CN104790997B - 一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架 - Google Patents

一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种煤矿井下用于综掘过程中临时支护的超前支护支架。用于综掘的自移动超前临时支护液压支架，该支架组包括：超前支护支架和过渡支架；所述超前支护支架，具有两节伸缩梁和悬臂梁，可实现超前支护；所述过渡支架连接于超前支护支架之后，可升起和下降，推动超前支架向前移动，实现支架组的自移动；该液压支架自动化和机械化程度较高，可以实现自移动自调节，循环进行综掘超前支护；所述支架组的运行由液压系统控制，通过系统设置，实现支架组的自动化和机械化，提高掘进期间的安全性、可靠性和掘进速度。

Description

一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架
技术领域
本发明涉及一种煤矿井下综掘过程中的临时超前支护支架，能实现自移动和自调节，超前支护，减小控顶距和帮助搭建防护网，提高掘进期间的安全性、可靠性和掘进速度。
背景技术
大断面巷道临时支护在掘进机开拓巷道初期对顶板以及两帮煤（岩）壁进行临时支护和巷道支护设备撤除时临时支护，可实现边作业边临时支护，从而提高掘进和撤除速度和安全程度，减少巷道冒顶事故的发生，提高巷道机械化程度和安全可靠性。
随着矿山科技的发展，支护方式也正在发生着改变，主要有注浆点柱式支护、金属摩擦支柱支护、单体液压支护、快速让压单体液压支柱支护。但是这些支护方式依然存在着不少问题，随着综采工作面不断向前推进，巷道初期支护之前需要临时支护以加快掘进速度，到最后的金属支架需要回撤，这就需要工作面出口有临时支架超前支护。
针对国内目前井下巷道支护情况和掘进机工作方式，研制一种自移动巷道临时支护设备，以减少拓巷道和支护工程的时间间隔和增加支护撤离时安全程度，对于改善巷道支护，减少工人劳动强度，提高煤矿行业生产力，提高煤矿经济效益都有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动化、机械化程度很高的综掘巷道临时超前支护。
为了实现本发明的目的，提出以下技术方案：
一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架，整个液压支架为左右对称分体结构，所述液压支架包括超前支护支架、过渡架和液压系统，其中,
所述超前支护支架，位于所述液压支架的前端，可伸缩和调节，收缩状态可节省空间，打开后进行超前支护，并拖动过渡架向前移动；
所述过渡架，位于超前支护支架之后，可上下调节，所述过渡支架和超前支护支架之间通过推移千斤顶3连接推动超前支架向前移动，实现循环支护；
所述液压系统，通过系统设定对液压支架的操作顺序进行控制，控制整个系统的运行。
所述超前支护支架由支架主体、左右两节伸缩梁10和左右两节悬臂梁11组成，两节伸缩梁10和两节悬臂梁11位于支架主体前端；
所述伸缩梁10利用伸缩千斤顶8随着巷道的掘进逐步打开；所述伸缩梁10下端安装有支撑千斤顶13，打开之后进行支撑；
所述伸缩悬臂梁11位于伸缩梁10的垂直方向，用平衡千斤顶12与伸缩梁10连接，实现悬臂梁11的上下开合作为伸缩悬臂梁11的横向支撑；
支架主体分为结构相同的左右两部分，包括顶梁6、底座4和四连杆2，通过横梁5和耳座7铰接连接；所述四连杆2作为稳定机构与顶梁6、底座4形成稳定结构；顶梁6和底座4之间各用2根立柱1支撑。
所述悬臂梁11内部设置插销千斤顶9和插销块，用于两节悬臂梁11打开后的连接。
所述过渡支架分为结构相同的左右两部分，包括顶梁6、底座4和四连杆2，通过横梁5和耳座7铰接连接；所述四连杆2作为稳定机构与顶梁6、底座4形成稳定结构；顶梁6和底座4之间各用2根立柱1支撑并可上下自调节；所述超前支护支架和过渡支架之间通过推移千斤顶3连接，所述推移千斤顶3为双伸缩，可实现整体支架组的自移动。
所述液压支架最大高度3.6m，最小高度2.8m，支架宽度5m，最大支护面积57m2，初撑力为6400KN，工作阻力为9000kN，底板比压0.3MPa，液压系统的泵站压力为31.5MPa。
所述液压系统的液压管路的主进回管路为Φ31.5和Φ50mm的高压胶管、其它管路为Φ10、Φ13、Φ16、Φ20和Φ25mm的高压胶管。
本发明的液压支架的特点：
（1）用于掘进巷道支护，对掘进巷道起到临时支护作用，辅助完成打锚杆作业和防护网的搭建，对巷道进行超前支护，减少工人的劳动强度。
（2）支架组整体呈矩形设计，支架组之间通过液压千斤顶连接，通过液压控制，可实现支架组的自移动和自调节，能在支护完成之后自动向前移动，同时支架高度也可调节。
（3）支架主体采用四连杆作为稳定机构，可实现整体支架组的自移动。
附图说明
图1为本发明支架结构组成图；
图2为本发明支架超前支架展开图；
图3为本发明架体移动过程图示意图。
其中，1—立柱、2—四连杆、3—推移千斤顶、5—横梁、6—顶梁、7—耳座、8—伸缩千斤顶、9—插销千斤顶、10—伸缩梁、11—悬臂梁、12—平衡千斤顶、13—支撑千斤顶。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明所涉及自移动超前支护支架组主要由金属结构件、液压元件两大部分组成。
金属结构件有：顶梁（6）、四连杆（2）、底座、伸缩梁（10）、悬臂梁（11）等。
液压元件主要有：立柱（1）、各种千斤顶、液压控制元件（操纵阀、单向阀、安全阀等）、液压辅助元件（胶管、弯头、三通等）等。
本发明所涉及自移动超前支护支架组顶梁为分体式结构，采用销连接的方式，通过耳座（7）与横梁（5）连在一起，可进行拆卸和组装，便于下井运输和顶梁强度的保证。
本发明中四连杆（2）上部与顶梁（6）铰接，下部与底座（4）连接。将整体连为一个整体，是支架的主要连接和抗扭部件。结构为整体箱形变断面结构，用钢板拼焊而成，为保证四连杆有足够的强度，在它与顶梁（6）、底座（4）连接部位都焊有加强板，在相应的危险断面和危险焊缝处也都有加强板。
本发明所涉及支架底座（4）为分体式底座，分左右两个底座。底座（4）和立柱（1）之间通过铰接的连接方式，可组装和拆卸，便于井下的运输。
本发明中共有6种不同类型的千斤顶，包括：立柱（1）、推移千斤顶（3）、伸缩千斤顶（8）、支撑千斤顶（13）、平衡千斤顶（12）和插销千斤顶（9）。
本发明支架工作的主要工作流程为：
（1）升起：支架组在安装完成后，整体升起，与顶板接触。
（2）一级伸缩梁（10）打开：
①一级伸缩梁（10）在伸缩千斤顶（8）的作用下纵向伸开；
②与一级伸缩梁下面连接的支撑（13）下落接触地面，完成支撑；
③悬臂横梁（11）在平衡千斤顶（12）的作用下向上升起至与顶梁（6）平齐。
④一侧悬臂梁中所内含的插销在插销千斤顶（9）的作用下顶出，镶嵌于两个悬臂梁（11）之间，将二者契合。
（3）二级伸缩梁打开：
（4）完成支护。
等待支护完成之后，支架组进行向前移动并回收。
（5）一级伸缩梁（10）回收：
①内含插销回缩进悬臂梁；
②悬臂梁（11）下落，回原来位置；
③支撑千斤顶（12）释放压力回到初始位置。
（6）超前支护支架移架：
①完成支护之后，超前支护之间稍微下降，离开顶板；
②利用过渡架与顶板相接，通过推移千斤顶（3）和伸缩千斤顶（8），推动超前支护支架向前移动，先后与一级伸缩梁、二级伸缩梁叠合在回收位置。
（7）二级伸缩梁回收：
（8）过渡架移架：
①超前支护支架升起与顶板接触，过渡架稍作下降离开顶板；
②通过推移千斤顶（3）回收，拉动过渡架向前移动2步。
（9）过渡架升起。
此时，完成一个支护循环，可开始进行下一个循环支护过程。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架，其特征在于，整个液压支架为左右对称分体结构，所述液压支架包括超前支护支架、过渡架和液压系统，其中,
所述超前支护支架，位于所述液压支架的前端，可伸缩和调节，收缩状态可节省空间，打开后进行超前支护，并拖动过渡架向前移动；
所述过渡架，位于超前支护支架之后，可上下调节，所述过渡架和超前支护支架之间通过推移千斤顶(3)连接推动超前支架向前移动，实现循环支护；
所述液压系统，通过系统设定对液压支架的操作顺序进行控制，控制整个系统的运行；
所述超前支护支架由支架主体、左右两节伸缩梁(10)和左右两节悬臂梁(11)组成，两节伸缩梁(10)和两节悬臂梁(11)位于支架主体前端；
所述伸缩梁(10)利用伸缩千斤顶(8)随着巷道的掘进逐步打开；所述伸缩梁(10)下端安装有支撑千斤顶(13)，打开之后进行支撑；
所述悬臂梁(11)位于伸缩梁(10)的垂直方向，用平衡千斤顶(12)与伸缩梁(10)连接，实现悬臂梁(11)的上下开合作为悬臂梁(11)的横向支撑；
支架主体分为结构相同的左右两部分，包括顶梁(6)、底座(4)和四连杆(2)，通过横梁(5)和耳座(7)铰接连接；所述四连杆(2)作为稳定机构与顶梁(6)、底座(4)形成稳定结构；顶梁(6)和底座(4)之间各用2根立柱(1)支撑。
2.根据权利要求1所述的液压支架，其特征在于，所述悬臂梁(11)内部设置插销千斤顶(9)和插销块，用于两节悬臂梁(11)打开后的连接。
3.根据权利要求2所述的液压支架，其特征在于，所述过渡架分为结构相同的左右两部分，包括顶梁(6)、底座(4)和四连杆(2)，通过横梁(5)和耳座(7)铰接连接；所述四连杆(2)作为稳定机构与顶梁(6)、底座(4)形成稳定结构；顶梁(6)和底座(4)之间各用2根立柱(1)支撑并可上下自调节；所述超前支护支架和过渡架之间通过推移千斤顶(3)连接，所述推移千斤顶(3)为双伸缩，可实现整体支架组的自移动。
4.根据权利要求3所述的液压支架，其特征在于，所述液压支架最大高度3.6m，最小高度2.8m，支架宽度5m，最大支护面积57m2，初撑力为6400KN，工作阻力为9000kN，底板比压0.3MPa，液压系统的泵站压力为31.5MPa。
5.根据权利要求4所述的液压支架，其特征在于，所述液压系统的液压管路的主进回管路为Φ31.5和Φ50mm的高压胶管、其它管路为Φ10、Φ13、Φ16、Φ20和Φ25mm的高压胶管。
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