CN107476815A - 自带吊运轨道的巷道临时支护支架及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自带吊运轨道的巷道临时支护支架，其特征在于，包括可调支架和安装在可调支架顶梁中间下面的运送器；可调支架由顶部的横梁和两侧的支撑腿油缸、边梁、撑顶油缸以及支撑架组成；所述的运送器由设有套筒滚子或套筒滚子链的轨道和运行在轨道上的运送小车组成；运送小车两侧面设有能钩住可调支架的吊钩和推拉连杆机构；所述的轨道由固定轨道和活动轨道铰接组成，前后两架可调支架的轨道可连接成一条整体轨道；巷道开挖后，等待安装的可调支架通过前期已安装完毕的支架上运送器，运送到新开挖的迎头上，不依靠人工向迎头搬运和组装成架；既减小省劳动强度，又节约安装时间。
Description
技术领域
本发明涉及隧道、煤矿巷道支护技术。
背景技术
近年来，随着巷道掘进机普遍应用，掘进速度不断提升。但是巷道掘进机掘进后，不能及时有效的临时支撑顶板，造成支护滞后。原因是，依靠人工向迎头搬运和组装成架；尤其是巷道加宽后，临时支护支架的宽度加大，随之临时支护支架的尺寸重量加大，依靠人工搬运和起架，既劳动强度大又安装时间长，不能有效控制开挖后的围岩状态，空顶后裂隙扩展，即使后期打上锚杆，保证不了顶板的继续变形。设计一种能机械化运输的巷道临时支护支架，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了解决巷道开挖后及时有效的临时支撑顶板问题，本发明提出一种自带吊运轨道的巷道临时支护支架，同时提出该支架的使用方法。
其技术方案是：
一种自带吊运轨道的巷道临时支护支架，其特征在于，包括可调支架和安装在可调支架顶梁中间下面的运送器；所述的可调支架，由顶部的横梁和两侧的支撑腿油缸、撑顶油缸、边梁以及支撑架组成；所述的横梁由中梁和两侧的套筒梁组成；所述中梁和套筒梁铰连接，所述的支撑腿油缸采用球头球窝连接结构与支撑架连接，支撑架采用销轴与边梁铰连接，边梁与套筒梁内筒连接；所述的撑顶油缸一端与边梁铰连接，一端与套筒梁铰连接，撑顶油缸伸缩时实现边梁与套筒梁的抽拉运动，实现可调支架横向伸缩和顶升，从而形成拱形支撑结构；所述的运送器由设有套筒滚子或套筒滚子链的轨道和运行在轨道上的运送小车组成；可调支架在工作面初装后通过运送器的轨道相互连接，形成一条通向工作面的吊轨，使运送小车在吊轨上运行；运送小车上安装有运送小车上安装有承重轮和与套筒滚子相啮合的驱动齿轮，承重轮挂在轨道的板沿上，驱动齿轮在驱动马达的作用下使运送小沿轨道方向前后运动；运送小车两侧面设有能钩住可调支架的吊钩和推拉连杆机构；通过推拉连杆机构，完成吊钩的挂钩和摘钩动作。
为了实现前后两架之间运送器的自动连接，所述的轨道由固定轨道和活动轨道铰接组成，活动轨道的前端设有倒U型口，固定轨道的后端设有销轴，前架可调支架向后架可调支架靠拢时，前架的固定轨道销轴进入后架的活动轨道倒U型口中，使前后两架可调支架的轨道可连接成一条整体轨道。
为了实现在巷道底板不平整时支撑腿油缸的自调和增大与底板的接触面积，降低接触压力，在上述可调支架的支撑腿油缸底部设置球头球窝结构连接的支撑盘。
本发明的使用方法是：
步骤1，当巷道掘进机掘进到一定长度范围后，首先人工初装若干架可调支架进行临时支护；初装时，由安装人员利用单体液压支柱、手拉葫芦或其它起重工具逐架安装，通过调节边梁的伸出长度和支撑腿油缸伸出长度，以适应不同巷道断面尺寸，最终沿掘进方向形成具有一定长度范围、一定支护强度的临时支护区域；在初装可调支架的同时，还要将掘进支架运送器的轨道安装在每个可调支架上，使前架的固定轨道销轴进入后架的活动轨道倒U型口中，使所有可调支架的轨道连接成一条整体轨道，并且布置上运送小车；
同时在巷道掘进支护机器人旁边准备一架或几架处于收缩状态的多向可调节掘进支架，待用；
步骤2，随着巷道掘进机的向前掘进，当达到可安装一架或几架可调支架的一定距离时，启动多功能平台的行走架上的升降台，顶起一架多向可调节掘进支架，启动行走架向已初装好的最末端的那架可调支架靠近，使其吊挂在运送小车的吊钩上，启动运送小车沿轨道前行，穿行过已初装好的可调支架，再由掘进机截割部托举到指定安装位置，撑开后形成支护状态；同时在撑起过程中，使其固定轨道尾部销轴卡入到后面那架的活动轨道的倒U型口内，在后续的撑起过程中逐步拉紧，实现前后两架可调支架的轨道牢固连接；
步骤3，随着步骤2的进行，当巷道掘进支护机器人达到一次最大工作范围时，应开始收起最后面的那架可调支架，收起后按照步骤2的方法将其依次前移，支护到前面下一个新的支护位置；至此，转入正常工作循环状态；
可调支架的收起方法如下：
先将升降台升起，与被收起的可调支架底部接触后，依次收起支撑腿油缸和撑顶油缸，然后升降台落下，启动行走架前移，待到达前方可调支架运送器的下面时，升降台再次升起，直至吊钩钩住被收起的可调支架，升降台再次落下，此时启动掘进支架运送器将可调支架运送至指定位置。
本发明的积极效果是：
1.巷道开挖后，后期待安装的可调支架，通过前期已安装完成的支架上自带的运送器，运送到新开挖出的迎头上，不依靠人工向迎头搬运和组装成架；既减小省劳动强度，又节约安装时间，能有效控制开挖后的围岩状态，防止空顶后裂隙扩展。
2.可调支架能够按照巷道断面形状进行起拱，起拱后能紧密压帮，在支撑腿油缸的作用下，临时支撑顶板能有效控制开挖后的围岩状态态，防止裂隙扩展，等待打锚杆工作，打锚杆后保证顶板不变形。支撑腿油缸与支撑架之间为球头球窝连接结构，使支撑油缸在任何情况下都能保持垂直状态，支撑油缸底部设置球头球窝结构支撑盘，在巷道底板不平整时实现油缸支撑自调及增大支撑油缸与底板的接触面积，降低接触压力。
3.利用可调支架在巷道开挖后立即形成临时支护区，使钻锚支护工序在可调节支架的临时支护区进行，施工安全。
附图说明
图1为实施例的整体结构主视图；
图2为实施例的运送器的主视图；
图3为图2的左视图。
附图说明：附图说明：1-套筒梁，2-中梁，3-撑顶油缸，4-边梁，5-支撑架，6-支撑腿油缸，7-支撑盘。
具体实施方式
如图1所示，一种自带吊运轨道的巷道临时支护支架，包括可调支架和安装在可调支架顶梁中间下面的运送器8；所述的可调支架由顶部的横梁和两侧的支撑腿油缸6、撑顶油缸3、边梁4以及支撑架5组成；所述的横梁由中梁2和中梁两侧的套筒梁1组成；所述中梁2和套筒梁1铰连接，所述的支撑腿油缸6采用球头球窝连接结构与支撑架5连接，支撑架5采用销轴与边梁4铰连接，边梁4与套筒梁1伸缩内筒连接；所述的撑顶油缸3一端与边梁4铰连接，一端与套筒梁1的铰连接，撑顶油缸3伸缩时实现边梁4与套筒梁1的抽拉运动，实现可调支架横向伸缩和顶升，从而形成拱形支撑结构。
为了实现在巷道底板不平整时支撑腿油缸的自调和增大与底板的接触面积，降低接触压力，在上述可调支架的支撑腿油缸6底部设置球头球窝结构连接的支撑盘7。
所述的运送器如图2图3所示，由轨道和运送小车组成；轨道上设有套筒滚子18；运送小车是在车架(包括左车架10和右车架14)上安装有承重轮11和与套筒滚子18相啮合的驱动齿轮12，承重轮11挂在轨道的板沿21上，驱动齿轮12在驱动马达9的作用下使运送小车沿轨道方向前后运动；运送小车两侧面设有能钩住可调支架的吊钩16；通过推拉连杆机构15，完成吊钩16的挂钩和摘钩动作。
为了实现前后两架可调支架轨道之间的自动连接，所述的轨道由固定轨道20和活动轨道17由铰轴19铰接组成；活动轨道17的前端设有倒U型口，固定轨道20的后端设有销轴，前一架可调支架向后一架可调支架靠拢时，前一架的固定轨道20销轴进入后一架的活动轨道17倒U型口中，使前后两架可调支架的轨道可连接成一条整体轨道。上述的套筒滚子18可由套筒滚子链替代。
进一步，所述的左车架10、右车架14由高强度钢板加工而成；承重轮11的轮轴与左、右车架上的轴孔为过渡配合，并将轮轴和左、右车架焊接为一体。左、右车架10和14通过支撑管13及固定螺栓连接为一个整体。
本发明的巷道临时支护支架的使用方法步骤如下：
步骤1，当巷道掘进机掘进到一定长度范围后，首先人工初装若干架可调支架47进行临时支护；初装时，由安装人员利用单体液压支柱、手拉葫芦或其它起重工具逐架安装，通过调节边梁26的伸出长度和支撑腿油缸30伸出长度，以适应不同巷道断面尺寸，最终沿掘进方向形成具有一定长度范围、一定支护强度的临时支护区域；在初装可调支架的同时，还要将掘进支架运送器48的轨道安装在每个可调支架上(位置如图1所示)，使前架的固定轨道44销轴进入后架的活动轨道43倒U型口中，使所有可调支架的轨道连接成一条整体轨道，并且布置上运送小车；
同时在巷道掘进支护机器人旁边准备一架或几架处于收缩状态的多向可调节掘进支架，待用；
步骤2，随着巷道掘进机的向前掘进，当达到可安装一架或几架可调支架的一定距离时，启动行走架上的升降台5，顶起一架可调支架47，启动行走架2向已初装好的最末端的那架可调支架靠近，使其吊挂在运送小车的吊钩41上，启动运送小车沿轨道前行，穿行过已初装好的可调支架，再由掘进机截割部托举到指定安装位置，撑开后形成支护状态；同时在撑起过程中，使其固定轨道尾部销轴卡入到后面那架的活动轨道的倒U型口内，在后续的撑起过程中逐步拉紧，实现前后两架可调支架的轨道牢固连接；再按照步骤4进行锚杆支护；
步骤3，随着步骤2的进行，当巷道掘进支护机器人达到一次最大工作范围时，应开始收起最后面的那架可调支架，收起后按照步骤2的方法将其依次前移，支护到前面下一个新的支护位置；至此，转入正常工作循环状态；
如此边掘进边支护，平行作业，直至巷道施工完毕。
Claims (5)
1.一种自带吊运轨道的巷道临时支护支架，其特征在于，包括可调支架和安装在可调支架顶梁中间下面的运送器；所述的可调支架，由顶部的横梁和两侧的支撑腿油缸、撑顶油缸、边梁以及支撑架组成；所述的横梁由中梁和中梁两侧的套筒梁组成；所述中梁和套筒梁铰连接，所述的支撑腿油缸采用球头球窝连接结构与支撑架连接，支撑架采用销轴与边梁铰连接，边梁与套筒梁伸缩内筒连接；所述的撑顶油缸一端与边梁铰连接，一端与套筒梁的铰连接，撑顶油缸伸缩时实现边梁与套筒梁的抽拉运动，实现可调支架横向伸缩和顶升，从而形成拱形支撑结构；
所述的运送器由设有套筒滚子或套筒滚子链的轨道和运行在轨道上的运送小车组成；可调支架在工作面初装后通过运送器的轨道相互连接，形成一条通向工作面的吊轨，使运送小车在吊轨上运行；运送小车上安装有运送小车上安装有承重轮和与套筒滚子相啮合的驱动齿轮，承重轮挂在轨道的板沿上，驱动齿轮在驱动马达的作用下使运送小车沿轨道方向前后运动；运送小车两侧面设有能钩住可调支架的吊钩和推拉连杆机构；通过推拉连杆机构，完成吊钩的挂钩和摘钩动作。
2.如权利要求1所述的巷道临时支护支架，其特征在于，所述的轨道由固定轨道和活动轨道铰接组成，活动轨道的前端设有倒U型口，固定轨道的后端设有销轴，前架可调支架向后架可调支架靠拢时，前架的固定轨道销轴进入后架的活动轨道倒U型口中，使前后两架可调支架的轨道可连接成一条整体轨道。
3.如权利要求1所述的巷道临时支护支架，其特征在于，在所述的可调支架的支撑腿油缸底部设置球头球窝结构连接的支撑盘。
4.一种如权利要求1-3所述的巷道临时支护支架的使用方法，其特征是步骤如下：
步骤1，当巷道掘进机掘进到一定长度范围后，首先人工初装若干架可调支架进行临时支护；还要将掘进支架运送器的轨道安装在每个可调支架上，使前架的固定轨道销轴进入后架的活动轨道倒U型口中，使所有可调支架的轨道连接成一条整体轨道，并且布置上运送小车；
同时在巷道掘进支护机器人旁边准备一架或几架处于收缩状态的多向可调节掘进支架，待用；
步骤2，随着巷道掘进机的向前掘进，当达到可安装一架或几架可调支架的一定距离时，启动多功能平台的行走架上的升降台，顶起一架多向可调节掘进支架，启动行走架向已初装好的最末端的那架可调支架靠近，使其吊挂在运送小车的吊钩上，启动运送小车沿轨道前行，穿行过已初装好的可调支架，再由掘进机截割部托举到指定安装位置，撑开后形成支护状态；同时在撑起过程中，使其固定轨道尾部销轴卡入到后面那架的活动轨道的倒U型口内，在后续的撑起过程中逐步拉紧，实现前后两架可调支架的轨道牢固连接；
步骤3，随着步骤2的进行，当巷道掘进支护机器人达到一次最大工作范围时，应开始收起最后面的那架可调支架，收起后按照步骤2的方法将其依次前移，支护到前面下一个新的支护位置；至此，转入正常工作循环状态；
可调支架的收起方法如下：
先将升降台升起，与被收起的可调支架底部接触后，依次收起支撑腿油缸和撑顶油缸，然后升降台落下，启动行走架前移，待到达前方可调支架运送器的下面时，升降台再次升起，直至吊钩钩住被收起的可调支架，升降台再次落下，此时启动掘进支架运送器将可调支架运送至指定位置。
5.如权利要求4所述的使用方法，其特征在于，步骤1初装时，由安装人员利用单体液压支柱、手拉葫芦或其它起重工具逐架安装，通过调节边梁的伸出长度和支撑腿油缸伸出长度，以适应不同巷道断面尺寸，最终沿掘进方向形成具有一定长度范围、一定支护强度的临时支护区域。
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