本發(fā)明屬于沿空巷道支護，尤其涉及一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置及施工方法。

背景技術(shù)：

1、沿空巷道是指在采煤工作面后方沿采空區(qū)邊緣維護原回采巷道，采用一定的技術(shù)手段將上一個區(qū)段的巷道重新支護留給下一個區(qū)段使用，是無煤柱開采技術(shù)中的一種方式。沿空留巷可以最大限度回收資源，避免煤體損失。

2、在對沿空巷道進行支護時一般采用錨桿支護和門式支架的方式，其中錨桿支護直接將錨桿打入沿空巷道內(nèi)，導致其不易取出，且安裝不便，門式支架解決了安裝不便的問題，安裝時通過移載裝置將多個門式支架運送至沿空巷道內(nèi)進行支護，且支護方式均采用對稱支護，使沿空巷道的頂部受力一致，但沿空巷道頂部在開采工作面時導致其表面凹凸不平，采用對稱支護會導致對其支護效果較差。因此，亟需一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置及施工方法來解決。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置及施工方法，以解決上述問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置，包括：橫梁，所述橫梁底部傳動連接有若干升降裝置，所述升降裝置底端滑動設(shè)置在滑軌內(nèi)，所述橫梁頂部對稱固接有若干個變角度支撐裝置；

4、所述變角度支撐裝置包括轉(zhuǎn)動座和滑動座，所述轉(zhuǎn)動座通過弧形凹槽與所述滑動座滑動連接，所述滑動座固接在所述橫梁上，所述轉(zhuǎn)動座的兩端分別設(shè)置有彈性支撐部。

5、優(yōu)選的，所述彈性支撐部包括與所述轉(zhuǎn)動座一端球形鉸接的球鉸連桿，所述球鉸連桿至少有一個，若干所述球鉸連桿豎直滑動連接有同一水平滑塊，所述水平滑塊的兩端分別滑動連接有擋板，所述擋板分別固接在所述橫梁前后兩側(cè)；

6、所述球鉸連桿底端軸接有柔性支撐部；

7、所述球鉸連桿外套設(shè)有第二彈性部，所述第二彈性部位于所述轉(zhuǎn)動座與所述水平滑塊之間。

8、優(yōu)選的，所述第二彈性部包括第二彈簧，所述第二彈簧同軸套設(shè)在相對應的所述球鉸連桿的外側(cè)，所述第二彈簧的頂端與所述轉(zhuǎn)動座固接，所述第二彈簧的底端與所述水平滑塊固接。

9、優(yōu)選的，所述柔性支撐部包括橡膠塊，所述橡膠塊頂部與所述球鉸連桿底端軸接，所述橡膠塊底部與所述滑動座表面接觸。

10、優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動座底部弧面上嵌固有與其弧度相匹配的第一弧形摩擦條，所述第一弧形摩擦條摩擦配合有第二弧形摩擦條，所述第二弧形摩擦條嵌固在所述弧形凹槽內(nèi)，所述第二弧形摩擦條與所述弧形凹槽弧度相匹配。

11、優(yōu)選的，所述升降裝置包括液壓升降桿，所述液壓升降桿頂部與所述橫梁底部固接，所述液壓升降桿底部與所述滑軌滑動連接。

12、優(yōu)選的，所述液壓升降桿固定端的中部外同軸套設(shè)有第一套板，所述第一套板與所述液壓升降桿的固定端固接，所述液壓升降桿的底端豎直滑動配合有第二套板，所述第二套板的兩端分別通過第一滑槽滑動設(shè)置在所述滑軌上，兩個所述第一滑槽開設(shè)在所述滑軌兩側(cè)內(nèi)壁上；

13、所述第一套板和所述第二套板之間設(shè)有第一彈性部；所述第一彈性部套設(shè)在所述液壓升降桿外側(cè)；

14、所述液壓升降桿底端固接有摩擦部，所述摩擦部摩擦配合有摩擦板，所述摩擦板沿所述滑軌長度方向設(shè)置，所述摩擦板固接在所述滑軌底部內(nèi)壁。

15、優(yōu)選的，所述第一彈性部包括第一彈簧，所述第一彈簧同軸套設(shè)在所述液壓升降桿外側(cè)，所述第一彈簧頂端與所述第一套板底部固接，所述第一彈簧底端與所述第二套板頂部固接。

16、優(yōu)選的，所述摩擦部包括開設(shè)在所述液壓升降桿固定端底部的摩擦紋，所述摩擦紋與所述摩擦板摩擦配合。

17、一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置的施工方法，基于上述的一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置，包括如下步驟：

18、步驟一、在巷道頂部內(nèi)側(cè)噴射噴射混凝土層；

19、步驟二、通過所述滑軌將所述升降裝置移動，使所述橫梁移動至指定位置；

20、步驟三、通過若干所述升降裝置同時將所述橫梁頂升，使所述轉(zhuǎn)動座的頂面與所述巷道頂部內(nèi)側(cè)噴射的所述噴射混凝土層相接觸；所述轉(zhuǎn)動座根據(jù)所述噴射混凝土層表面角度相對于所述滑動座轉(zhuǎn)動；

21、步驟四、通過若干所述升降裝置繼續(xù)頂升所述橫梁，施加支撐力。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：

23、使用時，首先向巷道頂部內(nèi)側(cè)噴射噴射混凝土層，噴射混凝土層為速凝混凝土，可以起到臨時支撐作用，隨后鋪設(shè)滑軌，滑軌數(shù)量與升降裝置相適應，且升降裝置數(shù)量根據(jù)橫梁長度進行設(shè)置，通過滑軌將升降裝置移動，使橫梁移動至指定位置，隨后，通過若干升降裝置同時將橫梁頂升，使轉(zhuǎn)動座的頂面與巷道頂部內(nèi)側(cè)噴射的噴射混凝土層相接觸，隨著升降裝置繼續(xù)舉升橫梁，轉(zhuǎn)動座會根據(jù)噴射混凝土層表面角度相對于滑動座轉(zhuǎn)動，進而與混凝土表面相貼合，通過若干升降裝置繼續(xù)頂升橫梁，施加支撐力，通過轉(zhuǎn)動座和滑動座的設(shè)置可以使支撐面與巷道頂部的傾斜角度相匹配，使得巷道頂部的有效支撐面積增大，隨后力再傳遞至橫梁上，由橫梁傳遞至升降裝置后傳導至地面，實現(xiàn)穩(wěn)固支撐，提高安全性，減少界面形變。

技術(shù)特征：

1.一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置，其特征在于，包括：橫梁(1)，所述橫梁(1)底部傳動連接有若干升降裝置，所述升降裝置底端滑動設(shè)置在滑軌(6)內(nèi)，所述橫梁(1)頂部對稱固接有若干個變角度支撐裝置；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置，其特征在于：所述彈性支撐部包括與所述轉(zhuǎn)動座(3)一端球形鉸接的球鉸連桿(16)，所述球鉸連桿(16)至少有一個，若干所述球鉸連桿(16)豎直滑動連接有同一水平滑塊(14)，所述水平滑塊(14)的兩端分別滑動連接有擋板(2)，所述擋板(2)分別固接在所述橫梁(1)前后兩側(cè)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置，其特征在于：所述第二彈性部包括第二彈簧(15)，所述第二彈簧(15)同軸套設(shè)在相對應的所述球鉸連桿(16)的外側(cè)，所述第二彈簧(15)的頂端與所述轉(zhuǎn)動座(3)固接，所述第二彈簧(15)的底端與所述水平滑塊(14)固接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置，其特征在于：所述柔性支撐部包括橡膠塊(17)，所述橡膠塊(17)頂部與所述球鉸連桿(16)底端軸接，所述橡膠塊(17)底部與所述滑動座(18)表面接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動座(3)底部弧面上嵌固有與其弧度相匹配的第一弧形摩擦條(11)，所述第一弧形摩擦條(11)摩擦配合有第二弧形摩擦條(12)，所述第二弧形摩擦條(12)嵌固在所述弧形凹槽(13)內(nèi)，所述第二弧形摩擦條(12)與所述弧形凹槽(13)弧度相匹配。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置，其特征在于：所述升降裝置包括液壓升降桿(4)，所述液壓升降桿(4)頂部與所述橫梁(1)底部固接，所述液壓升降桿(4)底部與所述滑軌(6)滑動連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置，其特征在于：所述液壓升降桿(4)固定端的中部外同軸套設(shè)有第一套板(5)，所述第一套板(5)與所述液壓升降桿(4)的固定端固接，所述液壓升降桿(4)的底端豎直滑動配合有第二套板(7)，所述第二套板(7)的兩端分別通過第一滑槽(9)滑動設(shè)置在所述滑軌(6)上，兩個所述第一滑槽(9)開設(shè)在所述滑軌(6)兩側(cè)內(nèi)壁上；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置，其特征在于：所述第一彈性部包括第一彈簧(8)，所述第一彈簧(8)同軸套設(shè)在所述液壓升降桿(4)外側(cè)，所述第一彈簧(8)頂端與所述第一套板(5)底部固接，所述第一彈簧(8)底端與所述第二套板(7)頂部固接。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置，其特征在于：所述摩擦部包括開設(shè)在所述液壓升降桿(4)固定端底部的摩擦紋，所述摩擦紋與所述摩擦板(10)摩擦配合。

10.一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置的施工方法，基于權(quán)利要求1-9任一所述的一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于沿空巷道支護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置及施工方法，包括：一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置其包括橫梁，橫梁底部傳動連接有若干升降裝置，升降裝置底端滑動設(shè)置在滑軌內(nèi)，橫梁頂部對稱固接有若干個變角度支撐裝置；變角度支撐裝置包括轉(zhuǎn)動座和滑動座，轉(zhuǎn)動座通過弧形凹槽與滑動座滑動連接，滑動座固接在橫梁上，轉(zhuǎn)動座的兩端分別設(shè)置有彈性支撐部，以及一種煤礦采空區(qū)巷道支護裝置的施工方法。本發(fā)明通過轉(zhuǎn)動座和滑動座的設(shè)置可以使支撐面與巷道頂部的傾斜角度相匹配，使得巷道頂部的有效支撐面積增大，實現(xiàn)穩(wěn)固支撐，提高安全性，減少界面形變。

技術(shù)研發(fā)人員：劉帥,李振華,王伸,王猛,王文,杜鋒,譚毅,付斌,任助理
受保護的技術(shù)使用者：河南理工大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6