[发明专利]一种液压立柱用摩擦式吸能防冲构件

说明书

技术领域

本发明涉及液压立柱用防冲构件，尤其涉及一种液压立柱用摩擦式吸能防冲构件。

背景技术

冲击地压是煤矿重大灾害之一，是由于煤矿井下巷道、煤柱、采掘工作面等煤岩体突然迅猛破坏而造成的。冲击地压发生的一瞬间会释放巨大的弹性能量，严重破坏运输、通风巷道和采煤工作面，造成顶板瞬间下沉和底板瞬间膨起，大面积颠覆生产设备，破坏支架，还可以引起瓦斯涌出，甚至瓦斯爆炸等事故，并造成人员伤亡。随着煤矿开采深度的不断增加，开采强度不断加大，冲击地压灾害愈发严重，冲击地压灾害已成为煤矿重大灾害之一。

目前，国内外防治冲击地压灾害的方法主要分为三种类型：一为区域防范措施，主要有合理开采布局、煤层注水、开采保护层等；二为卸压措施，主要有钻孔卸压、爆破卸压、水力压裂等；三为支护措施，选用高工作阻力的液压支架支护，以加强冲击地压工作面上下顺槽超前支护的按前行。液压支架系统中，液压立柱是液压支架的主要支撑动力源。液压立柱包括活柱、缸体和安全阀；活柱置于缸体内，安全阀置于缸体外侧。液压支架系统中使用的液压立柱具有一定的承受静载荷的能力，在载荷超过工作阻力时能够通过立柱安全阀卸液的方式达到支架让位的目的，但是即使选用最大流量的安全阀卸液最快也得需要几秒或更长的时间。然而冲击地压发生过程是一个瞬间的动力过程，而现有的液压立柱不具有承受动载荷的能力。同时，冲击地压为瞬间发生的一种巨大动力现象。根据微震监测数据统计分析，冲击发生的时间仅为0.01～0.1秒。而现有的液压立柱安全阀的卸压时间是以分钟为计量单位，远远达不到防冲让位时间的要求。因此冲击地压发生时释放的大量冲击能量作用于液压支架系统，往往使液压立柱失效、弯曲、变形，甚至断裂；进一步使液压支架系统严重损坏，由于支护被破坏，直接导致巷道变形破坏，不仅给井下作业人员带来伤亡的危险，而且巷道恢复工作也十分困难。冲击地压发生后所带来的人员安全事故和经济损失都是非常严重的。

发明内容

本发明提供了一种液压立柱用摩擦式吸能防冲构件，以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种液压立柱用摩擦式吸能防冲构件，包括：套筒，套筒设有沿长度方向延伸的安装空间：吸能组件，安装于安装空间内，吸能组件包括第一摩擦块和第二摩擦块，第一摩擦块固定于安装空间内，第一摩擦块设有一个通槽，通槽延伸方向与安装空间的长度方向一致，第二摩擦块活动设置于通槽的延伸方向上，第一摩擦块设有多数第一凹槽，第二摩擦块上设有多数第一凸起对应第一凹槽，第一摩擦块和第二摩擦块的相互接触的面分别设有多数凸点以增加摩擦力；固定组件，活动设置于第一摩擦块上，用于将第一摩擦块固定于安装空间内。

上述技术特征中，第一摩擦块和第二摩擦块包括至少一层高分子材料外壳及封装高分子材料外壳内的填充物，填充物为海沙、泡沫或纳米多孔材料混合液。

上述技术特征中，高分子材料外壳的材料为橡胶、改性橡胶、天然塑料或合成塑料。

上述技术特征中，第一摩擦块和第二摩擦块的顶面设有多数个彼此连通的凸包，凸包内填充有填充物。

上述技术特征中，固定组件包括贯穿第一摩擦块和套筒的锁紧轴、及活动设置于锁紧轴两端的锁紧件。

上述技术特征中，套筒内壁延长度方向设有多数第二凹槽，第一摩擦块的外壁分别设有多数第二凸起配合第二凹槽。

上述技术特征中，套筒包括两相对设置的两个第一支撑板和连接两个第一支撑板的两个第二支撑板，以及固定第一支撑板和第二支撑板的两个压紧件。

上述技术特征中，第二摩擦块设有让位固定组件的让位槽。

上述技术特征中，第一摩擦块包括两个分离式的第一分离摩擦块和第二分离摩擦块，第一分离摩擦块和第二分离摩擦块之间设有通槽，第二摩擦块活动设置于通槽的延伸方向上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：将本发明构件与现有液压立柱结合使用，当发生冲击地压时，第二摩擦块会向下滑动，直至与第一摩擦块贴合在一起，滑动过程中吸收冲击能量，第一凸起和第一凹槽的设置增加了第一摩擦块和第二摩擦块之间的摩擦面积，提高了摩擦吸能效果，改善受冲击时立柱的受力情况，增强立柱抗冲击性能；第一摩擦块和第二摩擦块节结构为高分子外壳内封装流动性填充物，在第一摩擦块和第二摩擦块受到冲击力时，会导致第一摩擦块和第一摩擦块发生一定的变形，同时填充物之间也将发生摩擦，进一步提高吸能效果。

附图说明