一种泄压机构及基于该机构的矿井支撑设备

技术领域

本发明涉及矿井支撑设备技术领域，具体涉及一种泄压机构及基于该机构的矿井支撑设备。

背景技术

矿井是形成地下煤矿生产系统的井巷、硐室、装备、地面建筑物和构筑物的总称。有时把矿山地下开拓中的斜井、竖井、平硐等也称为矿井。每一个矿井的井田范围大小、矿井生产能力和服务年限的确定，是矿井自体设计中必须解决好的关键问题之一。

现有技术中，矿井在支撑时往往通过T字形形板支撑在矿井中，对矿井内壁进行加固，当矿井上方土体压力变大时不能良好泄压而容易产生塌陷现象；为此我们提供一种泄压机构及基于该机构的矿井支撑设备解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种泄压机构及基于该机构的矿井支撑设备，包括排出机构，所述排出机构包括送出单元，所述送出单元的一端设置有接引在钻杆端部的二号吸管，另一端设置有泄压管道，在钻杆将矿井内壁的土体钻碎形成碎土时，送出单元启动将碎土从二号吸管处吸入到泄压管道中排出进行泄压。

为了实现上述目的，本发明采用的一种泄压机构，包括：

设置于矿井内壁上并可转动的钻杆，当钻杆转动时将矿井内壁的土体钻碎形成碎土；

排出机构，所述排出机构包括送出单元，所述送出单元的一端设置有接引在钻杆端部的二号吸管，另一端设置有泄压管道，在钻杆将矿井内壁的土体钻碎形成碎土时，送出单元启动将碎土从二号吸管处吸入到泄压管道中排出进行泄压。

所述钻杆的下端传动连接有驱动单元，所述驱动单元支撑设置有可推动驱动单元、钻杆升降的推动单元，所述送出单元的下端设置有将进入驱动单元下方的碎土吸入到泄压管道中的一号吸管。

本实施例中，驱动单元可使用电机等装置，推动单元可使用电动推杆等装置，驱动单元带动钻杆钻动时将矿井内壁的土体钻碎，而通过推动单元可推动钻杆升降而钻取更多的碎土，将碎土吸入到泄压管道中排出后减少矿井内壁此处的压力，完成泄压，避免矿井内壁受压过大而出现塌陷的情况。

本发明还公开了一种矿井支撑设备，包括如上任一所述的泄压机构还包括：

支撑于矿井内壁上的支撑框体，所述支撑框体的上端设置有供驱动单元升降的凹槽，所述推动单元的底部固定焊接在凹槽的底部，所述凹槽的底部固定设置有注入单元，所述注入单元的一端连通设置有进入管，所述进入管的端部连通设置有活动套设在钻杆外圈处的圆环套，所述钻杆的内部设置有内部腔，所述钻杆的外圈处设置有多组内外贯穿的出液孔，所述内部腔与进入管之间通过圆环套连通。

作为上述方案的进一步优化，所述注入单元的另一端连通设置有注浆盒，所述注浆盒上设置有可接入外部注浆管道连接管，所述注浆盒的底部支撑有支撑架，所述支撑架固定焊接在凹槽的底部。

需要说明的是，当钻杆将矿井内壁土体钻碎并将碎土排出之后，矿井内壁此处形成空层区，在连接管上接入外部注浆管道进行注浆，浆液通过注入单元被依次吸入注浆盒、进入管、圆环套的内部、内部腔、出液孔而排入空层区中进行注浆填充，当浆液凝固之后形成强度较高的支撑结构，增加矿井内壁的支撑强度，且钻杆可在支撑框体的外圈处设置有多组，相应的设置在不同位置，便于根据实际所需进行使用，实用性强。

作为上述方案的进一步优化，所述支撑框体的上端内部固定设置有隔板，所述凹槽设置在隔板的中部位置，凹槽的上端贯穿支撑框体的上表面，所述凹槽两侧的隔板内部形成存储有水的水腔，所述水腔中设置有可对其内部水进行加热的电加热板，所述隔板的底部设置有连通水腔的进水管、出水管。

进一步的，水腔中存储有水，当电加热板对水加热时，可增加矿井内部的温度，避免矿井内部过冷，在进水管和出水管上接入进出水管时，可向水腔中通入冷水，避免矿井内部形成过高的温度，装置中，送出单元和注入单元均可使用吸泵等装置。

作为上述方案的进一步优化，所述支撑框体的内部设置有空心层，所述支撑框体的内壁上固定设置有连通空心层的外接管。

具体的，通过外接管向空心层中注浆时，可增加支撑框体对矿井内壁的支撑强度，便于结构稳定，而在空心层中抽真空时，支撑框体可对矿井内壁进行隔热保温，当通过外接管向空心层的内部注冷水或热水时，可使支撑框体的内部矿井保持合适温度。

作为上述方案的进一步优化，所述支撑框体的外圈处设置有多组圆孔，所述圆孔连通于空心层设置。

本实施例中，通过外接管向空心层内部注浆时，浆液可通过多组圆孔注入支撑框体外层的矿井内壁上，待浆液凝固后，增加支撑框体与矿井内壁之间的连接强度，且加固支撑框体外层的土体，结构强度高。

作为上述方案的进一步优化，所述圆孔中固定设置有可弹性变形的橡胶球，所述橡胶球靠近空心层的一端设置有喇叭槽，所述橡胶球远离空心层的一端设置有缝隙槽，所述缝隙槽与喇叭槽连通。

需要说明的是，橡胶球对缝隙槽处进行密封，避免空心层中的浆液完全流出，当空心层中不断注入浆液时，浆液进入喇叭槽抵触缝隙槽撑起打开，浆液从缝隙槽处流出对支撑框体外部土体进行注浆。

作为上述方案的进一步优化，所述支撑框体的内壁上固定设置有保温板。

进一步的，保温板对支撑框体内壁具有良好的缓冲保护作用，且保温隔热。

本发明的一种泄压机构及基于该机构的矿井支撑设备，具备如下有益效果：

1.本发明的一种泄压机构及基于该机构的矿井支撑设备，包括排出机构，所述排出机构包括送出单元，所述送出单元的一端设置有接引在钻杆端部的二号吸管，另一端设置有泄压管道，在钻杆将矿井内壁的土体钻碎形成碎土时，送出单元启动将碎土从二号吸管处吸入到泄压管道中排出进行泄压，驱动单元带动钻杆钻动时将矿井内壁的土体钻碎，而通过推动单元可推动钻杆升降而钻取更多的碎土，将碎土吸入到泄压管道中排出后减少矿井内壁此处的压力，完成泄压，避免矿井内壁受压过大而出现塌陷的情况；

2.本发明的一种泄压机构及基于该机构的矿井支撑设备，当钻杆将矿井内壁土体钻碎并将碎土排出之后，矿井内壁此处形成空层区，在连接管上接入外部注浆管道进行注浆，浆液通过注入单元被依次吸入注浆盒、进入管、圆环套的内部、内部腔、出液孔而排入空层区中进行注浆填充，当浆液凝固之后形成强度较高的支撑结构，增加矿井内壁的支撑强度，且钻杆可在支撑框体的外圈处设置有多组，相应的设置在不同位置，便于根据实际所需进行使用，实用性强；

3.本发明的一种泄压机构及基于该机构的矿井支撑设备，通过外接管向空心层中注浆时，可增加支撑框体对矿井内壁的支撑强度，便于结构稳定，而在空心层中抽真空时，支撑框体可对矿井内壁进行隔热保温，当通过外接管向空心层的内部注冷水或热水时，可使支撑框体的内部矿井保持合适温度；

4.本发明的一种泄压机构及基于该机构的矿井支撑设备，通过外接管向空心层内部注浆时，浆液可通过多组圆孔注入支撑框体外层的矿井内壁上，待浆液凝固后，增加支撑框体与矿井内壁之间的连接强度，且加固支撑框体外层的土体，结构强度高。

参照后文的说明与附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式，应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制，在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的图1中A处结构放大示意图；

图3为本发明的图1中B处结构放大示意图。

图中：支撑框体1、空心层2、保温板3、外接管4、进水管5、出水管6、隔板7、水腔8、钻杆9、出液孔10、进入管11、电加热板12、注入单元13、连接管14、注浆盒15、支撑架16、一号吸管17、推动单元18、泄压管道19、送出单元20、凹槽21、二号吸管22、驱动单元23、圆环套24、内部腔25、圆孔26、喇叭槽27、橡胶球28、缝隙槽29。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于、设有”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接、相连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，“固连”为固定连接的含义，固定连接的方式有很多种，不作为本文的保护范围，本文中所使用的术语“垂直的”“水平的”“左”“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明，本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；

请参阅说明书附图1-3，本发明提供一种技术方案：一种泄压机构，其特征在于，包括：

设置于矿井内壁上并可转动的钻杆9，当钻杆9转动时将矿井内壁的土体钻碎形成碎土；

排出机构，排出机构包括送出单元20，送出单元20的一端设置有接引在钻杆9端部的二号吸管22，另一端设置有泄压管道19，在钻杆9将矿井内壁的土体钻碎形成碎土时，送出单元20启动将碎土从二号吸管22处吸入到泄压管道19中排出进行泄压。

钻杆9的下端传动连接有驱动单元23，驱动单元23支撑设置有可推动驱动单元23、钻杆9升降的推动单元18，送出单元20的下端设置有将进入驱动单元23下方的碎土吸入到泄压管道19中的一号吸管17。

本实施例中，驱动单元23可使用电机等装置，推动单元18可使用电动推杆等装置，驱动单元23带动钻杆9钻动时将矿井内壁的土体钻碎，而通过推动单元18可推动钻杆9升降而钻取更多的碎土，将碎土吸入到泄压管道19中排出后减少矿井内壁此处的压力，完成泄压，避免矿井内壁受压过大而出现塌陷的情况。

本发明还公开了一种矿井支撑设备，包括如上任一的泄压机构还包括：

支撑于矿井内壁上的支撑框体1，支撑框体1的上端设置有供驱动单元23升降的凹槽21，推动单元18的底部固定焊接在凹槽21的底部，凹槽21的底部固定设置有注入单元13，注入单元13的一端连通设置有进入管11，进入管11的端部连通设置有活动套设在钻杆9外圈处的圆环套24，钻杆9的内部设置有内部腔25，钻杆9的外圈处设置有多组内外贯穿的出液孔10，内部腔25与进入管11之间通过圆环套24连通。

注入单元13的另一端连通设置有注浆盒15，注浆盒15上设置有可接入外部注浆管道连接管14，注浆盒15的底部支撑有支撑架16，支撑架16固定焊接在凹槽21的底部。

需要说明的是，当钻杆9将矿井内壁土体钻碎并将碎土排出之后，矿井内壁此处形成空层区，在连接管14上接入外部注浆管道进行注浆，浆液通过注入单元13被依次吸入注浆盒15、进入管11、圆环套24的内部、内部腔25、出液孔10而排入空层区中进行注浆填充，当浆液凝固之后形成强度较高的支撑结构，增加矿井内壁的支撑强度，且钻杆9可在支撑框体1的外圈处设置有多组，相应的设置在不同位置，便于根据实际所需进行使用，实用性强。

支撑框体1的上端内部固定设置有隔板7，凹槽21设置在隔板7的中部位置，凹槽21的上端贯穿支撑框体1的上表面，凹槽21两侧的隔板7内部形成存储有水的水腔8，水腔8中设置有可对其内部水进行加热的电加热板12，隔板7的底部设置有连通水腔8的进水管5、出水管6。

进一步的，水腔8中存储有水，当电加热板12对水加热时，可增加矿井内部的温度，避免矿井内部过冷，在进水管5和出水管6上接入进出水管时，可向水腔8中通入冷水，避免矿井内部形成过高的温度，装置中，送出单元20和注入单元13均可使用吸泵等装置。

支撑框体1的内部设置有空心层2，支撑框体1的内壁上固定设置有连通空心层2的外接管4。

具体的，通过外接管4向空心层2中注浆时，可增加支撑框体1对矿井内壁的支撑强度，便于结构稳定，而在空心层2中抽真空时，支撑框体1可对矿井内壁进行隔热保温，当通过外接管4向空心层2的内部注冷水或热水时，可使支撑框体1的内部矿井保持合适温度。

支撑框体1的外圈处设置有多组圆孔26，圆孔26连通于空心层2设置。

本实施例中，通过外接管4向空心层2内部注浆时，浆液可通过多组圆孔26注入支撑框体1外层的矿井内壁上，待浆液凝固后，增加支撑框体1与矿井内壁之间的连接强度，且加固支撑框体1外层的土体，结构强度高。

圆孔26中固定设置有可弹性变形的橡胶球28，橡胶球28靠近空心层2的一端设置有喇叭槽27，橡胶球28远离空心层2的一端设置有缝隙槽29，缝隙槽29与喇叭槽27连通。

需要说明的是，橡胶球28对缝隙槽29处进行密封，避免空心层2中的浆液完全流出，当空心层2中不断注入浆液时，浆液进入喇叭槽27抵触缝隙槽29撑起打开，浆液从缝隙槽29处流出对支撑框体1外部土体进行注浆。

支撑框体1的内壁上固定设置有保温板3。

进一步的，保温板3对支撑框体1内壁具有良好的缓冲保护作用，且保温隔热。

本实施方式提供的一种泄压机构及基于该机构的矿井支撑设备，工作过程如下：

驱动单元23可使用电机等装置，推动单元18可使用电动推杆等装置，驱动单元23带动钻杆9钻动时将矿井内壁的土体钻碎，而通过推动单元18可推动钻杆9升降而钻取更多的碎土，将碎土吸入到泄压管道19中排出后减少矿井内壁此处的压力，完成泄压，避免矿井内壁受压过大而出现塌陷的情况。

仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。