CN104500117B - 无反复支撑连续支护超前液压支架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无反复支撑连续支护超前液压支架，包括底座、顶梁，底座的后部设有伸缩杆，伸缩杆的上端与顶梁的后部连接，底座的前部与顶梁的前部之间设有立柱，顶梁的前部设有伸缩梁及伸缩梁千斤顶，伸缩梁的前部设有护帮及护帮千斤顶，底座的后部设有推移横梁，推移横梁与底座上的推移梁固定耳座铰接并与底座之间连接有推移千斤顶，推移横梁的一端为空心结构、另一端设有旋转锁销，所述伸缩梁的下部设有单轨吊的安装位置。可以实现超前支架移架时按后架变前架的方式，避免对巷道顶板的反复支撑；实现了机械化开采工作面不同宽度巷道、矩形巷道与异型巷道的通用；可实现超前50米全采动影响区支护。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤矿用超前液压支架，尤其涉及一种无反复支撑连续支护超前液压支架。
背景技术
现代机械化采煤工作面顺槽的支护十分重要，直接影响工作面采煤作业、通风和安全。巷道地质条件复杂，岩层的水平应力和垂直应力分布不同，顺槽巷道工作面的开采震动会使巷道应力加大，顶板下沉或脱落，巷道两帮也会向内收缩，直接影响采煤作业和人员安全，尤其在综采工作面前方50米左右，受综采工作面前方应力集中的影响，巷道会大量收缩变形，超前压力特别大。由于安全高效矿井建设的迫切需要，近年来超前支护技术及设备的研究发展很快。
早期的巷道支护，多采用多排木柱加木棚梁的支护方法、多排单体液压支柱加棚梁形式，但由于工人劳动强度大，费时费力影响通风，还会影响人员通行及设备移动，支护效果差，很不安全。
小的矿井也有采用型钢拱形棚式支架等，存在很大的结构局限，支撑力严重不足。
随着综采面机械化程度和单产的快速提高，通风、运输和开采工艺对顺槽断面尺寸的要求越来越大。传统的单体支柱等支护方式从支护能力、支护高度、支护速度、自动化程度、可操作安全性等方面都不能适应这种高产高效综采面超前支护的要求。针对单体液压支柱配合木梁进行超前支护的局限性，在借鉴综采工作面所用液压支架的基础上，提出了采用超前支架代替单体液压支柱和木梁进行超前支护。
超前支护液压支架国内外研究开发起步较晚，我国超前支护液压支架的概念于2006年提出，2007—2008年多家煤矿及设计制造单位开始着手开发。据查，我国第一例超前支护液压支架的专利于2006年申请获批，随后有多种超前支护液压支架的专利报批，现在已有多种超前支架，如悬移式、滑移式、跨骑式、两架一组式等等，支护强度从0.1MPa～1.2MPa，支护高度从2米～6米，安装方向有横向有纵向，适应巷道断面有拱形、矩形、梯形、异型等，推移步距有一个步距、两个步距，甚至三个步距。已有众多的现代化矿井，在超前20米左右，成功使用了超前支架。
随着现代机械化开采水平的提高，工作面采煤效率极大的提高。端头支护技术与设备的研究，经过近十年的发展，已基本能够满足高产高效的需要及要求。而工作面顺槽支护技术与设备的研究,近年来已经有了长足的发展，多家生产、研究单位成功研制了多种形式超前支架，并付诸应用，在许多现代化矿井工作面实现了20米左右的超前支护。由于大型超前支架均采用的排队式逐步前移的移架方式，无可避免的对顶板反复支撑，容易造成对顶板的破坏和难以维护，所以无法实现顺槽采动应力影响区(通常在50米左右)内，全部采用超前支护液压支架，在超前支护20米以外只能采用多排单体液压支柱加棚梁形式等较为落后的支护方式，不但效率低下，而且巷道内行人及操作人员的安全难以完全保障。另外，现行的超前支架在顶板较破碎的巷道、煤巷、沿空留巷顺槽等，由于反复支撑对顶板的破坏而无法适用。
发明内容
本发明的目的是提供一种能避免对巷道顶板的反复支撑、通用性强的无反复支撑连续支护超前液压支架。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的无反复支撑连续支护超前液压支架，包括底座、顶梁，所述底座的后部设有伸缩杆，所述伸缩杆的上端与所述顶梁的后部连接，所述底座的前部与所述顶梁的前部之间设有立柱，所述顶梁的前部设有伸缩梁及伸缩梁千斤顶，所述伸缩梁的前部设有护帮及护帮千斤顶，所述底座的后部设有推移横梁，所述推移横梁与所述底座上的推移梁固定耳座铰接并与所述底座之间连接有推移千斤顶，所述推移横梁的一端为空心结构、另一端设有旋转锁销，所述伸缩梁的下部设有单轨吊的安装位置。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的无反复支撑连续支护超前液压支架，由于底座的后部设有伸缩杆，伸缩杆的上端与顶梁的后部连接，底座的前部与顶梁的前部之间设有立柱，顶梁的前部设有伸缩梁及伸缩梁千斤顶，伸缩梁的前部设有护帮及护帮千斤顶，底座的后部设有推移横梁，推移横梁与底座上的推移梁固定耳座铰接并与底座之间连接有推移千斤顶，推移横梁的一端为空心结构、另一端设有旋转锁销，所述伸缩梁的下部设有单轨吊的安装位置，可以实现超前支架移架时按后架变前架的方式，避免对巷道顶板的反复支撑；实现了机械化开采工作面不同宽度巷道、矩形巷道与异型巷道的通用；可实现超前50米全采动影响区支护。
附图说明
图1a、图1b、图1c分别为本发明实施例提供的无反复支撑连续支护超前液压支架的主视、侧视、俯视结构示意图；
图2为本发明实施例中顶梁的截面结构示意图；
图3为本发明实施例中旋转锁销旋转后与邻架推移横梁连接状态示意图；
图4a、图4b、图4c、图4d、图4e、图4f分别为不同的实施例中超前支架断面布置示意图；
图5a、图5b、图5c为本发明实施例中单排超前支架移架过程示意图；
图6a、图6b、图6c为本发明实施例中双排超前支架移架过程示意图。
图中：
1、旋转锁销，2、推移梁固定耳座，3、推移横梁，4、推移千斤顶，5、底座，6、立柱，7、伸缩杆，8、顶梁，9、伸缩梁，10、护帮千斤顶，11、护帮，12、平衡千斤顶。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的无反复支撑连续支护超前液压支架，其较佳的具体实施方式是：
包括底座、顶梁，所述底座的后部设有伸缩杆，所述伸缩杆的上端与所述顶梁的后部连接，所述底座的前部与所述顶梁的前部之间设有立柱，所述顶梁的前部设有伸缩梁及伸缩梁千斤顶，所述伸缩梁的前部设有护帮及护帮千斤顶，所述底座的后部设有推移横梁，所述推移横梁与所述底座上的推移梁固定耳座铰接并与所述底座之间连接有推移千斤顶，所述推移横梁的一端为空心结构、另一端设有旋转锁销，所述伸缩梁的下部设有单轨吊的安装位置。
所述顶梁为双层机构，上层的两侧设有伸缩梁箱体、下层设有柱窝及箱体结构，所述伸缩梁千斤顶和护帮千斤顶置于两侧的伸缩梁箱体之间且上层与下层之间的位置。
所述顶梁与底座之间设有平衡千斤顶。
所述立柱及平衡千斤顶的液压控制阀为液控双向锁。
所述底座设有两根伸缩杆，所述底座与所述顶梁之间设有一根或两根立柱；或者，所述底座设有一根伸缩杆，所述底座与所述顶梁之间设有两根立柱。
本发明的无反复支撑连续支护超前液压支架，实现超前支架移架时按后架变前架的方式，避免对巷道顶板的反复支撑；实现了机械化开采工作面不同宽度巷道、矩形巷道与异型巷道的通用；可实现超前50米全采动影响区支护。
本发明采用单轨吊的超前支架移架方式；窄巷道采用单排支架，宽巷道采用双排支架，对头布置，预留中部运输空间，用伸缩梁等结构调节接顶支护面积；支架采用轻型支架，重量轻，运输尺寸小；足够大的护顶面积及支护强度，足够小的对地比压；预留单轨吊的安装位置；支架自移到巷道中部的推移装置；可靠的、占用空间较小的稳定机构；支架可适应矩形巷道与异型巷道。
具体实施例：
如图1a、图1b、图1c所示，包括旋转锁销1、推移梁固定耳座2、推移横梁3、推移千斤顶4、底座5、立柱6、伸缩杆7、顶梁8、伸缩梁9、护帮千斤顶10、护帮11、平衡千斤顶12。
结构形式为伸缩杆式稳定机构、大平衡千斤顶、无掩护梁式新型两柱掩护式超前液压支架。支架无活动侧护板，长伸缩梁，小护帮结构。支护面积大，重量轻，运输尺寸小。
如图2所示，顶梁为双层机构，上层为伸缩梁箱体，下层为柱窝及箱体结构，伸缩梁千斤顶和护帮千斤顶置于中档中层。
伸缩梁为大梁头形式，预留单轨吊的安装位置。护帮梁为铰接式，可翻转90度，可护顶可护帮。立柱控制阀为液控双向锁,以防止吊运时立柱外伸。顶梁可围绕伸缩杆上端铰接销轴上下旋转一定的角度，已适应顶板角度。立柱、伸缩杆、平衡千斤顶与顶梁铰接的销轴孔设计成两头大中间小的形式，以适应顶梁小范围的摆动，增加对顶板的适应性。
如图3所示，旋转锁销旋转后可与邻架推移横梁连接。
如图4a、图4b、图4c、图4d、图4e、图4f所示，为不同的实施例中，超前支架断面布置示意图。
如图5a、图5b、图5c所示，单排超前支架移架过程，包括：
(1)将绳牵引单轨吊固定在伸缩梁的前端。
(2)将准备移架的最后一架超前支架，收伸缩梁、护帮，降到最低位置。
(3)以邻架横梁为支点，待移支架通过推移千斤顶自移到单轨吊下的通道内。
(4)旋开推移梁固定连接销，推移千斤顶收回。将待移支架连接到单轨吊吊挂位置。
(5)移架到超前支护组前方后，用以上的反向操作，将支架归位、升架接顶。移架完成。
如图6a、图6b、图6c所示，双排超前支架移架过程，包括：
(1)将绳牵引单轨吊固定在伸缩梁的前端。
(2)将准备移架的最后一架超前支架，收伸缩梁、护帮，降到最低位置。
(3)以邻架横梁为支点，待移支架通过推移千斤顶自移到单轨吊下的通道内。
(4)旋开推移梁固定连接销，推移千斤顶收回。将待移支架连接到单轨吊吊挂位置。
(5)移架到超前支护组前方后，用以上的反向操作，将支架归位、升架接顶。移架完成。两排超前支架的移架方式相同。
具体实施中，也可以利用电葫芦或其他形式的单轨吊运输支架；利用导轨、平板车运输支架；支架顶梁形式也可以为单带伸缩梁或单带护帮的形式；支架采用四柱或其他数量立柱的的形式。
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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种无反复支撑连续支护超前液压支架，其特征在于，包括底座、顶梁，所述底座的后部设有伸缩杆，所述伸缩杆的上端与所述顶梁的后部连接，所述底座的前部与所述顶梁的前部之间设有立柱，所述顶梁的前部设有伸缩梁及伸缩梁千斤顶，所述伸缩梁的前部设有护帮及护帮千斤顶，所述底座的后部设有推移横梁，所述推移横梁与所述底座上的推移横梁固定耳座铰接并与所述底座之间连接有推移千斤顶，所述推移横梁的一端为空心结构、另一端设有旋转锁销，所述伸缩梁的下部设有单轨吊的安装位置。
2.根据权利要求1所述的无反复支撑连续支护超前液压支架，其特征在于，所述顶梁为双层机构，上层的两侧设有伸缩梁箱体、下层设有柱窝及箱体结构，所述伸缩梁千斤顶和护帮千斤顶置于两侧的伸缩梁箱体之间且上层与下层之间的位置。
3.根据权利要求2所述的无反复支撑连续支护超前液压支架，其特征在于，所述顶梁与底座之间设有平衡千斤顶。
4.根据权利要求3所述的无反复支撑连续支护超前液压支架，其特征在于，所述立柱及平衡千斤顶的液压控制阀为液控双向锁。
5.根据权利要求1至4任一项所述的无反复支撑连续支护超前液压支架，其特征在于，所述底座设有两根伸缩杆，所述底座与所述顶梁之间设有一根或两根立柱；或者，所述底座设有一根伸缩杆，所述底座与所述顶梁之间设有两根立柱。
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