CN112324481A - 一种锚索的安全防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锚索的安全防护装置，属于煤炭综采支护技术领域；锚索从上至下通过锚索托板、调心球垫、锚索锁具固定于顶壁上，安全防护装置包括防护管、拉簧、连接绳索、报警模块，防护管包括套管及底座，底座可拆卸地设置于套管底部，缓冲弹簧、缓冲板、缓冲块由下往上依次设置于防护管内部，锚索下端插接于防护管内部，套管内部设置有挡片，锚索上设置有卡接圈；拉簧固定于锁具与防护管之间；防护管两侧通过连接绳索与顶壁上的锚网相连接；报警模块包括控制盒、检测导线、报警语音盒，控制盒与语音报警盒设置于顶壁上，并且通过导线相连接，检测导线设置于控制盒与防护管之间；解决了锚索钢绞线破断、窜丝、锚具下滑脱锚等现象造成的伤人问题。

Description

一种锚索的安全防护装置

技术领域

本发明属于煤炭综采支护技术领域，具体涉及一种锚索的安全防护装置。

背景技术

煤矿井巷工程为提高掘进效率，大多采用锚网索支护方式，锚索由预应力钢绞线、垫板、锚具(夹具)、锚固剂四部分组合而成，巷道掘支后，受地应力、构造应力、采动影响，巷道围岩应力分布不均，局部应力较为集中，时而发生锚索钢绞线破断、窜丝、锚具下滑脱锚等现象，对现场作业人员或巷道内的行人将构成安全隐患；另外，施工的低位锚索其锚索头对作业人员及行人存在刮划伤隐患。近些年，不少矿井已相继发生多起此类伤亡事故。目前，锚索支护巷道钢绞线破断导致的张拉端坠落和窜丝伤人的全隐患仅仅做到不同类型的被动防护，尚未从本质上解决。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种锚索的安全防护装置；解决目前锚索钢绞线破断、窜丝、锚具下滑脱锚等现象造成的伤人问题。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种锚索的安全防护装置，所述锚索从上至下分别通过锚索托板、调心球垫、锚索锁具固定于巷道顶壁上，其特征在于：所述安全防护装置包括防护管、拉簧、连接绳索、报警模块，所述防护管包括套管及底座，所述底座可拆卸地设置于所述套管底部并将套管封闭，缓冲弹簧、缓冲板、缓冲块由下往上依次设置于所述防护管内部，所述锚索下端插接于所述防护管内部并与所述缓冲块的上表面相接触，所述套管内部设置有若干组挡片，锚索上设置有若干个卡接圈；所述拉簧套接于所述锚索外侧并且固定于所述锁具与防护管之间；所述防护管两侧通过连接绳索与顶壁上的锚网相连接；所述报警模块包括控制盒、检测导线、报警语音盒，控制盒与语音报警盒设置于锚索旁边的巷道顶壁上，并且通过导线相连接，检测导线设置于控制盒与防护管之间。

进一步的，所述防护管底部可拆卸连接有缓冲球，所述缓冲球外部为软质橡胶，内部为塑料气泡缓冲物。

进一步的， 所述缓冲球与防护管相螺接。

进一步的， 一组挡片数量为两个，相对称地设置于所述套管内部两侧。

进一步的，所述挡片为斜向下设置的弹性结构。

进一步的，所述连接绳索包括高强度拉簧与两侧的连接铁丝。

更进一步的，所述控制盒内设置有无线模块。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：锚索头致人伤亡事故时有发生，分析其伤人特点，主要有锚索破断导致的垫板和锁具坠落砸人，锚索头钢绞线窜丝伤人，以及锚索头刮伤人等情况，结合支护锚索外部特征及伤人特点，本发明采取了针对性的防护措施。

通过在露出锚索锁具下端的锚索上套接有防滑管，解决了锚索头刮划伤隐患以及锚索头窜丝伤人隐患。

通过防护管内部的挡片以及缓冲部件、外部的拉簧以及连接拉簧，使锚索端头断裂后将其拉伸的弹性势能转化为弹性部件往复运动的动能，抵消所述锚索端头的锚索断裂后瞬间释放的能量，从而保护施工人员不受伤害。

防护管内部与锚索上分别设置有挡片以及卡接圈，使得断裂后的锚索可以卡接在防护管内部，不会随意坠落在其他区域而发生伤人事故。

防护管通过两侧的连接绳索与锚网相连接，可有效解决锚索钢绞线破断导致的张拉端（锚具、锚索托盘）坠落砸伤人员。

防护管下部设置有缓冲球，即使防护管接触到操作人员，也可以将伤害降到最低。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明整体的结构示意图；

其中，1为锚索、2为顶壁、3为锚索托盘、4为调心球垫、5为锁具、6为防护管、7为套管、8为底座、9为拉簧、10为缓冲块、11为缓冲板、12为缓冲弹簧、13为挡片、14为卡接圈、15为缓冲球、16为软质橡胶、17为塑料气泡缓冲物、18为吊环、19为连接铁丝、20为连接拉簧、21为连接绳索、22为控制盒、23为语音报警盒、24为检测导线、25为锚网。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1所示，本发明提供了一种锚索的安全防护装置，固定在巷道内的锚索1下部端头处，在从巷道顶壁2伸出的锚索1上依次安装有锚索托盘3、调心球垫4、锁具5，在所述巷道顶壁2上固定有锚网25，所述安全防护装置包括防护管6、拉簧9、连接绳索21、报警模块。

所述防护管6为一个内部开孔的管状结构，包括套管7与底座8，所述套管7下端设置有内螺纹，套管7通过所述内螺纹与所述底座8相螺接，所述防护管6套接于所述锚索1下端；所述拉簧9设置于防护管6与锁具5之间，其上端与锁具5下端面相固定，下端与防护管6上端相固定；在所述防护管6内侧底部由下往上依次设置有缓冲弹簧12、缓冲板11、缓冲块10，所述缓冲块10远离缓冲弹簧12的一侧端面与所述锚索1下端相接触；在所述防护管6内部缓冲块10的上端区域设置有相对的若干组挡片13，所述挡片13朝向防护管6内侧底端斜向布置，并且同一组的两个挡片13之间留有供锚索1通过的间隙，在所述锚索1上相对应地固定有相同数量的卡接圈14，所述卡接圈14的朝向斜上方，初始状态时，锚索1上最下端的卡接圈14位于防护管6最上端的挡片13上部。在所述防护管6下端设置有外螺纹，防护管6通过所述外螺纹螺接有缓冲球15，所述缓冲球15外部为软质橡胶16，内部为塑料气泡缓冲物17，用于防止所述安全防护装置碰撞到施工人员的头部。在所述防护管6上端两侧对称焊接有两个吊环18，用于吊挂连接绳索21。

所述连接绳索21包括连接拉簧20以及固定连接于所述连接拉簧20两侧的连接铁丝19，所述连接铁丝19远离连接拉簧20的一端分别穿过所述吊环18以及锚网25上的吊环18并且折叠，折叠后的连接铁丝19通过卡箍相固定。防护管6通过两侧的连接绳索21实现与顶壁2的锚网25的连接。

所述报警模块包括控制盒22、检测导线24、报警语音盒23，所述控制盒22内设置有无线模块，控制盒22与语音报警盒23设置于锚索1旁边的巷道顶壁2上，并且通过导线相连接，检测导线24设置于控制盒22与防护管6之间。

本发明的原理及工作方法为：当锚索1发生断裂分离时，锚索1下端的防护管6开始向下移动，防护管6上部的拉簧9开始拉伸，防护管6两侧的连接绳索21开始绷紧，连接绳索21中间的连接拉簧20也开始拉伸，由于锚索1断裂时具有较高的冲击速度，锚索1穿过防护管6内部的挡片13的限制并且作用于缓冲块10的表面，缓冲块10作用于缓冲板11及缓冲弹簧12上，最终缓冲弹簧12受到作用力保持压缩状态。由于锚索1上的卡接圈14和防护管6内部的挡片13相互卡接，使得深入防护管6内部后的锚索4无法自由弹出，保证了不会发生断裂的锚索1从防护管6中脱出而伤人的事故。同时拉簧9与连接拉簧20在惯性的作用下瞬间的做往复拉伸运动。通过防护管6内部的缓冲以及外部拉簧9、连接拉簧20的往复伸缩运动，抵消了锚索1断裂带来的弹性势能的释放，缓解了锚索1断裂时所产生的冲击力。

如果所述安全防护装置在锚索1断裂后与工作人员相接触，防护管6底部螺接的缓冲球15与操作人员接触时因为弹性形变而加大受力面积，从而减小碰撞所受的压强，起到了对工作人员的防护作用。

当锚索1断裂后拉簧9拉伸的同时，检测导线24受到拉力而断开，控制盒22检测到检测导线24断开的信号，控制语音报警盒23发出报警语音，提醒周围的工作人员注意避让断裂的锚索1，并且通过无线模块将锚索1断裂的信号发送至控制室，提醒工作人员及时处理断裂后的锚索。

断裂后的锚索1卡接于防护管6内部，后期处理时，旋开防护管6底部的缓冲球15与底座8，即可以可以拆出缓冲弹簧12、缓冲板11、缓冲块10，然后将被卡接的断裂锚索1拔出，然后将缓冲弹簧12、缓冲板11、缓冲块10依次装回至防护管6中，最后将底座8与缓冲球15拧紧，这样所述安全防护装置就可以继续使用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种锚索的安全防护装置，所述锚索（1）从上至下分别通过锚索托盘（3）、调心球垫（4）、锁具（5）固定于巷道顶壁（2）上，其特征在于：所述安全防护装置包括防护管（6）、拉簧（9）、连接绳索（21）、报警模块，所述防护管（6）包括套管（7）及底座（8），所述底座（8）可拆卸地设置于所述套管（7）底部并将套管（7）封闭，缓冲弹簧（12）、缓冲板（11）、缓冲块（10）由下往上依次设置于所述防护管（6）内部，所述锚索（1）下端插接于所述防护管（6）内部并与所述缓冲块（10）的上表面相接触，所述套管（7）内部设置有若干组挡片（13），锚索（1）上设置有若干个卡接圈（14）；所述拉簧（9）套接于所述锚索（1）外侧并且固定于所述锁具（5）与防护管（6）之间；所述防护管（6）两侧通过连接绳索（21）与顶壁（1）上的锚网（25）相连接；所述报警模块包括控制盒（22）、检测导线（24）、报警语音盒（23），控制盒（22）与语音报警盒（23）设置于巷道顶壁（2）上，并且通过导线相连接，检测导线（24）设置于控制盒（22）与防护管（6）之间。

2.根据权利要求1所述的一种锚索的安全防护装置，其特征在于：所述防护管底（6）部可拆卸连接有缓冲球（15），所述缓冲球（15）外部为软质橡胶（16），内部为塑料气泡缓冲物（17）。

3.根据权利要求2所述的一种锚索的安全防护装置，其特征在于：所述缓冲球（15）与防护管（6）相螺接。

4.根据权利要求1所述的一种锚索的安全防护装置，其特征在于：一组挡片（13）数量为两个，相对称地设置于所述套管（7）内部两侧。

5.根据权利要求1所述的一种锚索的安全防护装置，其特征在于：所述挡片（13）为斜向下设置的弹性结构。

6.根据权利要求1所述的一种锚索的安全防护装置，其特征在于：所述卡接圈（14）为斜向上设置的刚性结构。

7.根据权利要求1所述的一种锚索的安全防护装置，其特征在于：所述连接绳索（21）包括连接拉簧（20）与两侧的连接铁丝（19）。

8.根据权利要求1所述的一种锚索的安全防护装置，其特征在于：所述控制盒（22）内设置有无线模块。

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