[发明专利]一种矿山巷道用支护装置及方法

权利要求书

1.一种矿山巷道用支护装置，其特征在于：包括支撑拱(1)、承压机构(2)、上顶机构(3)、侧顶机构(4)、固定机构(5)，支撑拱(1)呈倒U形，固定机构(5)横向贯穿设置于支撑拱(1)的中部；

所述承压机构(2)设置于支撑拱(1)的外侧上端，承压机构(2)位于支撑拱(1)的拱顶处；所述上顶机构(3)设置于固定机构(5)的上侧并且位于支撑拱的拱顶下方；所述侧顶机构(4)为两个，两个侧顶机构对称设置于支撑拱(1)的中部左端、中部右端；

所述固定机构(5)为两端封闭中空的管状结构，固定机构(5)上设置有压力机构；所述压力机构包括下压机构(8)、侧压机构(9)，下压机构(8)设置于固定机构(5)的中部；所述侧压机构(9)为两个，两个侧压机构对称设置于下压机构(8)的左侧、右侧且分别与位于支撑拱左端、右端的侧顶机构相连接；

所述下压机构(8)包括套筒(81)、下压活塞(82)，套筒(81)固定设置于固定机构(5)中部，套筒(81)的上端连接有传动装置(7)；所述套筒(81)的内部填充了液压油，套筒的左侧下端、右侧下端对称开设有流动孔；所述下压活塞(82)设置于套筒(81)的内部且其活塞顶部朝向下方，下压活塞(82)的上端固定连接有沿竖向设置的下压杆(83)；所述下压杆(83)的上端通过下移环(84)与承压装置的弧形片(21)相连接，下移环(84)活动套设于支撑拱的拱顶处并能沿竖向移动；

所述侧压机构(9)包括侧压活塞(91)、侧移环(92)，侧压活塞(91)设置于固定机构的管内且其活塞顶部朝向下压机构；所述侧压活塞(91)与其活塞顶部相背的一端固定连接有沿横向设置的侧移杆(93)，侧移杆(93)的另一端通过侧移环(92)与侧顶机构相连接，侧移环(92)活动套设于支撑拱的中部处并能沿横向移动；

所述传动装置(7)包括固定箱体(71)、齿轮(72)、连接杆(73)，固定箱体(71)固定设置于套筒(81)的上端，齿轮(72)可转动地固定于固定箱体(71)的内部；所述齿轮(72)为两个，两个齿轮对称设置于下压杆(83)左侧、右侧；所述下压杆(83)的左侧壁、右侧壁上均设置有与齿轮(72)相配合的第一齿牙；所述连接杆(73)为两个，两个连接杆对称设置于两个齿轮相远离的一侧，连接杆的内侧壁上设置有与齿轮相配合的第二齿牙，连接杆的上端与上顶机构的弧形顶板(31)固定相连，连接杆的下端通过弹簧(75)与固定箱体相连接。

2.根据权利要求1所述的矿山巷道用支护装置，其特征在于：所述侧顶机构(4)包括锚杆(41)、边锚(42)、安装座(43)，安装座(43)设置于支撑拱的外侧且其内端与侧移环固定相连；所述锚杆(41)沿横向固定设置于安装座的外端中部，锚杆(41)的外端设置有锥头(44)，锚杆的内端设置有防松锥头(45)；所述边锚(42)沿横向固定设置于安装座的外端上，边锚(42)为两个，两个边锚对称设置于锚杆的上侧、下侧。

3.根据权利要求2所述的矿山巷道用支护装置，其特征在于：所述下移环(84)的上端与弧形片(21)固定相连，下端与下压杆(83)固定相连。

4.根据权利要求3所述的矿山巷道用支护装置，其特征在于：两个连接杆之间通过连接块(74)相连接。

5.根据权利要求4所述的矿山巷道用支护装置，其特征在于：所述下压杆(83)的上端向上依次贯穿连接块(74)、弧形顶板(31)后与下移环(84)相连接。

6.根据权利要求5所述的矿山巷道用支护装置，其特征在于：所述支撑拱(1)的外侧套设有保护套(6)。

7.根据权利要求6所述的矿山巷道用支护装置，其特征在于：所述侧移环(92)的外端穿出固定机构的管侧壁后与安装座(43)固定相连；所述侧移环(92)与固定机构的管侧壁之间设置有密封部件。

8.一种如权利要求1所述的矿山巷道用支护装置的支护方法，其特征在于：所述方法的步骤为：

当矿山压力增大时，支撑拱的上端会发生变形扭曲，使得承压机构的弧形片向下运动，带动下移环向下移动，进而带动下压杆下移；下压杆下移时其上的第一齿牙下移带动齿轮转动，齿轮转动通过与其相啮合的第二齿牙带动连接杆上移，进而通过连接杆上移带动上顶机构的弧形顶板上移，对支撑拱起到了支撑作用；

当矿山压力过大时，下压杆会一直向下移动，进而带动下压活塞下移将套筒内的液压油不断压入固定机构的管内，从而使得固定机构内的两个侧压活塞向相远离的方向运动，侧压活塞通过侧移杆、侧移环带动侧顶装置向外侧移动，使得侧顶装置的锚杆、边锚不断地插入巷道壁上，能够起到很好的支撑与固定作用。