竖井支护系统的制作方法

本发明涉及竖井支护领域，具体涉及一种竖井支护系统。

背景技术：

1、竖井支护是指在竖井掘进过程中，为控制地层压力，维护井帮稳定，防止井筒开裂漏水，保证安全生产，对竖井构筑的支护结构物。相关技术中，竖井采用设置钢架和锚杆，然后在钢架喷射混凝土的支护方式。但是，在岩体出现震动时，例如挖掘爆破等作业导致的震动，以及地震产生的震动，相关技术中的支护方式难以对竖井进行有效的支护。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种竖井支护系统，该竖井支护系统在岩体出现震动时具有较高的支护效果。

2、本发明实施例的竖井支护系统包括：

3、内支护筒；

4、筒状气囊，所述筒状气囊环绕设在所述内支护筒的外周面上；

5、外支护筒，所述外支护筒环绕设在所述筒状气囊的外周面上。

6、本发明实施例的竖井支护系统具有由内至外依次套设的内支护筒、筒状气囊和外支护筒，外支护筒与岩体接触，在岩体出现震动时，震动的作用力经外支护筒作用在筒状气囊上，筒状气囊一方面对外支护筒的位移和变形起到缓冲作用，另一方面将震动的作用力分散后均匀作用在内支护筒上，确保内支护筒的结构稳定性和支护强度，从而使竖井支护系统能够保持较高的支护效果。

7、在一些实施例中，所述的竖井支护系统还包括支护环，所述支护环为沿所述外支护筒的轴向间隔排布的至少两个，其中相邻两个所述支护环之间设有所述内支护筒、所述筒状气囊和所述外支护筒。

8、在一些实施例中，所述的竖井支护系统还包括井壁支护体，所述井壁支护体为筒状，所述内支护筒环绕设在所述井壁支护体的外周面上，并位于沿所述井壁支护体的轴向的部分所述井壁支护体上，所述支护环的外周端与所述外支护筒相连，所述支护环的内周端与所述井壁支护体相连。

9、在一些实施例中，所述外支护筒的轴向两端均具有多个插接凸起，所述外支护筒任一端的多个所述插接凸起沿所述外支护筒的周向间隔排布，所述支护环的外周端设有多个插接槽，多个所述插接槽沿所述支护环的周向间隔排布，所述外支护筒任一端的多个所述插接凸起与对应的所述支护环的多个插接槽一一对应的插接相连。

10、在一些实施例中，所述支护环的内周端嵌设在所述井壁支护体内，所述支护环的内周端设有多个浇注通道，所述浇注通道沿所述支护环的径向贯穿所述支护环，多个所述浇注通道沿所述支护环的周向间隔排布，所述井壁支护体由多个所述浇注通道穿过。

11、在一些实施例中，所述的竖井支护系统还包括环形气囊，所述外支护筒的轴向两端均具有第一凸台，所述第一凸台起为沿所述外支护筒的周向延伸的环形，所述支护环的外周端具有第二凸台，所述第二凸台为沿所述支护环的周向延伸的环形，任一所述支护环的所述第二凸台环绕在所述外支护筒对应一端的所述第一凸台的外周，所述环形气囊设在对应设置的所述第二凸台和所述第一凸台之间。

12、在一些实施例中，所述的竖井支护系统还包括第一气管和第一气阀，所述第一气管至少穿设在所述内支护筒和所述外支护筒上，所述第一气管的外端连通所述环形气囊，所述第一气管的内端位于所述内支护筒的内侧，并设有所述第一气阀；和/或

13、还包括第二气管和第二气阀，所述第二气管穿设在所述内支护筒上，所述第二气管的外端连通所述筒状气囊，所述第二气管的内端位于所述内支护筒的内侧，并设有所述第二气阀。

14、在一些实施例中，所述的竖井支护系统还包括锚固组件，所述锚固组件，所述锚固组件的一端与所述外支护筒相连，所述锚固组件的另一端用于设在岩体内，所述锚固组件为多个，多个所述锚固组件沿所述外支护筒周向间隔排布。

15、在一些实施例中，所述锚固组件包括：

16、锚头筒，所述锚头筒用于设在所述岩体内；

17、柱塞，所述柱塞设在所述锚头筒内，并相对于所述锚头筒可沿所述锚头筒的轴向移动，所述柱塞的外周面与所述锚头筒的内周面密封连接，以使所述锚头筒的轴向一端与所述柱塞之间形成气室；

18、弹性件，所述弹性件位于所述锚头筒内，并连接在所述锚头筒的轴向另一端与所述柱塞之间；

19、锚索，所述锚索的一端穿设在所述锚头筒的轴向另一端上，并相对于所述锚头筒可沿所述锚头筒的轴向移动，且所述锚索的一端与所述柱塞相连，所述锚索的另一端与所述外支护筒相连；

20、第三气管，所述第三气管的部分沿所述锚索的中心线方向穿设在所述锚索内，所述第三气管的一端与所述气室连通，所述第三气管的另一端依次穿过所述外支护筒、所述筒状气囊和所述内支护筒，并延伸至所述内支护筒的内侧；

21、第三气阀，所述第三气阀设在所述第三气管位于所述内支护筒内侧的端部上。

22、在一些实施例中，所述筒状气囊设有沿所述筒状气囊的径向延伸的穿设通道；

23、所述第三气管包括导气管和弹性管，所述导气管穿设在所述锚索内，所述弹性管一一对应的穿设在所述穿设通道内，所述弹性管的一端插设在所述锚索内，并与所述导气管连通，所述弹性管的另一端穿设在所述内支护筒上，并延伸至所述内支护筒的内侧，所述第三气阀设在所述弹性管位于所述内支护筒内侧的端部上。

技术特征：

1.一种竖井支护系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的竖井支护系统，其特征在于，还包括支护环(4)，所述支护环(4)为沿所述外支护筒(3)的轴向间隔排布的至少两个，其中相邻两个所述支护环(4)之间设有所述内支护筒(1)、所述筒状气囊(2)和所述外支护筒(3)。

3.根据权利要求2所述的竖井支护系统，其特征在于，还包括井壁支护体(5)，所述井壁支护体(5)为筒状，所述内支护筒(1)环绕设在所述井壁支护体(5)的外周面上，并位于沿所述井壁支护体(5)的轴向的部分所述井壁支护体(5)上，所述支护环(4)的外周端与所述外支护筒(3)相连，所述支护环(4)的内周端与所述井壁支护体(5)相连。

4.根据权利要求3所述的竖井支护系统，其特征在于，所述外支护筒(3)的轴向两端均具有多个插接凸起(31)，所述外支护筒(3)任一端的多个所述插接凸起(31)沿所述外支护筒(3)的周向间隔排布，所述支护环(4)的外周端设有多个插接槽(41)，多个所述插接槽(41)沿所述支护环(4)的周向间隔排布，所述外支护筒(3)任一端的多个所述插接凸起(31)与对应的所述支护环(4)的多个插接槽(41)一一对应的插接相连。

5.根据权利要求3所述的竖井支护系统，其特征在于，所述支护环(4)的内周端嵌设在所述井壁支护体(5)内，所述支护环(4)的内周端设有多个浇注通道(42)，所述浇注通道(42)沿所述支护环(4)的径向贯穿所述支护环(4)，多个所述浇注通道(42)沿所述支护环(4)的周向间隔排布，所述井壁支护体(5)由多个所述浇注通道(42)穿过。

6.根据权利要求3所述的竖井支护系统，其特征在于，还包括环形气囊(6)，所述外支护筒(3)的轴向两端均具有第一凸台(32)，所述第一凸台(32)起为沿所述外支护筒(3)的周向延伸的环形，所述支护环(4)的外周端具有第二凸台(43)，所述第二凸台(43)为沿所述支护环(4)的周向延伸的环形，任一所述支护环(4)的所述第二凸台(43)环绕在所述外支护筒(3)对应一端的所述第一凸台(32)的外周，所述环形气囊(6)设在对应设置的所述第二凸台(43)和所述第一凸台(32)之间。

7.根据权利要求6所述的竖井支护系统，其特征在于，还包括第一气管(7)和第一气阀(8)，所述第一气管(7)至少穿设在所述内支护筒(1)和所述外支护筒(3)上，所述第一气管(7)的外端连通所述环形气囊(6)，所述第一气管(7)的内端位于所述内支护筒(1)的内侧，并设有所述第一气阀(8)；和/或

8.根据权利要求1所述的竖井支护系统，其特征在于，还包括锚固组件(20)，所述锚固组件(20)，所述锚固组件(20)的一端与所述外支护筒(3)相连，所述锚固组件(20)的另一端用于设在岩体内，所述锚固组件(20)为多个，多个所述锚固组件(20)沿所述外支护筒(3)周向间隔排布。

9.根据权利要求8所述的竖井支护系统，其特征在于，所述锚固组件(20)包括：

10.根据权利要求9所述的竖井支护系统，其特征在于，所述筒状气囊(2)设有沿所述筒状气囊(2)的径向延伸的穿设通道(21)；

技术总结
本发明提供一种竖井支护系统，所述竖井支护系统包括内支护筒、筒状气囊和外支护筒，所述筒状气囊环绕设在所述内支护筒的外周面上，所述外支护筒环绕设在所述筒状气囊的外周面上。本发明的竖井支护系统具有由内至外依次套设的内支护筒、筒状气囊和外支护筒，外支护筒与岩体接触，在岩体出现震动时，震动的作用力经外支护筒作用在筒状气囊上，筒状气囊一方面对外支护筒的位移和变形起到缓冲作用，另一方面将震动的作用力分散后均匀作用在内支护筒上，确保内支护筒的结构稳定性和支护强度，从而使竖井支护系统能够保持较高的支护效果。

技术研发人员：刘英杰,孙祚,王安虎,齐庆杰,蔡永博,王海燕,柴佳美
受保护的技术使用者：煤炭科学研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23