全文摘要
本实用新型公开了一种井内支撑臂外端结构，包括支撑臂，支撑臂的一端固定连接掌体，掌体呈圆盘状，掌体远离支撑臂的一侧表面嵌设一第一压力传感器、若干第二压力传感器，若干第二压力传感器绕第一压力传感器环形均布，掌体远离支撑臂的一侧还固定连接软垫，软垫遮盖住第一压力传感器、第二压力传感器；还包括沿掌体周向环形均布的N个支撑指，支撑指与掌体固定连接，支撑指背离支撑臂所在方向的一侧表面、与掌体远离支撑臂的一侧表面共面。本实用新型的目的在于提供一种井内支撑臂外端结构，以解决现有技术中矿井内对于后期逐渐释放的地应力没有较好的监控手段的问题，实现提高对地应力的监控与预防、降低井内风险的目的。
主设计要求
1.一种井内支撑臂外端结构，包括支撑臂(1)，其特征在于，所述支撑臂(1)的一端固定连接掌体(2)，所述掌体(2)呈圆盘状，掌体(2)远离支撑臂(1)的一侧表面嵌设一第一压力传感器(4)、若干第二压力传感器(5)，若干第二压力传感器(5)绕第一压力传感器(4)环形均布，所述掌体(2)远离支撑臂(1)的一侧还固定连接软垫(6)，所述软垫(6)遮盖住所述第一压力传感器(4)、第二压力传感器(5)；还包括沿所述掌体(2)周向环形均布的N个支撑指(3)，支撑指(3)与掌体(2)固定连接，所述支撑指(3)背离支撑臂(1)所在方向的一侧表面、与掌体(2)远离支撑臂(1)的一侧表面共面，其中N≥3。
设计方案
1.一种井内支撑臂外端结构，包括支撑臂(1)，其特征在于，所述支撑臂(1)的一端固定连接掌体(2)，所述掌体(2)呈圆盘状，掌体(2)远离支撑臂(1)的一侧表面嵌设一第一压力传感器(4)、若干第二压力传感器(5)，若干第二压力传感器(5)绕第一压力传感器(4)环形均布，所述掌体(2)远离支撑臂(1)的一侧还固定连接软垫(6)，所述软垫(6)遮盖住所述第一压力传感器(4)、第二压力传感器(5)；还包括沿所述掌体(2)周向环形均布的N个支撑指(3)，支撑指(3)与掌体(2)固定连接，所述支撑指(3)背离支撑臂(1)所在方向的一侧表面、与掌体(2)远离支撑臂(1)的一侧表面共面，其中N≥3。
2.根据权利要求1所述的一种井内支撑臂外端结构，其特征在于，所述掌体(2)、支撑指(3)均由硬质合金材料制作而成。
3.根据权利要求1所述的一种井内支撑臂外端结构，其特征在于，所述掌体(2)、支撑指(3)一体成型。
4.根据权利要求1所述的一种井内支撑臂外端结构，其特征在于，所述支撑指(3)包括靠近掌体(2)的本体部(31)、远离掌体(2)的指尖部(32)，所述指尖部(32)从靠近本体部(31)的一端至远离本体部(31)的一端、逐渐朝向远离支撑臂(1)的方向倾斜。
5.根据权利要求4所述的一种井内支撑臂外端结构，其特征在于，所述指尖部(32)在掌体(2)远离支撑臂(1)的表面所处平面内的投影呈等腰三角形，所述等腰三角形的底边与本体部(31)相连。
6.根据权利要求1所述的一种井内支撑臂外端结构，其特征在于，所述软垫(6)粘接在掌体(2)上。
7.根据权利要求1所述的一种井内支撑臂外端结构，其特征在于，所述软垫(6)的厚度为1～3cm。
8.根据权利要求1所述的一种井内支撑臂外端结构，其特征在于，所述软垫(6)为海绵垫或橡胶垫。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及煤矿开采领域，具体涉及一种井内支撑臂外端结构。
背景技术
采煤工作面中的支护设备是煤矿安全工作的保障设施，其使用过程中稳定性，以及移架的可控性是此类设备的重要指标。现有的综采液压支架可基本满足中厚煤层开采的安全性和可靠性要求。但是地层应力释放并非朝夕之间即可完成的，特别是对于地层能量大，煤层周围具有异常压力层等特殊地层而言，地应力的释放可能需要数周、数月甚至数年才能彻底完成。在此过程中，地层压力会逐渐增大，现有液压支架的支撑臂对于地应力释放缓慢地层的适应力不佳，容易被后期缓慢释放的地应力所破坏，导致后期开采受到干扰，严重时甚至诱发井下事故。现有技术中对于后期逐渐释放的地应力没有较好的监控手段，不利于防控井内安全。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种井内支撑臂外端结构，以解决现有技术中矿井内对于后期逐渐释放的地应力没有较好的监控手段的问题，实现提高对地应力的监控与预防、降低井内风险的目的。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种井内支撑臂外端结构，包括支撑臂，所述支撑臂的一端固定连接掌体，所述掌体呈圆盘状，掌体远离支撑臂的一侧表面嵌设一第一压力传感器、若干第二压力传感器，若干第二压力传感器绕第一压力传感器环形均布，所述掌体远离支撑臂的一侧还固定连接软垫，所述软垫遮盖住所述第一压力传感器、第二压力传感器；还包括沿所述掌体周向环形均布的N个支撑指，支撑指与掌体固定连接，所述支撑指背离支撑臂所在方向的一侧表面、与掌体远离支撑臂的一侧表面共面，其中N≥3。
针对现有技术中矿井内对于后期逐渐释放的地应力没有较好的监控手段的问题，本实用新型提出一种井内支撑臂外端结构，包括支撑臂，支撑臂的一端固定连接掌体，掌体用于与井壁接触并支撑在井壁上，因此掌体模拟人的手掌，制作成圆盘状，从而提高掌体与井壁之间的接触面积，扩大对井壁的直接支撑面积，提高掌体传递支撑臂作用力的能力。掌体远离支撑臂的一侧表面即是面向井壁的一侧表面，因此在该表面嵌设一个第一压力传感器和若干个第二压力传感器，若干第二压力传感器绕第一压力传感器环形均布，因此通过第一压力传感器和第二压力传感器对掌体与井壁的接触范围内，井壁对掌体的作用力都进行长期的监控。掌体远离支撑臂的一侧还固定连接软垫，软垫首先用于避免井壁直接与各压力传感器接触导致压力传感器受到磨损损伤等、为各压力传感器提供一层保护；其次软垫直接与井壁接触，软垫质软，与坚硬的井壁之间具有很大的摩擦系数，因此相互的摩阻极大，能够提高掌体与井壁之间的支撑稳定性。由支撑臂将掌体压在井壁上，掌体与井壁共同挤压软垫，从而将软垫压扁即可。当地层有地应力在后期缓慢释放时，井壁对掌体的作用力会逐渐增大，第一压力传感器监测到的压力必然增大，从而提示工作人员提前做好预案与预防工作，降低井内危险，提高井内安全系数。而根据地应力的释放方位的不同，不同的第二压力传感器所接收到的压力是会有差异的，根据分析环形均布的各第二压力传感器的信号，技术人员即可获知地应力从哪个方位释放并传递，以此做好更充分的预防工作。还包括沿所述掌体周向环形均布的N个支撑指，支撑指与掌体固定连接，所述支撑指背离支撑臂所在方向的一侧表面、与掌体远离支撑臂的一侧表面共面，其中N≥3。支撑指模拟人的手指，不仅能够增大支撑臂向井壁的传力面积、增大直接支撑的范围，还能够起到收拢地层应力的作用。从各方向上传来的地应力通过支撑指被传递至掌体部位，从而能够更加轻易的被第一压力传感器、第二压力传感器所探测到，提高第一压力传感器、第二压力传感器对地应力变化的敏感度。
所述掌体、支撑指均由硬质合金材料制作而成。确保足够的抗压强度，确保能够承受地层地应力的缓慢释放过程。
所述掌体、支撑指一体成型。确保掌体和支撑指构成整体结构，从而能够无阻碍的传递地应力释放所施加的压力。
所述支撑指包括靠近掌体的本体部、远离掌体的指尖部，所述指尖部从靠近本体部的一端至远离本体部的一端、逐渐朝向远离支撑臂的方向倾斜。本方案在工作过程中，指尖部即朝向地层内部方向倾斜，从而使得指尖部能够插入井壁内，并且在地应力释放井壁收拢的过程中，能够被动的使指尖部进入井壁内，更加敏感的对地应力进行探测与传递。
所述指尖部在掌体远离支撑臂的表面所处平面内的投影呈等腰三角形，所述等腰三角形的底边与本体部相连。使得指尖部能够更为轻松的插入井壁内部，同时两侧的受力面积相等，提高本实用新型的工作稳定性。
所述软垫粘接在掌体上。
所述软垫的厚度为1～3cm。
所述软垫为海绵垫或橡胶垫。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本实用新型一种井内支撑臂外端结构，地应力在后期缓慢释放时，井壁对掌体的作用力会逐渐增大，第一压力传感器监测到的压力必然增大，从而提示工作人员提前做好预案与预防工作，降低井内危险，提高井内安全系数；而根据地应力的释放方位的不同，不同的第二压力传感器所接收到的压力是会有差异的，根据分析环形均布的各第二压力传感器的信号，技术人员即可获知地应力从哪个方位释放并传递，以此做好更充分的预防工作。
2、本实用新型一种井内支撑臂外端结构，支撑指模拟人的手指，不仅能够增大支撑臂向井壁的传力面积、增大直接支撑的范围，还能够起到收拢地层应力的作用。从各方向上传来的地应力通过支撑指被传递至掌体部位，从而能够更加轻易的被第一压力传感器、第二压力传感器所探测到，提高第一压力传感器、第二压力传感器对地应力变化的敏感度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型具体实施例的俯视图；
图2为本实用新型具体实施例的剖视图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-支撑臂，2-掌体，3-支撑指，31-本体部，32-指尖部，4-第一压力传感器，5-第二压力传感器，6-软垫。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例1：
如图1与图2所示的一种井内支撑臂外端结构，包括支撑臂1，所述支撑臂1的一端固定连接掌体2，所述掌体2呈圆盘状，掌体2远离支撑臂1的一侧表面嵌设一第一压力传感器4、若干第二压力传感器5，若干第二压力传感器5绕第一压力传感器4环形均布，所述掌体2远离支撑臂1的一侧还固定连接软垫6，所述软垫6遮盖住所述第一压力传感器4、第二压力传感器5；还包括沿所述掌体2周向环形均布的四个支撑指3，支撑指3与掌体2固定连接，所述支撑指3背离支撑臂1所在方向的一侧表面、与掌体2远离支撑臂1的一侧表面共面。
实施例2：
如图1与图2所示的一种井内支撑臂外端结构，在实施例1的基础上，所述掌体2、支撑指3均由硬质合金材料制作而成。所述掌体2、支撑指3一体成型。所述支撑指3包括靠近掌体2的本体部31、远离掌体2的指尖部32，所述指尖部32从靠近本体部31的一端至远离本体部31的一端、逐渐朝向远离支撑臂1的方向倾斜。所述指尖部32在掌体2远离支撑臂1的表面所处平面内的投影呈等腰三角形，所述等腰三角形的底边与本体部31相连。所述软垫6粘接在掌体2上。
优选的，所述软垫6的厚度为2cm。
优选的，所述软垫6为海绵垫或橡胶垫。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920059375.3
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:85(重庆)
授权编号:CN209324430U
授权时间:20190830
主分类号:E21F 17/18
专利分类号:E21F17/18;E21F17/00
范畴分类:25A;
申请人:重庆工程职业技术学院
第一申请人:重庆工程职业技术学院
申请人地址:400000 重庆市江津区滨江新城南北大道1号
发明人:王宏;韩治华
第一发明人:王宏
当前权利人:重庆工程职业技术学院
代理人:伍星
代理机构:51220
代理机构编号:成都行之专利代理事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计