矿山边坡防护加固结构及其加固方法与流程

1.本发明涉及矿山边坡防护技术领域，尤其涉及矿山边坡防护加固结构及其加固方法。


背景技术：

2.随着社会的发展，为了满足人们的生产生活需要，人们不得不进行一些矿山采矿活动，但矿山采矿结束后，会对生态环境造成严重的破坏，需要对矿山进行修复，以保持生态的完整性。很多采矿活动都在山坡环境下进行，为了保证采矿后续的安全及减少对周边环境的破坏，边坡防护就成了必不可少的一部分。
3.正如中国发明专利公开了一种矿山边坡加固结构(公开号：cn112900457b)，其包括盖设在边坡上的若干个防护网，相邻防护网顶角的连接处均设置有固定组件，固定组件包括固定板和若干个固定柱，固定板上开设有若干个与固定柱一一对应的固定孔，固定柱穿设在固定孔内，固定柱底端呈尖状，固定柱顶端开设有第一注浆孔，固定柱的侧面均匀开设有若干个与第一注浆孔连通的加固孔。
4.矿山边坡防护是指为保证矿山边坡及其周围环境的安全，在边坡上设置的加固结构，当前存在以下缺点：1、多采用螺钉对防护网进行固定，螺钉容易发生松动而使防护网从矿山边坡上掉落，失去防护网对矿山边坡的防护作用；2、为了避免矿山边坡上的碎石滚落而造成安全隐患，需要采取矿山边坡防护措施，边坡加固的面积有限，无法进行大范围加固作用。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的矿山边坡加固效果不佳的缺点，而提出的矿山边坡防护加固结构及其加固方法。
6.为了解决现有技术存在的矿山边坡加固效果不佳的问题，本发明采用了如下技术方案：
7.矿山边坡防护加固结构，包括第一基板、第二基板、第三基板、第四基板，所述第一基板、第二基板、第三基板、第四基板呈螺旋状依次叠加放置，所述第一基板、第二基板、第三基板、第四基板的相对里端部均开设有圆形通孔，位于第一基板的圆形通孔的内部设有底部同心固接的螺纹筒，所述第二基板、第三基板、第四基板的相对里端部依次转动套设在螺纹筒上；
8.所述第一基板、第二基板、第三基板、第四基板的相背外端部均开设有倒角边，所述倒角边的外侧边依次设有活动铰接的第一u型支架、第二u型支架、第三u型支架、折叠板；所述折叠板的中部开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内部插设有锥形筒，所述锥形筒的内部设有限位机构。
9.优选地，所述第二基板、第三基板、第四基板的顶面上依次开设有弧形滑槽，所述第一基板、第二基板、第三基板的侧边中部均固设有限位销轴，每根所述限位销轴的底端部
均滑动插设在对应的弧形滑槽内。
10.优选地，所述螺纹筒的内部插设有竖向贯穿的锚杆，所述锚杆的顶端部设有贯通固接的注浆锚头，所述注浆锚头的中部贯穿插设在螺纹筒内并与螺纹筒螺纹连接，且所述注浆锚头的顶端部套设有螺纹连接的第二螺母。
11.优选地，所述倒角边的两端部固设有一对固定耳座，一对所述固定耳座的相对端部通过一对固定销轴与第一u型支架的里侧边两端活动铰接，所述第一u型支架的开口两端部通过一对第一销轴与第二u型支架的里侧边两端部活动铰接；
12.所述第二u型支架的开口两端部通过一对第二销轴与第三u型支架的里侧边两端部活动铰接，所述第三u型支架的开口两端部通过一对第三销轴与折叠板的里侧边两端部活动铰接。
13.优选地，所述锥形筒的顶部套设有同心固接的外六角环，所述锥形筒的中上部套设有同心固接的外螺纹环，所述外螺纹环贯穿插设在螺纹孔内并与螺纹孔螺纹连接。
14.优选地，所述限位机构包括限位摆臂，所述锥形筒内环面中上部固设有三对圆形排列的单耳座，每对所述单耳座的相对面之间均设有活动铰接的限位摆臂，所述锥形筒的外环面中下部开设有若干圆形排列的限位通孔，每根所述限位摆臂的底段部分均滑动卡合在对应的限位通孔内。
15.优选地，每根所述限位摆臂的底段部分均固设有一对限位爪齿，每对所述限位爪齿均滑动贯穿对应的限位通孔并延伸至锥形筒外侧。
16.优选地，每根所述限位摆臂的顶端部均固设有蜗轮，所述锥形筒的顶壁中部插设有转动连接的t型转杆，所述t型转杆的底端部延伸至锥形筒内中上部，所述t型转杆的底端部固设有同轴连接的蜗杆，所述蜗杆依次与三个蜗轮啮合连接。
17.优选地，所述螺纹筒的外环面顶部为螺纹状，所述螺纹筒的顶部套设有螺纹连接的第一螺母，所述第一基板、第二基板、第三基板、第四基板的相邻两端部均插设有膨胀螺栓。
18.本发明还提出了矿山边坡防护加固结构的加固方法，包括以下步骤：
19.步骤一，初始状态：锥形筒与折叠板呈分开脱离放置，锚杆与螺纹筒呈分开脱离放置，折叠板铰接放置在第三u型支架内，第三u型支架铰接放置在第二u型支架内，第二u型支架铰接放置在第一u型支架内，第一基板、第二基板、第三基板、第四基板呈叠加状放置，四个第一u型支架呈叠加状放置；
20.步骤二，第一基板、第二基板、第三基板、第四基板及四个第一u型支架放置在需要加固的边坡上，旋转第四基板，通过限位销轴与弧形滑槽的限位作用，依次带动第三基板、第二基板沿着螺纹筒进行转动，使得第一基板、第二基板、第三基板、第四基板呈螺旋状依次叠加放置；再旋转第一螺母进行螺旋锁紧，再通过膨胀螺栓依次对第四基板、第三基板、第二基板、第一基板进行固定；
21.步骤三，在边坡上开设锚孔，锚孔与螺纹筒的位置对应，锚杆、注浆锚头顺着螺纹筒插设在锚孔内，注浆锚头并与螺纹筒螺纹连接，再旋转第二螺母，通过第二螺母对注浆锚头进行螺旋锁紧，并通过注浆锚头、锚杆向锚孔的内部进行注浆作业；
22.步骤四，向外依次展开第二u型支架、第三u型支架、折叠板，在边坡上开设四个固定槽，固定槽与螺纹孔的位置对应，锥形筒插设在螺纹孔内，通过旋转外六角环带动外螺纹
环与螺纹孔螺旋锁紧；
23.步骤五，旋转t型转杆，t型转杆带动蜗杆同步转动，蜗杆依次啮合带动三个蜗轮进行转动，蜗轮带动限位摆臂向外进行铰接摆动，限位摆臂带动一对限位爪齿滑动贯穿限位通孔并抵在固定槽的内壁上。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.1、在本发明中，通过限位销轴与弧形滑槽的限位作用，旋转第四基板依次带动第三基板、第二基板沿着螺纹筒进行转动，使得第一基板、第二基板、第三基板、第四基板呈螺旋状依次叠加放置，向外依次展开第二u型支架、第三u型支架、折叠板，通过外扩结构的方式，增加该加固结构对边坡的固定面积，使加固的面积更大；
26.2、在本发明中，锚杆、注浆锚头顺着螺纹筒插设在锚孔内，并通过注浆锚头、锚杆向锚孔的内部进行注浆作业，蜗杆依次啮合带动三个蜗轮进行转动，蜗轮带动限位摆臂向外进行铰接摆动，限位摆臂带动一对限位爪齿滑动贯穿限位通孔并抵在固定槽的内壁上，锚杆之间联系加强，避免滑坡发生，确保加固结构对矿山边坡的防护作用的效果；
27.综上所述，本发明解决了矿山边坡加固效果不佳的问题，且整体结构设计紧凑，不仅对矿山边坡起到加固作用，还进一步提高了加固结构的安装稳定性。
附图说明
28.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
29.图1为本发明的主视结构示意图；
30.图2为本发明的等轴侧结构示意图；
31.图3为本发明的仰视结构示意图；
32.图4为本发明的第一基板、第二基板、第三基板、第四基板连接示意图；
33.图5为本发明的图4的爆炸示意图；
34.图6为本发明的第一基板、第一u型支架、第二u型支架、第三u型支架、折叠板连接示意图；
35.图7为本发明的折叠板与锥形筒分解示意图；
36.图8为本发明的锥形筒剖切示意图；
37.图中序号：1、第一基板；2、第二基板；3、第三基板；4、第四基板；5、螺纹筒；6、第一螺母；7、限位销轴；8、锚杆；9、注浆锚头；10、第二螺母；11、第一u型支架；12、第二u型支架；13、第三u型支架；14、折叠板；15、锥形筒；16、外六角环；17、外螺纹环；18、限位摆臂；19、限位爪齿；20、蜗轮；21、t型转杆；22、蜗杆；23、膨胀螺栓。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
39.实施例一：本实施例提供了矿山边坡防护加固结构，参见图1-8，具体的，包括第一基板1、第二基板2、第三基板3、第四基板4，第一基板1、第二基板2、第三基板3、第四基板4呈螺旋状依次叠加放置，第一基板1、第二基板2、第三基板3、第四基板4的相对里端部均开设
有圆形通孔，位于第一基板1的圆形通孔的内部设有底部同心固接的螺纹筒5，第二基板2、第三基板3、第四基板4的相对里端部依次转动套设在螺纹筒5上；
40.第一基板1、第二基板2、第三基板3、第四基板4的相背外端部均开设有倒角边，倒角边的外侧边依次设有活动铰接的第一u型支架11、第二u型支架12、第三u型支架13、折叠板14；折叠板14的中部开设有螺纹孔，螺纹孔的内部插设有锥形筒15，锥形筒15的内部设有限位机构。
41.在具体实施过程中，如图4和图5所示，第二基板2、第三基板3、第四基板4的顶面上依次开设有弧形滑槽，第一基板1、第二基板2、第三基板3的侧边中部均固设有限位销轴7，每根限位销轴7的底端部均滑动插设在对应的弧形滑槽内；旋转第四基板4，通过限位销轴7与弧形滑槽的限位作用，依次带动第三基板3、第二基板2沿着螺纹筒5进行转动，使得第一基板1、第二基板2、第三基板3、第四基板4呈螺旋状依次叠加放置。
42.在具体实施过程中，如图7和图8所示，锥形筒15的顶部套设有同心固接的外六角环16，锥形筒15的中上部套设有同心固接的外螺纹环17，外螺纹环17贯穿插设在螺纹孔内并与螺纹孔螺纹连接；锥形筒15插设在螺纹孔内，通过旋转外六角环16带动外螺纹环17与螺纹孔螺旋锁紧。
43.需说明的是：在本实施例中，螺纹筒5的外环面顶部为螺纹状，螺纹筒5的顶部套设有螺纹连接的第一螺母6，第一基板1、第二基板2、第三基板3、第四基板4的相邻两端部均插设有膨胀螺栓23；旋转第一螺母6进行螺旋锁紧，再通过膨胀螺栓23依次对第四基板4、第三基板3、第二基板2、第一基板1进行固定。
44.实施例二：在实施例一中，还存在螺纹筒5无法固定在边坡上的问题，因此，在实施例一的基础上本实施例还包括：
45.在具体实施过程中，如图4和图5所示，螺纹筒5的内部插设有竖向贯穿的锚杆8，锚杆8的顶端部设有贯通固接的注浆锚头9，注浆锚头9的中部贯穿插设在螺纹筒5内并与螺纹筒5螺纹连接，且注浆锚头9的顶端部套设有螺纹连接的第二螺母10；锚杆8、注浆锚头9顺着螺纹筒5插设在锚孔内，注浆锚头9并与螺纹筒5螺纹连接，再旋转第二螺母10，通过第二螺母10对注浆锚头9进行螺旋锁紧，并通过注浆锚头9、锚杆8向锚孔的内部进行注浆作业。
46.实施例三：在实施例一中，还存在边坡加固面积有限的问题，因此，在实施例一的基础上本实施例还包括：
47.在具体实施过程中，如图2和图6所示，倒角边的两端部固设有一对固定耳座，一对固定耳座的相对端部通过一对固定销轴与第一u型支架11的里侧边两端活动铰接，第一u型支架11的开口两端部通过一对第一销轴与第二u型支架12的里侧边两端部活动铰接；
48.第二u型支架12的开口两端部通过一对第二销轴与第三u型支架13的里侧边两端部活动铰接，第三u型支架13的开口两端部通过一对第三销轴与折叠板14的里侧边两端部活动铰接；
49.向外依次展开第二u型支架12、第三u型支架13、折叠板14，锥形筒15插设在螺纹孔内，通过旋转外六角环16带动外螺纹环17与螺纹孔螺旋锁紧，可有效的增加折叠板14的外扩面积。
50.实施例四：在实施例一中，还存在折叠板14无法固定在边坡上的问题，因此，在实施例一的基础上本实施例还包括：
51.在具体实施过程中，如图7和图8所示，限位机构包括限位摆臂18，锥形筒15内环面中上部固设有三对圆形排列的单耳座，每对单耳座的相对面之间均设有活动铰接的限位摆臂18，锥形筒15的外环面中下部开设有若干圆形排列的限位通孔，每根限位摆臂18的底段部分均滑动卡合在对应的限位通孔内；每根限位摆臂18的底段部分均固设有一对限位爪齿19，每对限位爪齿19均滑动贯穿对应的限位通孔并延伸至锥形筒15外侧；
52.每根限位摆臂18的顶端部均固设有蜗轮20，锥形筒15的顶壁中部插设有转动连接的t型转杆21，t型转杆21的底端部延伸至锥形筒15内中上部，t型转杆21的底端部固设有同轴连接的蜗杆22，蜗杆22依次与三个蜗轮20啮合连接；
53.旋转t型转杆21，t型转杆21带动蜗杆22同步转动，蜗杆22依次啮合带动三个蜗轮20进行转动，蜗轮20带动限位摆臂18向外进行铰接摆动，限位摆臂18带动一对限位爪齿19滑动贯穿限位通孔并抵在固定槽的内壁上。
54.实施例五：具体的，本发明的工作原理及操作方法如下：
55.步骤一，初始状态：锥形筒15与折叠板14呈分开脱离放置，锚杆8与螺纹筒5呈分开脱离放置，折叠板14铰接放置在第三u型支架13内，第三u型支架13铰接放置在第二u型支架12内，第二u型支架12铰接放置在第一u型支架11内，第一基板1、第二基板2、第三基板3、第四基板4呈叠加状放置，四个第一u型支架11呈叠加状放置；
56.步骤二，第一基板1、第二基板2、第三基板3、第四基板4及四个第一u型支架11放置在需要加固的边坡上，旋转第四基板4，通过限位销轴7与弧形滑槽的限位作用，依次带动第三基板3、第二基板2沿着螺纹筒5进行转动，使得第一基板1、第二基板2、第三基板3、第四基板4呈螺旋状依次叠加放置；再旋转第一螺母6进行螺旋锁紧，再通过膨胀螺栓23依次对第四基板4、第三基板3、第二基板2、第一基板1进行固定；
57.步骤三，在边坡上开设锚孔，锚孔与螺纹筒5的位置对应，锚杆8、注浆锚头9顺着螺纹筒5插设在锚孔内，注浆锚头9并与螺纹筒5螺纹连接，再旋转第二螺母10，通过第二螺母10对注浆锚头9进行螺旋锁紧，并通过注浆锚头9、锚杆8向锚孔的内部进行注浆作业；
58.步骤四，向外依次展开第二u型支架12、第三u型支架13、折叠板14，在边坡上开设四个固定槽，固定槽与螺纹孔的位置对应，锥形筒15插设在螺纹孔内，通过旋转外六角环16带动外螺纹环17与螺纹孔螺旋锁紧；
59.步骤五，旋转t型转杆21，t型转杆21带动蜗杆22同步转动，蜗杆22依次啮合带动三个蜗轮20进行转动，蜗轮20带动限位摆臂18向外进行铰接摆动，限位摆臂18带动一对限位爪齿19滑动贯穿限位通孔并抵在固定槽的内壁上。
60.本发明解决了矿山边坡加固效果不佳的问题，且整体结构设计紧凑，不仅对矿山边坡起到加固作用，还进一步提高了加固结构的安装稳定性。
61.以上所述，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。

技术特征：
1.矿山边坡防护加固结构，包括第一基板(1)、第二基板(2)、第三基板(3)、第四基板(4)，其特征在于：所述第一基板(1)、第二基板(2)、第三基板(3)、第四基板(4)呈螺旋状依次叠加放置，所述第一基板(1)、第二基板(2)、第三基板(3)、第四基板(4)的相对里端部均开设有圆形通孔，位于第一基板(1)的圆形通孔的内部设有底部同心固接的螺纹筒(5)，所述第二基板(2)、第三基板(3)、第四基板(4)的相对里端部依次转动套设在螺纹筒(5)上；所述第一基板(1)、第二基板(2)、第三基板(3)、第四基板(4)的相背外端部均开设有倒角边，所述倒角边的外侧边依次设有活动铰接的第一u型支架(11)、第二u型支架(12)、第三u型支架(13)、折叠板(14)；所述折叠板(14)的中部开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内部插设有锥形筒(15)，所述锥形筒(15)的内部设有限位机构。2.根据权利要求1所述的矿山边坡防护加固结构，其特征在于：所述第二基板(2)、第三基板(3)、第四基板(4)的顶面上依次开设有弧形滑槽，所述第一基板(1)、第二基板(2)、第三基板(3)的侧边中部均固设有限位销轴(7)，每根所述限位销轴(7)的底端部均滑动插设在对应的弧形滑槽内。3.根据权利要求2所述的矿山边坡防护加固结构，其特征在于：所述螺纹筒(5)的内部插设有竖向贯穿的锚杆(8)，所述锚杆(8)的顶端部设有贯通固接的注浆锚头(9)，所述注浆锚头(9)的中部贯穿插设在螺纹筒(5)内并与螺纹筒(5)螺纹连接，且所述注浆锚头(9)的顶端部套设有螺纹连接的第二螺母(10)。4.根据权利要求3所述的矿山边坡防护加固结构，其特征在于：所述倒角边的两端部固设有一对固定耳座，一对所述固定耳座的相对端部通过一对固定销轴与第一u型支架(11)的里侧边两端活动铰接，所述第一u型支架(11)的开口两端部通过一对第一销轴与第二u型支架(12)的里侧边两端部活动铰接；所述第二u型支架(12)的开口两端部通过一对第二销轴与第三u型支架(13)的里侧边两端部活动铰接，所述第三u型支架(13)的开口两端部通过一对第三销轴与折叠板(14)的里侧边两端部活动铰接。5.根据权利要求4所述的矿山边坡防护加固结构，其特征在于：所述锥形筒(15)的顶部套设有同心固接的外六角环(16)，所述锥形筒(15)的中上部套设有同心固接的外螺纹环(17)，所述外螺纹环(17)贯穿插设在螺纹孔内并与螺纹孔螺纹连接。6.根据权利要求5所述的矿山边坡防护加固结构，其特征在于：所述限位机构包括限位摆臂(18)，所述锥形筒(15)内环面中上部固设有三对圆形排列的单耳座，每对所述单耳座的相对面之间均设有活动铰接的限位摆臂(18)，所述锥形筒(15)的外环面中下部开设有若干圆形排列的限位通孔，每根所述限位摆臂(18)的底段部分均滑动卡合在对应的限位通孔内。7.根据权利要求6所述的矿山边坡防护加固结构，其特征在于：每根所述限位摆臂(18)的底段部分均固设有一对限位爪齿(19)，每对所述限位爪齿(19)均滑动贯穿对应的限位通孔并延伸至锥形筒(15)外侧。8.根据权利要求7所述的矿山边坡防护加固结构，其特征在于：所述螺纹筒(5)的外环面顶部为螺纹状，所述螺纹筒(5)的顶部套设有螺纹连接的第一螺母(6)，所述第一基板(1)、第二基板(2)、第三基板(3)、第四基板(4)的相邻两端部均插设有膨胀螺栓(23)。9.根据权利要求8所述的矿山边坡防护加固结构的加固方法，其特征在于，包括以下步
骤：步骤一，初始状态：锥形筒(15)与折叠板(14)呈分开脱离放置，锚杆(8)与螺纹筒(5)呈分开脱离放置，折叠板(14)铰接放置在第三u型支架(13)内，第三u型支架(13)铰接放置在第二u型支架(12)内，第二u型支架(12)铰接放置在第一u型支架(11)内，第一基板(1)、第二基板(2)、第三基板(3)、第四基板(4)呈叠加状放置，四个第一u型支架(11)呈叠加状放置；步骤二，第一基板(1)、第二基板(2)、第三基板(3)、第四基板(4)及四个第一u型支架(11)放置在需要加固的边坡上，旋转第四基板(4)，通过限位销轴(7)与弧形滑槽的限位作用，依次带动第三基板(3)、第二基板(2)沿着螺纹筒(5)进行转动，使得第一基板(1)、第二基板(2)、第三基板(3)、第四基板(4)呈螺旋状依次叠加放置；再旋转第一螺母(6)进行螺旋锁紧，再通过膨胀螺栓(23)依次对第四基板(4)、第三基板(3)、第二基板(2)、第一基板(1)进行固定；步骤三，在边坡上开设锚孔，锚孔与螺纹筒(5)的位置对应，锚杆(8)、注浆锚头(9)顺着螺纹筒(5)插设在锚孔内，注浆锚头(9)并与螺纹筒(5)螺纹连接，再旋转第二螺母(10)，通过第二螺母(10)对注浆锚头(9)进行螺旋锁紧，并通过注浆锚头(9)、锚杆(8)向锚孔的内部进行注浆作业；步骤四，向外依次展开第二u型支架(12)、第三u型支架(13)、折叠板(14)，在边坡上开设四个固定槽，固定槽与螺纹孔的位置对应，锥形筒(15)插设在螺纹孔内，通过旋转外六角环(16)带动外螺纹环(17)与螺纹孔螺旋锁紧；步骤五，旋转t型转杆(21)，t型转杆(21)带动蜗杆(22)同步转动，蜗杆(22)依次啮合带动三个蜗轮(20)进行转动，蜗轮(20)带动限位摆臂(18)向外进行铰接摆动，限位摆臂(18)带动一对限位爪齿(19)滑动贯穿限位通孔并抵在固定槽的内壁上。

技术总结
本发明公开了矿山边坡防护加固结构及其加固方法，涉及矿山边坡防护技术领域，矿山边坡防护加固结构，包括第一基板、第二基板、第三基板、第四基板，呈螺旋状依次叠加放置，第一基板、第二基板、第三基板、第四基板的相背外端部均开设有倒角边，倒角边的外侧边依次设有第一U型支架、第二U型支架、第三U型支架、折叠板；折叠板的中部开设有螺纹孔，螺纹孔的内部插设有锥形筒，锥形筒的内部设有限位机构。本发明解决了矿山边坡加固效果不佳的问题，且整体结构设计紧凑，不仅对矿山边坡起到加固作用，还进一步提高了加固结构的安装稳定性。一步提高了加固结构的安装稳定性。一步提高了加固结构的安装稳定性。


技术研发人员：刘飞 陈自海 刘欢
受保护的技术使用者：准格尔旗杨家渠煤炭有限责任公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/10/11