CN104278999B - 综掘面自动铺网迈步临时支护支架 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿井下综掘面临时支护支架的技术领域，具体涉及一种综掘面自动铺网迈步临时支护支架，解决了现有无法实现掘进、临时支护以及锚护同步进行，无法充分发挥高性能掘进机效率的问题。其包括内侧支架组和外侧支架组，内、外侧支架组分别包括左右两个支架，内侧支架组的左右两支架设置于外侧支架组的左右两支架的内侧，横梁顶部与本组支架组顺梁底部之间有高度差，横梁顶部对应另一组支架组顺梁底部的位置处设置托辊。本发明掘进、临时支护、铺网、连网与锚护可同步进行，大大的减小了工人的劳动强度，提高了掘进效率，可实现工作面的及时支护，为作业人员的安全提供了有力保障。

Description

综掘面自动铺网迈步临时支护支架

技术领域

本发明属于煤矿井下综掘面临时支护支架的技术领域，具体涉及一种综掘面自动铺网迈步临时支护支架。

背景技术

国内大多数煤矿井下掘进工作面普遍使用的临时超前支护有：一是吊挂环穿管式前探梁临时支护；二是掘进机机载临时支护装置；三是采用多排单体液压支柱加高强度工字钢棚梁支护法等。这些方式虽然在一定程度上缓解了掘进工作面迎头支护的压力，改善了工作面的支护状况，但实际使用过程中还存在支护力小，对巷道顶板反复支撑，工人劳动强度大，对设备及操纵人员在安全上存在较大的隐患，无法实现自动化铺网与联网功能；综掘面掘进、临时支护以及锚护无法同步进行，影响掘进效率。

铺网主要靠工人踩在扶梯上手托锚网托着进行铺设。这种方式工人劳动强度大，效率低且安全不易保证。

发明内容

本发明为了解决在井下巷道掘进过程中，由于巷道掘进后顶板不能及时得到有效的支护，经常会造成顶板掉矸伤人事故，无法实现掘进、临时支护以及锚护同步进行，无法充分发挥高性能掘进机效率的问题，提供了一种综掘面自动铺网迈步临时支护支架。

本发明采用如下的技术方案实现：

综掘面自动铺网迈步临时支护支架，包括内侧支架组和外侧支架组，内、外侧支架组分别包括左右两个支架，所述的支架包括底座、顶梁以及底座和顶梁之间的高度可调的连接件，每组支架通过前后两个横梁将其左右两个顶梁连接为一体、横梁上布置有与其连接的顺梁，内侧支架组的左右两支架设置于外侧支架组的左右两支架的内侧，内、外侧支架组的横梁、顺梁交替布置，内侧支架组的顺梁前端有自动铺设锚网机构，内外两组支架组的左右底座及横梁上分别布置有推拉油缸，横梁顶部与本组支架组顺梁底部之间有高度差，横梁顶部对应另一组支架组顺梁底部的位置处设置托辊，外侧支架两侧设置有防片帮装置，内侧支架组的后横梁与外侧支架的前横梁上各布置两个自动锚杆钻机。

所述的横梁顶部与本组支架组顺梁底部对应的位置设置有凸台，顺梁底部有凸起部分并开设凹槽，凸台凹槽固定连接。

所述的自动铺设锚网机构包括内侧支架组顺梁前端铰接的刚性架，刚性架和顺梁之间连接有刚性架千斤顶，靠近刚性架前端的刚性架底部设置有用于悬挂锚网、且前后、上下分别交错且各自独立的钢棒，钢棒设置方向垂直于支架前进方向，钢棒可转动连接于顺梁，相邻钢棒的相邻端部有重叠段，顺梁前端设置与钢棒平行的可相对顺梁转动的滚轴，顺梁前端对应锚网运行位置的两侧设置限位板，锚网一端固定于钢棒并缠绕于钢棒之上，锚网的另一端绕经滚轴覆设于顶梁之上。

所述的底座和顶梁之间的连接件包括支架中部的四连杆机构和两侧的立柱千斤顶，所述的四连杆机构包括底座上的两平行凸台，两凸台顶部为斜面，斜面上、下端分别铰接前连杆、后连杆的下端，前连杆、后连杆的上端顶部分别铰接掩护梁的一端，掩护梁的另一端铰接于顶梁，立柱千斤顶底部通过销轴连接于底座、顶部连接于顶梁。

内侧支架组的左右底座上装有连接推拉油缸的十字连接头，推拉油缸的活塞杆端通过销轴连接外侧支架组的左右底座，缸体端通过销轴连接于十字连接头；外侧支架组后部横梁、内侧支架组的前部横梁上分别设有推拉油缸的连接耳，推拉油缸的活塞杆端通过销轴连接内侧支架组前部横梁的连接耳处，缸体端通过销轴连接于外侧支架组后部横梁。

顺梁包括若干互相铰接的阶段组成。

本发明所述的综掘面自动铺网迈步临时支护支架，跨骑于掘进机之上，将悬挂于自动铺网装置下方钢棒上相互搭接的铺设锚网通过滚轴送于支架顶梁上，当掘进机向前掘进时，支架需跟随掘进机向前移动，对顶板进行及时支护并自动铺设锚网。支架前移时，首先升外侧支架组的四根立柱，使外侧支架组的顶梁、顺梁支撑顶板，再降内侧支架组的左右四根立柱，直至内侧支架组的顶梁、顺梁及自动铺网装置脱离顶板降于外侧支架组的横梁上，通过横梁间的推拉油缸与底座间的推拉油缸同时推拉使内侧支架组向前移动一个推移行程，随着支架的前移，自动联接锚网装置将相互搭接的锚网自动连接，被连接的锚网将绕着滚轴自动铺设于支架顶梁之上；升内侧支架组的四根立柱，内侧支架组的顶梁、顺梁将锚网与顶板接触并支撑顶板，再降外侧支架组的左右四根立柱，直至外侧支架组的顶梁、顺梁脱离顶板降于内侧支架组的横梁上。通过推移油缸的推拉使外侧支架组向前移动一个推移行程；支架移动到位后将内外两组支架组都撑顶，然后根据实际工况条件在支架组前端与后端同时对巷道顶板进行锚杆作业。

本发明与现在普遍使用的临时支护传统的支护方式以及工人踩在扶梯上进行人工铺设卷网相比，采用自综掘面自动铺、联网迈步临时支护支架超作业，实现掘进——无支护——临时支护——永久性支护的衔接过渡，达到掘、支、锚同步进行的目的。掘进、临时支护、铺网、连网与锚护可同步进行，大大的减小了工人的劳动强度，提高了掘进效率，可实现工作面的及时支护，为作业人员的安全提供了有力保障。

1、为适应不同巷道条件进行有针对性的结构设计，结构紧凑，操作灵活，能够大大提高掘进速度和工作效率。

2、独立式的液压系统，对煤矿井下拉移支架现场适应性高。

3、两组支架组内外布置，横梁间的推移油缸与底座间的推移油缸同时推拉使内侧支架组向前移动，行走过程中始终有一组支架组撑顶，形成迈步式结构，减少对顶板的反复支撑，提高空间安全性。

4、每组支架采用四连杆机构，保证了支架纵向和横向稳定性，承受和传递外载，保持支架的整体刚性。

5、支架行走过程中，自动联接锚网装置将相互搭接的锚网自动连接，被连接的锚网将绕着滚轴自动铺设于支架顶梁之上，实现锚网的自动搭接、连接以及铺设。

6、机载自动锚杆钻机可对顶板以及煤帮打锚杆来进行永久支护。

本发明可实现全断面主动支撑顶板，掘进、临时支护、铺网、连网与锚护同步作业，避免作业人员在空顶下作业的安全隐患，有利于煤矿掘进工作的顶板安全管理，为综掘面创造了安全的工作环境；提高煤矿掘进面机械化支护作业程度，大大提高掘进速度和工作效率，降低掘进成本以及作业人员的劳动强度，缓解采掘接续紧张的被动局面，为掘进工作面安全高效开采创造可靠、灵活的支护条件。可以为掘进工作面安全高效开采创造可靠、灵活的支护条件，对完善掘进面的机械化开采工艺，提高掘进速度和生产效率具有重要意义，市场推广应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为图1中的Ⅰ局部放大图；

图中：1.内侧支架组，2.外侧支架组，3.底座，4.前连杆，5.后连杆，6.掩护梁，7.顶梁，8.推拉油缸，9.立柱千斤顶，10.刚性架，11.刚性架千斤顶，12.钢棒，13.锚网，14.滚轴，15.自动联网装置，16.横梁，17.顺梁，18.托辊，19.防片帮装置 20. 自动锚杆钻机。

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

综掘面自动铺网迈步临时支护支架与掘进机、通风、除尘等设备合理的配套，能够及时实现全断面支护以及自动铺设、联锚网，达到掘、支、锚同步进行的目的。避免作业人员在空顶区域作业，提高了机械化支护作业程度，降低了作业人员劳动强度，提高掘进效率，为作业人员的安全提供了有力保障。自综掘面自动铺、联网迈步临时支护支架由内外支架组、横梁、纵梁、挑梁、托辊、推拉油缸、刚性架、滚轴、钢棒、刚性架千斤顶、自动联接锚网装置、护帮装置、液压系统等组成。刚性架、滚轴、钢棒、自动联接锚网装置等安装于内侧支架组的顺梁前端，在支架前移的过程中，可实现锚网的自动搭接、联接与铺设。内外两组支架组分别由左右两个支架通过两个横梁将两个顶梁连接为一体而组成，每组支架的横梁上布置有顺梁和托辊。顺梁主要用于支撑顶板，托辊主要用于支架前移过程给顺梁提供滚动摩擦。内外两组支架组的左右底座及横梁上分别布置有推拉油缸，外侧支架两侧设置有防片帮装置，内侧支架组的后横梁与外侧支架的前横梁上各布置两个自动锚杆钻臂。具体如下：

综掘面自动铺、联网迈步临时支护支架，包括内侧支架组1和外侧支架组2，内、外侧支架组分别包括左右两个支架，所述的支架包括底座3、顶梁7以及底座3和顶梁7之间的高度可调的连接件，每组支架通过前后两个横梁16将其左右两个顶梁7连接为一体、横梁16上布置有与其连接的顺梁17，内侧支架组1的左右两支架设置于外侧支架组2的左右两支架的内侧，内、外侧支架组的横梁、顺梁交替布置，内侧支架组1的顺梁前端有自动铺设锚网机构，内外两组支架组的左右底座及横梁上分别布置有推拉油缸8，横梁顶部与本组支架组顺梁底部之间有高度差，横梁顶部对应另一组支架组顺梁底部的位置处设置托辊18，外侧支架两侧设置有防片帮装置19，内侧支架组的后横梁与外侧支架的前横梁上各布置两个自动锚杆钻机20。顺梁包括若干互相铰接的阶段组成。

所述的横梁顶部与本组支架组顺梁底部对应的位置设置有凸台，顺梁底部有凸起部分并开设凹槽，凸台凹槽固定连接。

所述的自动铺设锚网机构包括内侧支架组1顺梁前端铰接的刚性架10，刚性架10和顺梁之间连接有刚性架千斤顶11，靠近刚性架前端的刚性架底部设置有用于悬挂锚网、且前后、上下分别交错且各自独立的钢棒12，钢棒12设置方向垂直于支架前进方向，钢棒12可转动连接于顺梁，相邻钢棒的相邻端部有重叠段，顺梁前端设置与钢棒平行的可相对顺梁转动的滚轴14，顺梁前端对应锚网运行位置的两侧设置限位板，锚网13一端固定于钢棒12并缠绕于钢棒之上，锚网的另一端绕经滚轴14覆设于顶梁之上。

所述的底座和顶梁之间的连接件包括支架中部的四连杆机构和两侧的立柱千斤顶9，所述的四连杆机构包括底座上的两平行凸台，两凸台顶部为斜面，斜面上、下端分别铰接前连杆4、后连杆5的下端，前连杆4、后连杆5的上端顶部分别铰接掩护梁6的一端，掩护梁6的另一端铰接于顶梁7，立柱千斤顶9底部通过销轴连接于底座3、顶部连接于顶梁7。

内侧支架组1的左右底座上装有连接推拉油缸的十字连接头，推拉油缸8的活塞杆端通过销轴连接外侧支架组2的左右底座，缸体端通过销轴连接于十字连接头；外侧支架组2后部横梁、内侧支架组1的前部横梁上分别设有推拉油缸的连接耳，推拉油缸的活塞杆端通过销轴连接内侧支架组前部横梁的连接耳处，缸体端通过销轴连接于外侧支架组后部横梁。

本发明解决了煤矿掘进工作面无法实现掘、支、锚同步进行的问题，实现了锚网自动搭接、联接以及自动铺设功能，加快了工作面的安全高效推进。

1、铰接框架交叉重叠式纵梁与横梁机构，实现对顶板的不间断连续支护，降低了对巷道顶板的反复支撑，保持了顶板的完整性。

2、支架组内外布置，避免支架组在行走过程中相互干涉，保证行走的稳定性。

3、挂网的钢棒上下交错布置，可使锚网实现自动搭接。

4、通过刚性架千斤顶将刚性架向下摆动一定角度，降低钢棒的高度，工人可支架更换锚网而无需借助扶梯。

5、支架四连杆机构，保证了支架纵向和横向稳定性，保持支架的整体刚性，提高了对巷道的有效支撑。

6、实现掘进——无支护——临时超前支护——铺设锚网——永久性支护的衔接过渡，达到掘、支、锚同步进行的目的。

7、独立式的液压系统，提高了掘进工作面现场适应性，液压系统操纵方便安全。

Claims (5)

1.一种综掘面自动铺网迈步临时支护支架，其特征在于包括内侧支架组（1）和外侧支架组（2），内、外侧支架组分别包括左右两个支架，所述的支架包括底座（3）、顶梁（7）以及底座（3）和顶梁（7）之间的高度可调的连接件，每组支架通过前后两个横梁（16）将其左右两个顶梁（7）连接为一体、横梁（16）上布置有与其连接的顺梁（17），内侧支架组（1）的左右两支架设置于外侧支架组（2）的左右两支架的内侧，内、外侧支架组的横梁、顺梁交替布置，内侧支架组（1）的顺梁前端有自动铺设锚网机构，内外两组支架组的左右底座及横梁上分别布置有推拉油缸（8），横梁顶部与本组支架组顺梁底部之间有高度差，横梁顶部对应另一组支架组顺梁底部的位置处设置托辊（18），外侧支架两侧设置有防片帮装置（19），内侧支架组的后横梁与外侧支架的前横梁上各布置两个自动锚杆钻机（20），所述的横梁顶部与本组支架组顺梁底部对应的位置设置有凸台，顺梁底部有凸起部分并开设凹槽，凸台凹槽固定连接。

2.根据权利要求1所述的综掘面自动铺网迈步临时支护支架，其特征在于所述的自动铺设锚网机构包括内侧支架组（1）顺梁前端铰接的刚性架（10），刚性架（10）和顺梁之间连接有刚性架千斤顶（11），靠近刚性架前端的刚性架底部设置有用于悬挂锚网、且前后、上下分别交错且各自独立的钢棒（12），钢棒（12）设置方向垂直于支架前进方向，钢棒（12）可转动连接于顺梁，相邻钢棒的相邻端部有重叠段，顺梁前端设置与钢棒平行的可相对顺梁转动的滚轴（14），顺梁前端对应锚网运行位置的两侧设置限位板，锚网（13）一端固定于钢棒（12）并缠绕于钢棒之上，锚网的另一端绕经滚轴（14）覆设于顶梁之上。

3.根据权利要求1或2所述的综掘面自动铺网迈步临时支护支架，其特征在于所述的底座和顶梁之间的连接件包括支架中部的四连杆机构和两侧的立柱千斤顶（9），所述的四连杆机构包括底座上的两平行凸台，两凸台顶部为斜面，斜面上、下端分别铰接前连杆（4）、后连杆（5）的下端，前连杆（4）、后连杆（5）的上端顶部分别铰接掩护梁（6）的一端，掩护梁（6）的另一端铰接于顶梁（7），立柱千斤顶（9）底部通过销轴连接于底座（3）、顶部连接于顶梁（7）。

4.根据权利要求3所述的综掘面自动铺网迈步临时支护支架，其特征在于内侧支架组（1）的左右底座上装有连接推拉油缸的十字连接头，推拉油缸（8）的活塞杆端通过销轴连接外侧支架组（2）的左右底座，缸体端通过销轴连接于十字连接头；外侧支架组（2）后部横梁、内侧支架组（1）的前部横梁上分别设有推拉油缸的连接耳，推拉油缸的活塞杆端通过销轴连接内侧支架组前部横梁的连接耳处，缸体端通过销轴连接于外侧支架组后部横梁。

5.根据权利要求4所述的综掘面自动铺网迈步临时支护支架，其特征在于顺梁包括若干互相铰接的阶段组成。