一侧与上挡板或侧挡板固接，侧转轴两端分别与两侧弹性压缩杆压缩端铰接，弹性压缩杆固定端与支柱铰接，扭转支撑机构两端分别与弹性压缩杆之固定端及支柱连接，支柱另一端设于巷道底板上，支柱支撑机构一端与支柱固接或铰接并使支柱支撑于巷道底板或与巷道壁固接。本发明能够有效防护矿山巷道或临时性交通隧道的“冒顶片帮”。

技术领域

本发明属于巷道支护技术领域，具体涉及一种结构简单、施工工期短、可重复利用和“冒顶片帮”防护效果好的巷道用活动式支撑骨板支护结构。

背景技术

冒顶片帮是指矿井、隧道、涵洞开挖、衬砌过程中因开挖、检查、处理浮石或支护不当，巷道顶部或侧壁围岩在受到爆破震动、外力扰动、地压变化、围岩应力释放时岩块突然垮塌掉落对作业人员造成伤害的事故。作业面、巷道侧壁的垮塌现象称为片帮，顶部垮落称为冒顶。

井下金属或非金属矿山都属于高危行业，其中“冒顶片帮”是危险性最大、发生频率最高的安全事故之一，约占采矿作业事故的40%以上。目前，预防和防护井下巷道“冒顶片帮”安全事故的措施（或支护方式）主要有巷道整体式混凝土浇筑支护、钢拱架支护、锚网喷砼支护、素混凝土喷射支护等。上述支护方式虽然基本能够有效预防和防护“冒顶片帮”，但却也存在工序繁琐、工期较长、工人劳动强度大、造价高、无法或者难以重复利用的缺点。特别是广泛采用的工字钢梯形刚性支架支护，由于刚性支架不能适应围岩的变形移动，又无力阻止围岩的变形，难以避免因超载支护而造成变形和破坏。因此，对于井下矿山刚性支架支护，既不能对巷道形成长效的支撑，又由于刚性支架支护的支架间隙造成“冒顶片帮”时难以形成有效的防护，还必须辅助采用锚网、喷浆等辅助措施进行防护，造成井下必须现场逐步施工才能形成完整的支护结构，使得施工周期长、劳动强度大，而且支架及锚网等无法重复利用，导致整体成本较高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题及不足，提供了一种结构简单、施工工期短、可重复利用和“冒顶片帮”防护效果好的巷道用活动式支撑骨板支护结构。

本发明是这样实现的：包括上挡板、侧挡板、顶转轴、侧转轴、弹片、限位弹片、弹性压缩杆、扭转支撑机构、支柱、支柱支撑机构，所述上挡板一端与顶转轴铰接且另一端与侧转轴固定连接或铰接，所述侧挡板的上端与侧转轴固定连接或铰接，所述顶转轴沿巷道延伸方向设置且两侧铰接的上挡板形成倒“U”形或“Λ”形，所述弹片两侧分别与顶转轴两侧铰接的上挡板的下表面固定连接，所述限位弹片呈“C”形结构并设置于侧转轴连接的上挡板下表面与侧挡板内侧面，所述限位弹片一侧与上挡板的下表面或侧挡板的内表面固定连接，所述侧转轴的两端分别与两侧的弹性压缩杆之压缩端铰接，所述弹性压缩杆之固定端与支柱的一端铰接，所述扭转支撑机构的两端分别与弹性压缩杆之固定端及支柱的一端连接，所述支柱远离扭转支撑机构连接端的另一端设置于巷道底板上，所述扭转支撑机构可通过自身的弹性扭力支撑弹性压缩杆之固定端相对支柱展开，所述支柱支撑机构一端与支柱固定连接或铰接并使支柱支撑于巷道底板或与巷道壁固定连接。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明通过顶转轴连接两侧的上挡板，然后上挡板通过侧转轴连接侧挡板，最后侧转轴的两端分别依次通过弹性压缩杆、扭转支撑机构与巷道底板上的支柱连接形成一个整体，从而可使巷道“冒顶”掉落的岩石轻落在上挡板上并倾斜滑落至巷道两侧，大大减缓了岩石掉落时的重力加速度，减弱了“冒顶”岩石的冲击力；而通过侧挡板阻挡，可防止掉落至巷道两侧的岩石滚入巷道中间，从而有效避免“冒顶片帮”伤人事故的发生。