[发明专利]一种矿井井下防冲击地压巷道支护设备及其使用方法

说明书

本发明公开了一种矿井井下防冲击地压巷道支护设备，包括：底板支撑架；顶板支撑架，其采用对称设置的支撑柱支撑于底板支撑架上；支撑组件，其连接于顶板支撑架与支撑柱之间，且所述支撑组件上设置有应变片，用于监测来自于顶部支撑架的压力和/或压力变化；以及中空锚杆，其固定于支撑柱的一侧，且穿过顶板支撑架伸入至锚孔中；还包括控制器，所述控制器与应变片以及中空锚杆的注液组件电连，且当应变片监测到压力大于第一阈值时，所述控制器控制注液组件向中空锚杆中注入能够使得岩石微爆破的液体和/或结构；当应变片监测到压力在第二阈值与第一阈值之间时，所述控制器控制注液组件向中空锚杆中注入能够压裂岩石的注浆液。

技术领域

本发明涉及巷道支护技术领域，具体涉及一种矿井井下防冲击地压巷道支护设备及其使用方法。

背景技术

在深井矿山开挖开采过程中，随着开采的进行以及深部岩体长期的地质构造运动造成深部矿岩内地应力较高，岩体内储存着较大的应变能，当该部分能量超过了岩石自身的强度时，就会发生冲击地压事件，当其形成于巷道顶部时，容易造成巷道失稳破坏，而现有的支护设备往往仅能够提供一定的支撑防护，在面对冲击地压时其支撑防护性一般，且主要以自身强度来面对冲击，效果一般。

因此，有必要提供一种矿井井下防冲击地压巷道支护设备及其使用方法以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿井井下防冲击地压巷道支护设备，包括：

底板支撑架；

顶板支撑架，其采用对称设置的支撑柱支撑于底板支撑架上；

支撑组件，其连接于顶板支撑架与支撑柱之间，且所述支撑组件上设置有应变片，用于监测来自于顶部支撑架的压力和/或压力变化；以及

中空锚杆，其固定于支撑柱的一侧，且穿过顶板支撑架伸入至锚孔中；

还包括控制器，所述控制器与应变片以及中空锚杆的注液组件电连，且当应变片监测到压力大于第一阈值时，所述控制器控制注液组件向中空锚杆中注入能够使得岩石微爆破的液体和/或结构；当应变片监测到压力在第二阈值与第一阈值之间时，所述控制器控制注液组件向中空锚杆中注入能够压裂岩石的注浆液；

且所述第一阈值大于第二阈值。

进一步，作为优选，所述支撑柱相互靠近的一侧还连接有延伸座，两个延伸座之间固定有连接架，所述连接架上阵列有多个用于支撑顶板支撑架的可转换支撑组件。

进一步，作为优选，初始阶段，所述支撑组件为第一支撑组件，所述第一支撑组件用于在第一区域进行刚性支护；

所述可转换支撑组件用于在第二区域保持柔性支护。

进一步，作为优选，当应变片监测到压力变化频率低于第三阈值时，所述支撑组件更换为第二支撑组件，所述第二支撑组件用于在第一区域进行柔性支护；

所述可转换支撑组件转换为在第二区域保持刚性支护。

进一步，作为优选，所述可转换支撑组件包括支撑筒，其固定于所述连接架上，所述支撑筒中采用高强度弹簧连接有密封滑动设置于所述支撑筒中的支撑臂，所述支撑臂的一端伸出所述支撑筒以便与顶板支撑架相连，且所述支撑筒的中部开设有转换孔，以便通过转换孔向支撑筒中注入高强度凝固液。

进一步，作为优选，各个支撑筒中在注入高强度凝固液时，其凝固液的量可调，且通过调节凝固液的量能够调节支撑臂的伸出长度。

进一步，作为优选，所述锚孔的端部开设有延伸孔。

进一步，作为优选，所述中空锚杆的端部固定连通有连接筒，所述连接筒的另一端分别连通有第一管体和第二管体，其中所述第一管体用于向连接筒中注入能够使得岩石微爆破的液体和/或结构；所述第二管体用于向连接筒中注入能够压裂岩石的注浆液。