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

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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
[0001 ]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
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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
[0005] 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。
[0006] 为了实现本发明的目的,提出以下技术方案:
[0007] —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,
[0008] 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;
[0009] 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;
[0010] 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。
[0011] 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;
[0012] 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;[〇〇13]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;
[0014]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。
[0015] 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。
[0016] 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。[〇〇17]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,液压系统的栗站压力为31 • 5MPa。 [〇〇18]所述液压系统的液压管路的主进回管路为¢31.5和® 50mm的高压胶管、其它管路为®10、013、016、0 20和® 25mm的高压胶管。[〇〇19]本发明的液压支架的特点:
[0020] (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。
[0021] (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。 [〇〇22] (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[〇〇23]图1为本发明支架结构组成图;
[0024] 图2为本发明支架超前支架展开图;
[0025] 图3为本发明架体移动过程图示意图。[〇〇26] 其中,1一立柱、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
[0027] 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。
[0028] 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。
[0029] 金属结构件有:顶梁(6)、四连杆(2)、底座、伸缩梁(10)、悬臂梁(11)等。
[0030] 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。
[0031] 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。
[0032] 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。
[0033] 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。
[0034]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)。[〇〇35]本发明支架工作的主要工作流程为:
[0036] (1)升起:支架组在安装完成后,整体升起,与顶板接触。[〇〇37] (2)—级伸缩梁(10)打开:
[0038]①一级伸缩梁(10)在伸缩千斤顶(8)的作用下纵向伸开;[〇〇39]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;
[0040] 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。
[0041] 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。[〇〇42] (3)二级伸缩梁打开:[〇〇43] (4)完成支护。[〇〇44]等待支护完成之后,支架组进行向前移动并回收。
[0045] (5)—级伸缩梁(10)回收:
[0046] ①内含插销回缩进悬臂梁;[〇〇47]②悬臂梁(11)下落,回原来位置;[〇〇48]③支撑千斤顶(12)释放压力回到初始位置。[〇〇49] (6)超前支护支架移架:
[0050] ①完成支护之后,超前支护之间稍微下降,离开顶板;
[0051] 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。[〇〇52] (7)二级伸缩梁回收:[〇〇53] (8)过渡架移架:
[0054] 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;
[0055] ②通过推移千斤顶(3)回收,拉动过渡架向前移动2步。[〇〇56] (9)过渡架升起。[〇〇57]此时,完成一个支护循环,可开始进行下一个循环支护过程。
[0058]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2.8111,支架宽度5111,最大支护面积571112,初撑力为6400題,工作阻力为90001^,底板比压 0 • 3MPa,液压系统的栗站压力为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0 31.5和® 50mm的高压胶管、其它管路为® 10、013、® 16、® 20和® 25mm的高压胶管。
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