CN105350991B - 一种巷道掘进临时支护装置及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种巷道掘进临时支护装置及其施工方法，巷道掘进临时支护装置包括U型支护棚、轨道行走系统、动力系统、挂网系统；U型支护棚包括前端U型钢管(2)、中部U型方钢、后端U型钢管(16)，前端U型钢管(2)、中部U型方钢(15)、后端U型钢管(16)之间相互平行并由连接横梁(9)连接形成U型棚状支护；本发明利用U型棚作为临时支护设备，有效的保证了巷道掘进过程中的安全施工。利用工字钢在巷道腰部做成行走轨道，成功的解决了轨道在巷道底板行走时，由于巷道底部高低不平以及底板泥水较多等恶劣施工环境等带来的问题。同时切实解决了临时支护中的挂网、铺网问题。
Description
技术领域
本发明涉及巷道施工技术领域，尤其涉及的是一种巷道掘进临时支护装置及其施工方法。
背景技术
临时支护问题一直巷道快速掘进过程中的难题。目前，掘进巷道的临时支护装置有机载前探梁式、架棚式和悬挂式等结构形式。其中，机载前探梁式是固定在掘进机上，与掘进机配套使用，不能用于炮采掘进巷道，且顶梁支撑面形状固定，不能适应巷道顶板的变化；架棚式是在掘进巷道永久支护前，用单体液压支柱或木柱等与顶梁配套，人工在巷道空顶区架棚，费时费力，尚不安全；悬挂式是利用巷道已安装的永久支护设备为依托，将多条前探梁悬挂在已安装的永久支护设备上，并沿巷道纵向伸出至空顶区，对空顶区的顶板起到护顶的作用，没有初撑力，可靠性差，人员在空顶区作业，安全性差。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种巷道掘进临时支护装置及其施工方法。
本发明的技术方案如下：
一种巷道掘进临时支护装置，包括U型支护棚、轨道行走系统、动力系统、挂网系统；U型支护棚包括前端U型钢管(2)、中部U型方钢、后端U型钢管(16)，前端U型钢管(2)、中部U型方钢(15)、后端U型钢管(16)之间相互平行并由连接横梁(9)连接形成U型棚状支护；中部U型方钢(15)内部安装动力系统，轨道行走系统包括两条平行的轨道(5)和行走轮(7)，轨道(5)采用工字钢，永久支护巷道的腰部打眼，安装锚杆，工字钢腰部钻孔，挂在锚杆上，工字钢的腿作为行走轨道；中部U型方钢(15)两端分别安装行走轮(7)，中部U型方钢(15)顶部安装防爆电机作为动力源，电机主轴(11)输出动力通过齿轮链条系统传递到行走轮(7)驱动巷道掘进临时支护装置整体前进。
所述的巷道掘进临时支护装置，所述轨道(5)包括若干节顺次相连的工字钢。
所述的巷道掘进临时支护装置，后端U型钢管(16)的底部安装行走轮(7)，行走轮(7)可以在轨道(5)上行走，前端U型钢管(2)紧邻巷道工作面，其底部不设置行走轮，前端U型钢管(2)的底部悬空，在后端U型钢管(16)的行走轮上设置卡扣，将U型棚的后端锁定在轨道上而不至于翘起。
所述的巷道掘进临时支护装置，挂网系统包括金属网动力轮(12)、金属网传送带(13)、前端滚轮(8)和后端滚轮(14)，所述金属网动力轮(12)和防爆电机主轴齿轮啮合将动力输出，通过挂在前端滚轮(8)和后端滚轮(14)上的传送带或钢丝绳传输金属网至巷道工作面顶部。
所述的巷道掘进临时支护装置，为便于挂网作业，所述U型支护棚顶部和巷道顶部保持一定距离使得金属网能够顺利输送到巷道工作面。
所述的巷道掘进临时支护装置，所述连接横梁(9)数量为3-6根，焊接在前端U型钢管(2)、中部U型方钢、后端U型钢管(16)上。
根据任一所述的巷道掘进临时支护装置进行巷道掘进的施工方法，包括以下步骤：1)在永久支护巷道中的腰部打眼，安装锚杆，工字钢腰部挂在锚杆上作为行走轨道，U型支护棚的行走轮跨在工字钢轨道，形成U型支护棚；2)掘进巷道，结束之后，利用钻装运一体机清除工作面矸石，清除干净之后，动力系统牵引U型支护棚移动到掘进空顶的工作面；再利用动力系统牵引U型支护棚上的金属网至空顶的两架前端U型钢管处，开动钻机打锚杆眼，安装锚固剂，安装锚杆进行永久支护；3)拆除位于永久支护巷道内的后端工字钢轨道，移到临近巷道工作面的前端U型钢管下安装，保障U型棚的持续移动；4)重复2)和3)的施工工序。
有益效果：(1)利用U型支护棚作为临时支护设备，切实解决了临空区的临时支护问题，有效的保证了巷道掘进过程中的安全施工。(2)巧妙的利用工字钢在巷道腰部做成行走轨道，成功的解决了轨道在巷道底板行走时，由于巷道底部高低不平以及底板泥水较多等恶劣施工环境等带来的问题，使得U型棚在巷道腰部工字钢轨道上能够自如行走。(3)切实解决了临时支护中的挂网、铺网问题，保证了施工安全，大大节省了永久支护的时间，提高了巷道掘进的速度。(4)巧妙的利用动力系统电机，同时解决了U型棚的行走和金属网的移动以及铺设问题。
附图说明
图1为本发明临时支护装置的总体结构示意图；
图2为本发明临时支护装置的具体结构示意图(省略了金属网和锚杆)；
1、永久支护锚杆，2、前端U型钢管，3、金属网，4、轨道锚杆，5、轨道，6、动力传递齿轮，7、行走轮，8、前端滚轮，9、连接横梁，10、链条，11、电机主轴，12、金属网动力轮，13、金属网传送带，14、后端滚轮，15、中部U型方钢，16、后端U型钢管；
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
参考图1和图2，巷道掘进临时支护装置包括U型支护棚、轨道行走系统、动力系统、挂网系统。U型支护棚包括前端U型钢管2、中部U型方钢、后端U型钢管16，前端U型钢管2、中部U型方钢15、后端U型钢管16之间相互平行并由连接横梁9连接形成U型棚状支护；中部U型方钢15内部安装动力系统，轨道行走系统包括两条平行的轨道5和行走轮7，轨道5采用工字钢，永久支护巷道中的腰部打眼，安装锚杆，工字钢腰部钻孔，挂在锚杆上，工字钢的腿作为行走轨道；
所述轨道5包括若干节顺次相连的工字钢，位于永久支护巷道内的后端工字钢可拆卸移动到临时支护下部安装。
中部U型方钢15两端分别安装行走轮7，中部U型方钢15顶部安装防爆电机作为动力源，电机主轴11输出动力通过齿轮链条系统传递到行走轮7驱动巷道掘进临时支护装置整体前进；
后端U型钢管16的底部安装行走轮7，行走轮7可以在轨道5上行走，前端U型钢管2紧邻巷道工作面，其底部不设置行走轮，正常作业情况下，前端U型钢管2的底部悬空，为了保证U型支护棚的稳定性，可在后端U型钢管16的行走轮上设置卡扣，可以将U型棚的后端锁定在轨道上而不至于翘起。
挂网系统包括金属网动力轮12、金属网传送带13、前端滚轮8和后端滚轮14，所述金属网动力轮12和防爆电机主轴齿轮啮合将动力输出，通过挂在前端滚轮8和后端滚轮14上的传送带(或钢丝绳)传输金属网(也称锚网)至巷道工作面顶部。
为便于挂网作业，所述U型支护棚顶部和巷道顶部保持一定距离使得金属网能够顺利输送到巷道工作面。
临时支护具体施工步骤：1)在永久支护巷道中的腰部打眼，安装锚杆，工字钢腰部挂在锚杆上作为行走轨道，U型支护棚的行走轮跨在工字钢轨道，形成U型支护棚，U型棚靠近巷道工作面的两架U型钢管不装行走轮。利用动力系统的防爆电机牵引金属网，可在U型支护棚顶部挂网。2)掘进巷道，结束之后，利用钻装运一体机清除工作面矸石，清除干净之后，动力系统牵引U型支护棚移动到掘进空顶的工作面。再利用动力系统的防爆电机牵引U型支护棚上的金属网至空顶的两架前端U型钢管处，开动钻机打锚杆眼，安装锚固剂，安装锚杆进行永久支护。3)拆除最后两排工字钢轨道，移到临近工作面的两排U型棚下安装，联接工字钢轨道，可以保障后续U型棚的移动。4)重复2)和3)的施工工序。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种巷道掘进临时支护装置，其特征在于，包括U型支护棚、轨道行走系统、动力系统、挂网系统；U型支护棚包括前端U型钢管(2)、中部U型方钢、后端U型钢管(16)，前端U型钢管(2)、中部U型方钢(15)、后端U型钢管(16)之间相互平行并由连接横梁(9)连接形成U型棚状支护；中部U型方钢(15)内部安装动力系统，轨道行走系统包括两条平行的轨道(5)和行走轮(7)，轨道(5)采用工字钢，永久支护巷道的腰部打眼，眼中安装锚杆，工字钢腰部钻孔，通过该孔将工字钢挂在锚杆上，工字钢的腿作为行走轨道；中部U型方钢(15)两端分别安装行走轮(7)，中部U型方钢(15)顶部安装防爆电机作为动力源，电机主轴(11)输出动力通过齿轮链条系统传递到行走轮(7)驱动巷道掘进临时支护装置整体前进。
2.根据权利要求1所述的巷道掘进临时支护装置，其特征在于，所述轨道(5)包括若干节顺次相连的工字钢。
3.根据权利要求1所述的巷道掘进临时支护装置，其特征在于，后端U型钢管(16)的底部安装行走轮(7)，行走轮(7)可以在轨道(5)上行走，前端U型钢管(2)紧邻巷道工作面，其底部不设置行走轮，前端U型钢管(2)的底部悬空，在后端U型钢管(16)的行走轮上设置卡扣，将U型支护棚的后端锁定在轨道上而不至于翘起。
4.根据权利要求1所述的巷道掘进临时支护装置，其特征在于，挂网系统包括金属网动力轮(12)、金属网传送带(13)、前端滚轮(8)和后端滚轮(14)，所述金属网动力轮(12)和防爆电机主轴齿轮啮合将动力输出，通过挂在前端滚轮(8)和后端滚轮(14)上的传送带或钢丝绳传输金属网至巷道工作面顶部。
5.根据权利要求1所述的巷道掘进临时支护装置，其特征在于，所述U型支护棚顶部和巷道顶部保持一定距离使得金属网能够顺利输送到巷道工作面。
6.根据权利要求1所述的巷道掘进临时支护装置，其特征在于，所述连接横梁(9)数量为3-6根，焊接在前端U型钢管(2)、中部U型方钢、后端U型钢管(16)上。
7.根据权利要求1-6任一所述的巷道掘进临时支护装置进行巷道掘进的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在永久支护巷道中的腰部打眼，安装锚杆，工字钢腰部挂在锚杆上作为行走轨道，U型支护棚的行走轮跨在工字钢轨道，形成U型支护棚；2)掘进巷道，结束之后，利用钻装运一体机清除工作面矸石，清除干净之后，动力系统牵引U型支护棚移动到掘进空顶的工作面；再利用动力系统牵引U型支护棚上的金属网至空顶的两架前端U型钢管处，开动钻机打锚杆眼，安装锚固剂，安装锚杆进行永久支护；3)拆除位于永久支护巷道内的后端工字钢轨道，移到临近巷道工作面的前端U型钢管下安装，保障U型支护棚的持续移动；4)重复2)和3)的施工工序。
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