权利要求
1.一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置，其包括锚杆(1)、防护网(12)以及支护板(11)，其特征在于：多个锚杆(1)等距分布并垂直打入在矿山坡面，每根所述锚杆(1)的一端锚固在矿山岩层内，所述锚杆(1)外同轴固定支护板(11)，矿山坡面铺设所述防护网(12)，所述支护板(11)将防护网(12)压紧于坡面;
所述锚杆(1)外均设置有变形支护架(2)，所述变形支护架(2)处于矿山表面滑坡层，所述锚杆(1)上位于支护板(11)的一侧端面装配有导缸(3)。
2.根据权利要求1所述的一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置，其特征在于：所述锚杆(1)内开设有注浆通道，且锚杆(1)的侧壁上圆周分布有多个注浆孔(13)，所述导缸(3)的上开设有通孔(31)，所述通孔(31)内同轴设置有连接管(32)，所述连接管(32)的一端与锚杆(1)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置，其特征在于：所述有变形支护架(2)包括钢筋杆(21)，为圆周分布的多个并位于所述支护板(11)上，所述锚杆(1)外位于注浆孔(13)的上方滑动套设有套管(22)，所述套管(22)滑动设置在支护板(11)内，且套管(22)的侧壁开设有条形槽，所述锚杆(1)上固定有固定架(24)，所述固定架(24)通过条形槽与导缸(3)相固定;
所述套管(22)的一端固定有轴盘(23)，所述钢筋杆(21)的另一端与所述轴盘(23)相连接，所述导缸(3)内开设有气压腔(33)，所述气压腔(33)内滑动连接有活塞(34)，所述套管(22)的上端与活塞(34)相固定;
所述导缸(3)内水平固定有减震缸(4)。
4.根据权利要求3所述的一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置，其特征在于：所述活塞(34)沿导缸(3)内轴向滑动中所述轴盘(23)上的钢筋杆(21)进行弹性变形。
5.根据权利要求3所述的一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置，其特征在于：所述导缸(3)内位于气压腔(33)的下方对称连接有两个抗压弹簧(5)，所述抗压弹簧(5)的上端均与定位盘(51)相连接;
所述抗压弹簧(5)下端铰接连接臂(52)，所述连接臂(52)与所述减震缸(4)相滑动连接;
所述定位盘(51)的内部设有锯齿状齿条，且所述套管(22)的外壁圆周分布有棘爪。
6.根据权利要求5所述的一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置，其特征在于：所述减震缸(4)内同轴固定有两个内轴体(41)，所述内轴体(41)中均设置有缓冲弹簧杆(42)，所述缓冲弹簧杆(42)的一端通过导轴(43)与所述连接臂(52)相连接。
7.根据权利要求6所述的一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置，其特征在于：所述内轴体(41)中设有内腔(44)，所述内腔(44)中填充有干燥混凝土，且内腔中分布有多个水囊(45)，所述内腔(44)内同轴固定有密封胶圈(46)，所述密封胶圈(46)与导轴(43)相滑动连接;
所述导轴(43)上固定有压板(47)，所述压板(47)滑动连接在内腔(44)中。
8.根据权利要求7所述的一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置，其特征在于：各所述缓冲弹簧杆(42)的另一端均固定有齿槽盘(6)，两个齿槽盘(6)相抵靠接触，所述导轴(43)与所述连接臂(51)相转动连接，所述内轴体(41)的内壁上开设有斜槽(61)，所述导轴(43)上固定有导销，所述导销与斜槽(61)相滑动连接。
9.根据权利要求8所述的一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置，其特征在于：两个所述齿槽盘(6)均随导轴(43)滑动中同步旋转，且其旋转方向相反设置。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于矿山安全生产技术领域，具体是一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置。
背景技术
[0002]在矿山安全生产标准化体系中，边坡稳定性管理极为重要;目前，主要通过在坡面喷射一层混凝土，并嵌入金属网和短锚杆，从而封闭坡面，将局部岩体联结在一起，但这种方式施工量大、成本高工期长，不适用于快捷施工;同时传统的混凝土护坡、刚性锚杆等属于“刚性支护”，其虽然支护效果好，但岩土体自身会蠕变并在内部产生应力集中，当应力超过其极限强度时，会发生无预警的、灾难性的脆性断裂(突然垮塌)，极其危险。
[0003]因此，有必要提供一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置，其包括锚杆、防护网以及支护板，多个锚杆等距分布并垂直打入在矿山坡面，每根所述锚杆的一端锚固在矿山岩层内，所述锚杆外同轴固定支护板，矿山坡面铺设所述防护网，所述支护板将防护网压紧于坡面;
[0005]所述锚杆外均设置有变形支护架，所述变形支护架处于矿山表面滑坡层，所述锚杆上位于支护板的一侧端面装配有导缸。
[0006]进一步，作为优选，所述锚杆内开设有注浆通道，且锚杆的侧壁上圆周分布有多个注浆孔，所述导缸的上开设有通孔，所述通孔内同轴设置有连接管，所述连接管的一端与锚杆相连接。
[0007]进一步，作为优选，所述有变形支护架包括钢筋杆，为圆周分布的多个并位于所述支护板上，所述锚杆外位于注浆孔的上方滑动套设有套管，所述套管滑动设置在支护板内，且套管的侧壁开设有条形槽，所述锚杆上固定有固定架，所述固定架通过条形槽与导缸相固定;
[0008]所述套管的一端固定有轴盘，所述钢筋杆的另一端与所述轴盘相连接，所述导缸内开设有气压腔，所述气压腔内滑动连接有活塞，所述套管的上端与活塞相固定;
[0009]所述导缸内水平固定有减震缸。
[0010]进一步，作为优选，所述活塞沿导缸内轴向滑动中所述轴盘上的钢筋杆进行弹性变形。
[0011]进一步，作为优选，所述导缸内位于气压腔的下方对称连接有两个抗压弹簧，所述抗压弹簧的上端均与定位盘相连接;
[0012]所述抗压弹簧下端铰接连接臂，所述连接臂与所述减震缸相滑动连接;
[0013]所述定位盘的内部设有锯齿状齿条，且所述套管的外壁圆周分布有棘爪。
[0014]进一步，作为优选，所述减震缸内同轴固定有两个内轴体，所述内轴体中均设置有缓冲弹簧杆，所述缓冲弹簧杆的一端通过导轴与所述连接臂相连接。
[0015]进一步，作为优选，所述内轴体中设有内腔，所述内腔中填充有干燥混凝土，且内腔中分布有多个水囊，所述内腔内同轴固定有密封胶圈，所述密封胶圈与导轴相滑动连接;
[0016]所述导轴上固定有压板，所述压板滑动连接在内腔中。
[0017]进一步，作为优选，各所述缓冲弹簧杆的另一端均固定有齿槽盘，两个齿槽盘相抵靠接触，所述导轴与所述连接臂相转动连接，所述内轴体的内壁上开设有斜槽，所述导轴上固定有导销，所述导销与斜槽相滑动连接。
[0018]进一步，作为优选，两个所述齿槽盘均随导轴滑动中同步旋转，且其旋转方向相反设置。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0020]本发明中采用多个锚杆将防护网锚固在矿山坡面，防护网能够对矿山坡面的变形破坏进行防护，有效约束坡面位置岩石滑落，并可靠拦截崩落石块，提升矿山边坡整体稳定性，保障了矿山安全生产;其中还设置的变形支护架采用多个变形设置的钢筋杆埋入支护在矿山表面滑坡层，一方面多个扩撑变形的钢筋杆能有效增强滑坡层处整体牢固性，使得滑坡层岩土体紧密分布形成整体，另一方面多个钢筋杆能够通过可控、有效的变形释放岩土体内部应力，极大地提高对复杂坡面地质的支护可靠性;还设置的减震缸能够配合抗压弹簧对钢筋杆的形变提供二级缓冲消能效果，尤其在岩土体内部应力突增时，减震缸中的水囊破裂，混凝土可与水结合凝固，增强钢筋杆刚性支护效果。
附图说明
[0021]图1为本发明的整体结构示意图;
[0022]图2为本发明中钢筋杆未变形状态下的结构示意图;
[0023]图3为本发明的剖视图;
[0024]图4为本发明中导缸的内部结构示意图;
[0025]图5为本发明中减震缸的结构示意图;
[0026]图6为本发明中钢筋杆变形状态下的结构示意图;
[0027]图中：1、锚杆;11、支护板;12、防护网;13、注浆孔;2、变形支护架;21、钢筋杆;22、套管;23、轴盘;24、固定架;3、导缸;31、通孔;32、连接管;33、气压腔;34、活塞;4、减震缸;41、内轴体;42、缓冲弹簧杆;43、导轴;44、内腔;45、水囊;46、密封胶圈;47、压板;5、抗压弹簧;51、定位盘;52、连接臂;6、齿槽盘;61、斜槽。
具体实施方式
[0028]请参阅图1-图6，本发明实施例中，一种矿山安全生产标准化重大灾害防治装置，其包括锚杆1、防护网12以及支护板11，多个锚杆1等距分布并垂直打入在矿山坡面，每根所述锚杆1的一端锚固在矿山岩层内，实现锚杆1的锚定效果，所述锚杆1外同轴固定支护板11，矿山坡面铺设所述防护网12，所述支护板11将防护网12压紧于坡面，从而能够通过防护网12对坡面的碎石提供有效约束效果，尽可能避免坡面表层碎石在矿山生产过程中出现落石现象;
[0029]所述锚杆1外均设置有变形支护架2，所述变形支护架2处于矿山表面滑坡层，所述锚杆1上位于支护板11的一侧端面装配有导缸3，这其中可先在矿山坡面预钻设若干个钻孔，每个钻孔内均插接锚杆1，而后进行防护网12布置，并将导缸3和支护板11装配至每个锚杆1上，整体施工方便，安装简易，有效缩短施工周期。
[0030]本实施例中，所述锚杆1内开设有注浆通道，且锚杆1的侧壁上圆周分布有多个注浆孔13，所述导缸3的上开设有通孔31，所述通孔31内同轴设置有连接管32，所述连接管32的一端与锚杆1相连接，连接管32可连接外部注浆设备，注浆浆料能够通过连接管32进入注浆通道，并最终通过通孔31流入矿山岩层中，实现锚杆1的初步锚定。
[0031]作为较佳的实施例，所述有变形支护架2包括钢筋杆21，为圆周分布的多个并位于所述支护板11上，所述锚杆1外位于注浆孔13的上方滑动套设有套管22，所述套管22滑动设置在支护板11内，且套管22的侧壁开设有条形槽，所述锚杆1上固定有固定架24，所述固定架24通过条形槽与导缸3相固定;
[0032]所述套管22的一端固定有轴盘23，所述钢筋杆21的另一端与所述轴盘23相连接，所述导缸3内开设有气压腔33，所述气压腔33内滑动连接有活塞34，所述套管22的上端与活塞34相固定;这其中，当锚杆1完成初步锚定，锚杆1上的支护板11将防护网12压紧于坡面后，此时导缸3装配在锚杆1端部，利用气压装置对气压腔33进行气压抽排，实现套管22的轴向滑动，而在滑动过程中各个钢筋杆21逐步外扩变形，形成对滑坡层的内部撑架效果;
[0033]所述导缸3内水平固定有减震缸4。
[0034]本实施例中，所述活塞34沿导缸3内轴向滑动中所述轴盘23上的钢筋杆21进行弹性变形，其中，钢筋杆21应采用具有高屈服强度、高疲劳极限和良好韧性的材料制造，可选用高强度合金弹簧钢或具有类似力学性能的高性能工程用钢。
[0035]本实施例中，所述导缸3内位于气压腔33的下方对称连接有两个抗压弹簧5，所述抗压弹簧5的上端均与定位盘51相连接;
[0036]所述抗压弹簧5下端铰接连接臂52，所述连接臂52与所述减震缸4相滑动连接;
[0037]所述定位盘51的内部设有锯齿状齿条，且所述套管22的外壁圆周分布有棘爪，其中，定位盘51上的锯齿状齿条能够配合棘爪对套管22进行单向卡接固定，使得套管22仅能进行滑动向上运动，因此，在具体施工时，可根据具体滑坡地形以及滑坡层松软程度，精确控制气压装置对气压腔33的气压抽排量，实现套管22轴向精确滑动调节，以便埋入在滑坡层内的钢筋杆21进行指定形状的弯曲形变;而完成施工后，气压腔33处于气流流通状态，以便套管22能够进行正常滑动位移，从而当滑坡层内部存在应力释放时，钢筋杆21受挤压产生形变恢复，抗压弹簧5配合减震缸4对定位盘51提供弹性支撑，实现二级缓冲消能效果。
[0038]本实施例中，所述减震缸4内同轴固定有两个内轴体41，所述内轴体41中均设置有缓冲弹簧杆42，所述缓冲弹簧杆42的一端通过导轴43与所述连接臂52相连接，需要说明的是，缓冲弹簧杆42的弹力强度小于抗压弹簧5的弹力强度，因此，缓冲弹簧杆42能够先于抗压弹簧5产生弹性形变压缩，当缓冲弹簧杆42压缩至一定程度后抗压弹簧5随之产生形变。
[0039]作为较佳的实施例，所述内轴体41中设有内腔44，所述内腔44中填充有干燥混凝土，且内腔中分布有多个水囊45，所述内腔44内同轴固定有密封胶圈46，所述密封胶圈46与导轴43相滑动连接;
[0040]所述导轴43上固定有压板47，所述压板47滑动连接在内腔44中，因此，当滑坡层内产生高强度应力释放时，导轴43能够受连接臂52推动下完全伸入内轴体41中，导轴43上的压板47随导轴43位移至内腔44内部极限位置，此时水囊45受挤压作用产生破裂，水囊45中的水与干燥混凝土相混配，并导轴43滑动复位后发生凝固，此时导轴43上的压板47通过混凝土块固定在内腔44中，后续仅由抗压弹簧5提供弹性支撑，钢筋杆21后续变形恢复量小，提高钢筋杆21刚性支护效果。
[0041]本实施例中，各所述缓冲弹簧杆42的另一端均固定有齿槽盘6，两个齿槽盘6相抵靠接触，所述导轴43与所述连接臂51相转动连接，所述内轴体41的内壁上开设有斜槽61，所述导轴43上固定有导销，所述导销与斜槽61相滑动连接，从而使得导轴43在轴向滑动中缓冲弹簧杆42与齿槽盘均能够随导轴43产生圆周偏转。
[0042]本实施例中，两个所述齿槽盘6均随导轴43滑动中同步旋转，且其旋转方向相反设置，这其中，由于导轴43在滑动中压板47会将水囊45挤压破裂，为避免在常规使用中水囊45破裂过早，提高耐受性，通过设置两个齿槽盘6，其能够在接触旋转过程中能够利用高频率齿峰接触顶升作用，产生一个微小的、瞬时的顶升力，这个力会周期性地、高频地轴向顶推缓冲弹簧杆42的端部，实现对缓冲弹簧杆42端部提供振动吸能效果，以便滑坡层中偶尔存在高强度应力时减小水囊45破裂几率，维持减震缸4缓冲消能功能，而压板47仅会在滑坡层中短时间内出现多次高强度应力时，水囊45挤压破裂，内腔44中混凝土凝固。
[0043]以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
说明书附图(6)
声明：
“矿山安全生产标准化重大灾害防治装置” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：应急管理部信息研究院（煤炭信息研究院）
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