一种可调式综掘巷道顶板支护机构及其使用方法

技术领域

本发明属于巷道支护技术领域，尤其涉及一种可调式综掘巷道顶板支护机构及其使用方法。

背景技术

矿场巷道施工过程中，施工所引发的诸如周围土层或土体的变形和应力场的改变以及施工机械的挤压、搅动、振动等等，都将导致既有巷道结构的受力失衡，使巷道结构发生局部的水平位移、沉降、拉伸、压缩等诸多形变，这些变形一旦超过巷道结构的承载能力，势必会使巷道变形，进而导致巷道结构的破坏；因此，为了防止巷道结构坍塌，就需要在巷道施工的过程中使用巷道支护机构进行支撑工作。

但是现有的支护机构一般采用现场人工搭建的形式，建造效率低，施工难度大，施工效率低，搭建后无法移动和调节，不适用于不同规格的巷道断面，适用性较差。

因此，本申请设计了一种可调式综掘巷道顶板支护机构及其使用方法来解决上述的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种可调式综掘巷道顶板支护机构及其使用方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种可调式综掘巷道顶板支护机构，包括支撑座，所述支撑座的底端设置有移动机构，所述支撑座的顶端设置有用于支撑巷道的支撑机构；

所述支撑机构包括设置在所述支撑座上的若干支撑组件，若干所述支撑组件活动连接在所述支撑座上，所述支撑组件远离所述支撑座的一端与巷道内壁抵接；

所述支撑机构还包括驱动组件，所述驱动组件与所述支撑组件传动连接，所述驱动组件与所述支撑组件之间设置有用于定位的定位组件；

所述移动机构包括移动组件和固定组件；所述移动组件与地面接触，所述固定组件与地面可拆卸连接。

优选的，所述支撑组件包括与所述驱动组件传动连接的可伸缩的支撑杆，所述支撑杆远离所述驱动组件的一端固接有与巷道接触的支撑托；相邻的所述支撑杆之间设置有联动伸缩杆。

优选的，所述驱动组件包括设置在所述支撑座上的驱动电机，所述驱动电机传动连接有驱动螺杆，所述驱动螺杆上螺纹连接有若干驱动块，所述支撑杆的底端与所述驱动块的外壁固接。

优选的，所述驱动块包括螺纹连接有在所述驱动螺杆上的螺纹套，所述螺纹套外同轴设置有外套环，所述支撑杆的底端与所述外套环固接；所述螺纹套与所述外套环之间活动连接。

优选的，所述支撑组件上固接有支撑块，所述支撑块上开设有与所述外套环相适配的支撑槽，所述外套环与所述支撑槽滑动连接，所述定位组件设置在所述外套环与所述支撑槽之间。

优选的，所述定位组件包括活动连接在所述支撑槽内的定位块，所述外套环的外壁开设有与所述定位块相适配的定位槽，所述定位块与所述定位槽可拆卸连接。

优选的，所述定位槽的底端开设有让位槽，所述定位块伸缩滑接在所述让位槽内；所述定位块的底端活动连接有推块，所述推块与所述让位槽的底端滑动接触。

优选的，所述移动组件包括转动连接在所述支撑座底端的主动轮，所述主动轮的两端分别传动连接有从动轮，两所述从动轮之间绕设有移动履带，所述移动履带的内壁与所述主动轮的外壁抵接。

优选的，所述固定组件包括固接在所述支撑座底端的支撑脚，所述支撑脚的底端开设有固定孔，所述固定孔内滑动连接有升降板，所述升降板的顶端安装有固定电机，所述固定电机的输出端向下贯穿所述升降板并传动连接有转动板，所述转动板的外壁与所述固定孔的内壁螺纹连接；所述转动板的底端固接有固定杆，所述固定杆的外壁固接有螺旋叶片。

一种可调式综掘巷道顶板支护机构使用方法，包括以下步骤：

固定组件与地面分离，通过移动组件带动支撑座移动到巷道待支撑的位置；

固定组件与地面固定，移动组件与地面分离，实现对支撑座的固定；

调节支撑组件的角度，调节到位后由定位组件进行定位；

启动驱动组件，推动支撑组件与巷道内壁接触抵住；

通过驱动组件施力，增加支撑组件对巷道的支撑力；

施工完成后，回收支撑组件，收回固定组件使移动组件与地面接触，然后移动到下一待施工位置。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：本发明公开了一种可调式综掘巷道顶板支护机构及其使用方法，支撑座底端的移动机构用于固定和移动支撑座，方便移动和使用，实现装置位置的灵活调节，解决了现有技术中安装后无法调节的问题；使用时，无需现场搭建，直接展开即可实现对巷道的支撑；驱动组件带动支撑组件展开，对巷道支撑并保证支撑力的充足，同时也方便后期的拆卸，提高了施工效率；且可通过铰接的关系改变侧边支撑组件的支撑角度，调节灵活，适用于不同规格和形式的隧道断面，提高了本装置在隧道断面支撑过程中的适用性。

本装置结构调节灵活、使用方便，无需现场安装，同时可方便灵活地调节支撑位置和支撑角度，提高了在隧道断面支撑的适用性，大大加快了隧道断面支撑的效率，提高了隧道施工的安全性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明可调式综掘巷道顶板支护机构示意图；

图2为本发明驱动组件结构示意图；

图3为本发明驱动块侧视结构示意图；

图4为本发明驱动块主视结构示意图；

图5为本发明固定组件机构示意图；

图6为本发明图1中A的局部放大图；

图7为本发明支撑杆的截面示意图；

图8为本发明移动组件结构示意图；

图中：1、支撑座；2、支撑杆；3、支撑托；4、联动伸缩杆；5、驱动电机；6、驱动螺杆；7、驱动块；8、螺纹套；9、外套环；10、支撑块；11、支撑槽；12、定位块；13、定位槽；14、让位槽；15、推块；16、主动轮；17、从动轮；18、移动履带；19、支撑脚；20、固定孔；21、升降板；22、固定电机；23、转动板；24、固定杆；25、螺旋叶片；26、传动齿；27、传动槽；28、保护罩；29、杆体；30、曲折杆；31、支撑弹簧；32、外杆；33、内杆；34、中心螺杆；35、导向槽；36、导向块；37、限位槽；38、限位块；39、旋钮；40、支撑螺杆；41、推动槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-图8所示，本实施例提供一种可调式综掘巷道顶板支护机构，包括支撑座1，支撑座1的底端设置有移动机构，支撑座1的顶端设置有用于支撑巷道的支撑机构；

支撑机构包括设置在支撑座1上的若干支撑组件，若干支撑组件活动连接在支撑座1上，支撑组件远离支撑座1的一端与巷道内壁抵接；

支撑机构还包括驱动组件，驱动组件与支撑组件传动连接，驱动组件与支撑组件之间设置有用于定位的定位组件；

移动机构包括移动组件和固定组件；移动组件与地面接触，固定组件与地面可拆卸连接。

本发明公开了一种可调式综掘巷道顶板支护机构及其使用方法，支撑座1底端的移动机构用于固定和移动支撑座1，方便移动和使用，实现装置位置的灵活调节，解决了现有技术中安装后无法调节的问题；使用时，无需现场搭建，直接展开即可实现对巷道的支撑；驱动组件带动支撑组件展开，对巷道支撑并保证支撑力的充足，同时也方便后期的拆卸，提高了施工效率；支撑组件的支撑角度可进行调节，调节灵活，适用于不同规格和形式的隧道断面，提高了本装置在隧道断面支撑过程中的适用性。

进一步优化方案，支撑组件包括与驱动组件传动连接的可伸缩的支撑杆2，支撑杆2远离驱动组件的一端固接有与巷道接触的支撑托3；相邻的支撑杆2之间设置有联动伸缩杆4。相邻的支撑杆2之间通过具有单独动力的联动伸缩杆4，方便调节不同的支撑角度；支撑杆2具有单独的动力，在定位后可通过支撑托3对巷道施加支撑力。

进一步的，支撑杆2包括杆体29，杆体29的底端通过铰接设置的曲折杆30与驱动组件传动连接，传递动力。

进一步的，杆体29包括外杆32，外杆32内腔滑动连接有内杆33，同时内杆33与外杆32的伸缩为支撑拖提供支撑力。

进一步的，外杆32内设置有单独的电机，电机传动连接有中心螺杆34，进而带动内杆33滑动。

进一步，内杆33的外壁设置有若干纵向设置的导向槽35，外杆32的内壁固接由于所述导向槽35相适配的导向块36，导向块36与导向槽35滑动连接，用于对内杆33进行限位，防止内杆33与中心螺杆34一同旋转。

进一步优化方案，驱动组件包括设置在支撑座1上的驱动电机5，驱动电机5传动连接有驱动螺杆6，驱动螺杆6上螺纹连接有若干驱动块7，支撑杆2的底端与驱动块7的外壁固接。驱动电机5安装在支撑座1上，带动驱动螺杆6，进而带动驱动块7移动，带动曲折杆30的偏转角度进行变化，实现对支撑杆2的支撑。

进一步的，驱动组件外设置有保护罩28，防止落石砸伤损坏驱动组件。

进一步优化方案，驱动块7包括螺纹连接有在驱动螺杆6上的螺纹套8，螺纹套8外同轴设置有外套环9，支撑杆2的底端与外套环9固接；螺纹套8与外套环9之间活动连接。螺纹套8与驱动螺杆6螺纹连接，螺纹套8的外壁具有变形功能，其与外套环9的内壁活动连接，实现分离与啮合，但是第二者之间不会发生错动；当需要调节支撑杆2时，螺纹套8与外套环9固定住，此时驱动螺杆6旋转会带动驱动块7移动，实现调节，当调节到位后，螺纹套8与外套环9分离，此时螺纹套8随驱动螺杆6一同旋转，避免对驱动块7的驱动，进而防止电机烧坏。

进一步优化方案，支撑组件上固接有支撑块10，支撑块10上开设有与外套环9相适配的支撑槽11，外套环9与支撑槽11滑动连接，定位组件设置在外套环9与支撑槽11之间。支撑块10上的支撑环用于支撑外套环9，防止支撑时支撑杆2的受力过大导致驱动螺杆6变形。

进一步优化方案，定位组件包括活动连接在支撑槽11内的定位块12，外套环9的外壁开设有与定位块12相适配的定位槽13，定位块12与定位槽13可拆卸连接；定位槽13的底端开设有让位槽14，定位块12伸缩滑接在让位槽14内；定位块12的底端活动连接有推块15，推块15与让位槽14的底端滑动接触。让位槽14内伸缩设置有定位块12，定位槽13的底端抵接有推块15，定位块12与让位槽14之间设置有支撑弹簧31，用于带动定位块12升降，实现对外套环9上的定位槽13的卡接。

进一步的，定位块12的底端开设有与推块15适配的推动槽41，推块15上螺纹连接有支撑螺杆40，通过旋钮39进行旋转，带动推块15移动，实现对定位块12的推动，卡住外套环9。

进一步优化方案，移动组件包括转动连接在支撑座1底端的主动轮16，主动轮16的两端分别传动连接有从动轮17，两从动轮17之间绕设有移动履带18，移动履带18的内壁与主动轮16的外壁抵接。主动轮16旋转，进而通过啮合的主动轮16带动两侧的从动轮17同向旋转，进而通过从动轮17带动之间的传动履带旋转，进而带动支撑座1移动。

进一步的，从动轮17的外壁等间距布置有传动齿26，主动轮16的外壁开设有与传动齿26相适配的传动槽27，主动轮16通过传动齿26和传动槽27带动从动轮17旋转，实现动力传动。

进一步的，主动轮16上设置有锁止结构，实现固定。

进一步优化方案，固定组件包括固接在支撑座1底端的支撑脚19，支撑脚19的底端开设有固定孔20，固定孔20内滑动连接有升降板21，升降板21的顶端安装有固定电机22，固定电机22的输出端向下贯穿升降板21并传动连接有转动板23，转动板23的外壁与固定孔20的内壁螺纹连接；转动板23的底端固接有固定杆24，固定杆24的外壁固接有螺旋叶片25。当支撑脚19脱离地面时，此时装置方便移动，可灵活选择支撑位置；当装置需要固定时，支撑脚19接触地面，启动固定电机22，固定电机22带动转动板23旋转，使转动板23带动固定杆24旋转下降并钻入地下，使装置整体固定在地面上，防止装置支撑时滑动导致支撑失效；螺旋叶片25增加了固定杆24的抗拔能力，进而提高了装置稳定性。

进一步的，升降板21的两侧固接有限位块38，固定孔20的侧壁开设有纵向设置的限位槽37，使得升降板21不能转动。

一种可调式综掘巷道顶板支护机构使用方法，包括以下步骤：

固定组件与地面分离，通过移动组件带动支撑座1移动到巷道待支撑的位置；

固定组件与地面固定，移动组件与地面分离，实现对支撑座1的固定；带有螺旋叶片25的固定杆插入地下，防止移动；

调节支撑组件的角度，调节到位后由定位组件进行定位；通过联动伸缩杆4调节相邻的支撑杆2的角度，实现对不同方位的支撑；然后通过外套环9上的定位槽13和定位块12进行定位，防止偏转；

启动驱动组件，推动支撑组件与巷道内壁接触抵住；驱动电机带动驱动螺旋旋转，此时螺纹套8与外套环9固定，进而使曲折杆30角度变化，支撑托3抵住巷道内壁；

通过驱动组件施力，增加支撑组件对巷道的支撑力；中心螺杆34旋转，带动内杆33伸出外杆32，对支撑托3施力，达到指定的支撑力；

施工完成后，回收支撑组件，收回固定组件使移动组件与地面接触，然后移动到下一待施工位置；反转驱动螺杆6，回收支撑杆2，将固定杆2从地下拔出，移动到下一个地方。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。