一种用于煤矿的冲击地压防护装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108071419A(43)申请公布日2018.05.25(21)申请号201610986762.2(22)申请日2016.11.10(71)申请人辽宁工程技术大学地址123000辽宁省阜新中华路47号北校区土木与交通学院(72)发明人贾宝新李志永潘一山王倩倩王荷王哲(51)Int.Cl.E21F17/107(2006.01)E21D20/00(2006.01)E21D21/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种用于煤矿的冲击地压防护装置(57)摘要本发明公开了一种用于煤矿的冲击地压防护装置，包括防护气囊和吸能锚杆，所述防护气囊包括框架、气囊、启动电路、充气材料和固定部件，启动电路包括电池、电线和点火器，吸能锚杆通过螺母安装在防护气囊下端，吸能锚杆包括锚杆、吸能部件和套管，吸能部件采用蜂窝状的吸能芯板。该装置采用防护气囊和吸能锚杆的配合，防护气囊在遇到冲击地压时充气材料进行反应，气囊表面积增大并且可以冲出框架，能有效阻挡高速进出的岩石和粉尘，起到防护的作用，吸能锚杆可以利用吸能部件对冲击地压的能量进行吸收，减少冲击的力量；该装置生产成本低，制作工艺简单，能达到经济优化、工程施工优化和防护效果最优化的效果，保证施工者和设备的安全。CN108071419ACN108071419A权利要求书1/1页1.一种用于煤矿的冲击地压防护装置，其特征在于，包括防护气囊和吸能锚杆，所述防护气囊包括框架、气囊、启动电路、充气材料和固定部件，气囊设置在框架中并且气囊表面均匀设置有碰撞传感器，气囊内部设置有充气材料和启动电路并且启动电路与碰撞传感器相连，充气材料包括引爆燃料和反应材料，启动电路包括电池、电线和点火器，框架两侧均设置有固定部件并且框架的上端设置有支撑板，吸能锚杆通过螺母安装在防护气囊下端，吸能锚杆包括锚杆、吸能部件和套管，所述吸能部件安装在锚杆上并且吸能部件的外部套有套管，套管的外径大于锚杆的外径，吸能部件采用蜂窝状的吸能芯板，吸能芯板采用可变形材料制作。2.根据权利要求1所述的用于煤矿的冲击地压防护装置，其特征在于，所述框架采用钢结构材料制作，气囊采用带橡胶衬里的尼龙纤维材料制作。3.根据权利要求1或2所述的用于煤矿的冲击地压防护装置，其特征在于，所述吸能部件的数量为2-6个，固定部件包括固定螺丝和固定螺母。4.一种如权利要求1-3任一所述的用于煤矿的冲击地压防护装置的安装方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，预先对防护区域的巷道进行找顶，排除危石、悬石，放线测量确定吸能锚杆的孔位；步骤二，按要求的深度钻孔并清孔，插入吸能锚杆，用力预紧锚杆，保证锚杆的顶端与孔底部紧贴并向左旋转锚杆直至旋紧，再安装螺母，测试拉拔力；步骤三，再将防护气囊安装在吸能锚杆的上端并且采用固定部件和支撑板固定即可。2CN108071419A说明书1/3页一种用于煤矿的冲击地压防护装置技术领域[0001]本发明涉及一种防护装置，具体是一种用于煤矿的冲击地压防护装置。背景技术[0002]煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工煤矿。煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域，矿井是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等。煤矿安全事故比较多，然而人们对冲击地压事故伤人和损坏设备的关注度远远不够，没有相应有效的安全装置。冲击地压，也被称为岩爆，是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象。然而，随着我国煤炭能源需求增大，矿井开挖深度不断增加，掘进巷道时发生岩爆的几率也随着增加，现有的矿井中缺乏相应的安全装置，不能适应煤矿深井开挖需求，虽然煤矿上有探测和支护措施，但是操作复杂，花费较大，对掘进面附近的工人和设备防护程度也不够，不能满足安全生产需求，这就为工作人员带来了隐患。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种用于煤矿的冲击地压防护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0005]一种用于煤矿的冲击地压防护装置，包括防护气囊和吸能锚杆，所述防护气囊包括框架、气囊、启动电路、充气材料和固定部件，气囊设置在框架中并且气囊表面均匀设置有碰撞传感器，气囊内部设置有充气材料和启动电路并且启动电路与碰撞传感器相连，充气材料包括引爆燃料和反应材料，启动电路包括电池、电线和点火器，框架两侧均设置有固定部件并且框架的上端设置有支撑板，吸能锚杆通过螺