CN107725078B - 一种采面顺槽循环自移超前支护系统及轨道自移系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采面顺槽循环自移超前支护系统及轨道自移系统，它解决了现有液压支架巷道支护反复支撑易对巷道产生破坏的问题，具有巷道支架支设后可以一直保持对巷道顶帮的支护状态不变、避免反复支撑对顶帮的破坏、支护区巷道支架前支后回循环使用的效果，其技术方案为：包括若干可折叠伸缩的巷道支架、轨道自移系统、辅助支架升降运移车及其牵引系统；工作面推进时，先自移轨道自移系统，再通过牵引系统将辅助支架升降运移车后移至支护区后端的巷道支架处，将巷道支架降落于辅助支架升降运移车上，再通过牵引系统牵引辅助支架升降运移车前移至支护区前端待支护处，并辅助巷道支架升架，支护区的巷道支架前支后回循环使用。

Description

一种采面顺槽循环自移超前支护系统及轨道自移系统

技术领域

本发明涉及巷道超前支护领域，尤其涉及一种采面顺槽循环自移超前支护系统及轨道自移系统。

背景技术

现有采面超前支护有钢棚、单体支柱、沿巷道走向支护的液压支架等。采用钢棚、单体支柱支护，其支护强度低、职工劳动强度大、用人多、效率低；采用沿巷道走向支护的液压支架，尽管其支护强度高，但需要反复支撑、卸载，尤其是压坏巷道原有锚杆锚索，易造成顶板松动破坏。

综上所述，现有技术中对于如何实现顺槽超前支护机械化并避免反复支撑对巷道的破坏问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种采面顺槽循环自移超前支护系统及轨道自移系统，巷道支架支设后可以一直保持对巷道顶帮的支护状态不变，避免反复支撑对顶帮的破坏，支护区巷道支架前支后回循环使用，可实现巷道支架循环自移及巷道开关列车移动的机械化、自动化，仅一人操作即可。

本发明提供了一种采面顺槽循环自移超前支护系统，包括：若干架可沿巷道轮廓展开支护巷道顶帮的可折叠伸缩的巷道支架、轨道自移系统、辅助支架升降运移车及其牵引系统；工作面推进时，先自移轨道自移系统，再通过牵引系统将辅助支架升降运移车后移至支护区后端的巷道支架处，将巷道支架降落于辅助支架升降运移车上，再通过牵引系统牵引辅助支架升降运移车前移至支护区前端待支护处，并辅助巷道支架升架，支护区的巷道支架前支后回循环使用。

进一步的，所述巷道支架上设有液压集中插座或插头，与设在辅助支架升降运移车上、轨道自移系统上的插头或插座对接，以实现巷道支架上液压件与液压系统的连接。

进一步的，所述辅助支架升降运移车包括车体、举升装置/打开装置和轨轮限位装置，所述举升装置设于车体上部，包括举升千斤顶和固定于举升千斤顶上部的举升平台；所述打开装置设于门架式车体的两侧，包括摆杆和侧向千斤顶，所述摆杆铰接于举升平台的侧面，所述侧向千斤顶的一端与举升平台铰接，另一端与摆杆铰接；所述轨轮限位装置设于车体底部两侧，能够限制车体脱离轨道并防止车体前后左右歪倒。

进一步的，所述巷道支架包括顶梁、折叠梁和侧帮支撑，所述顶梁的两端分别通过折叠梁与侧帮支撑相连；所述折叠梁的两端分别与顶梁、侧帮支撑铰接。

进一步的，所述侧帮支撑包括侧护梁、上侧护板、下侧护板、立柱和底座，所侧护梁的上端与折叠梁铰接，其下端与立柱铰接；所述侧护梁和立柱的铰接点与侧护梁和折叠梁的铰接点为同一点或距折叠梁的铰接点间隔设定距离，使立柱支撑时形成力矩让侧护板绕折叠梁的铰接点向巷帮转动紧贴巷帮，所述上侧护板、下侧护板分别铰接于侧护梁的上部和下部；

所述折叠梁和侧护梁之间铰接有平衡千斤顶，平衡千斤顶在巷道支架非支设状态可随折叠梁和侧护梁的运动而伸缩，在巷道支架支设状态可限制折叠梁和侧护梁相互间的转动。

进一步的，所述轨道自移系统包括若干首尾相接的轨道，所述轨道下设有若干轨枕，相邻轨枕之间的轨道内侧分别设有与轨道平行的滑道，所述滑道上设有滑块，每个滑块与升降千斤顶连接为一体；所述轨道的一端设有推移千斤顶，所述推移千斤顶的一端连接滑块，所述推移千斤顶的另一端与轨道连接，通过升降千斤顶的升降使轨道和升降千斤顶交替悬空，通过推移千斤顶的推拉实现轨道悬空时移轨、升降千斤顶悬空时移动与之连接为一体的滑块。

进一步的，所述轨道包括一对开口方向相背的U型钢轨，两根U型钢轨内侧或轨枕上设有管线门架，用于悬挂通往工作面的管线；所述轨道的一端设有为工作面供电、供高压乳化液用的泵箱开关列车，所述泵箱开关列车与滑块连接。

本发明还提供了一种悬空轨道自移系统，包括若干首尾铰接的轨道，所述轨道铰接处附近设有限转千斤顶，通过限转千斤顶改变轨道角度；

所述悬空轨道的两端分别设有端部悬吊装置或支撑装置，所述轨道中部设有多个中部悬吊装置，相邻中部悬吊装置的间距满足任一中部悬吊装置摘掉时其轨道悬空跨度仍满足轨道强度要求。

进一步的，所述支撑装置包括一对交替支撑互为支点的门式支架(结构及运动)，通过千斤顶带动悬空轨道自移。

进一步的，所述中部悬吊装置包括张紧千斤顶、换向滑轮组和勾头；所述张紧千斤顶一端固定于轨道上，另一端连接绳，所述绳经由换向滑轮组换向后与勾头相连。

本发明的循环自移超前支护系统也可用于掘进工作面临时支护。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的工作面推进时，首先自移轨道自移系统，再通过牵引系统将支架升降运移车后移至支护区后端的巷道支架处，升举升平台至巷道支架,辅助巷道支架降落于支架升降运移车上，通过牵引系统牵引载架车前移至支护区前端待支护处，再次升举升平台辅助巷道支架升架，巷道支架支设后一直保持对巷道顶帮的支护状态不变，避免反复支撑对顶帮的破坏；

(2)本发明支护区巷道支架前支后回循环使用，能够实现巷道支架循环自移，并通过轨道自移系统实现巷道开关列车移动的机械化、自动化，效率高，整个系统仅一人操作即可，可大大降低工人的劳动强度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的落地轨道自移系统及超前支护系统立面图；

图2为本发明的超前支护系统截面图；

图3为本发明的悬空轨道自移系统立面图；

图4为本发明的平衡装置局部放大图；

图5为本发明应用于掘进工作面临时支护的立面图；

其中，1-巷道支架，2-轨道自移系统，3-辅助支架升降运移车，4-牵引系统，5-滑块，6-轨道，7-轨枕，8-滑道，9-升降千斤顶，10-管线门架，11-泵箱开关列车，12-推移千斤顶，13-端部悬吊装置，14-平衡装置，15-铰接耳座，16-限转千斤顶，17-中部悬吊装置，18-支撑装置，19-顶梁，20-折叠梁，21-平衡千斤顶，22-上侧护板，23-侧帮支撑，24-侧护梁，25-下侧护板，26-立柱，27-底座，28-轨轮限位装置，29-打开装置，30-摆杆，31-侧向千斤顶，32-举升千斤顶，33-举升平台，34-举升装置，35-门架式车体，36-换向滑轮组，37-绳，38-张紧千斤顶，39-短梁，40-勾头，41-悬空桁架。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有巷道液压支架存在巷道支护时反复支撑，易对巷道产生破坏的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种采面顺槽循环自移超前支护系统及轨道自移系统。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，提供了一种采面顺槽循环自移超前支护系统，包括若干可折叠伸缩的巷道支架1、轨道自移系统2、支架升降运移车3和牵引系统4；所述支架升降运移车3与牵引系统4相连，由牵引系统4带动其在轨道自移系统2上移动。

工作面推进时，首先轨道自移系统2自移，然后通过牵引系统4将支架升降运移车3后移至支护区后端的巷道支架1处，升举升平台至巷道支架,辅助巷道支架1降落于支架升降运移车3上，再通过牵引系统4牵引支架升降运移车3前移至支护区前端待支护处，再次升举升平台辅助巷道支架1升架，巷道支架1支设后一直保持对巷道顶帮的支护状态不变，避免反复支撑对顶帮的破坏。

支护区的巷道支架1前支后回循环使用。

所述轨道自移系统2包括若干节首尾相接的轨道6，所述轨道6包括两根开口背向设置的U型钢轨，两根U型钢轨之间由若干轨枕7相连，轨枕7的设置数量根据轨道6的长度而定。

滑道8设在相邻轨枕7之间的两端，滑道8上设有滑块，滑块可在滑道8上滑动。

所述轨枕7的上部设有若干用于吊挂管线的管线门架10，轨道6的一端设有为工作面及系统供电的泵箱开关列车11，所述管线门架10均匀固定于轨道6的上部。

所述泵箱开关列车11与所在之处的滑块5连接为一体。

轨道6上设有多个升降千斤顶9，升降千斤顶9与滑块5连接为一体；升降千斤顶9向下伸出落地、收回悬空；推移装置为一对推移千斤顶12，其一端与设置于滑道8上的滑块5连接，另一端与轨道6相连。

通过升降千斤顶9的收缩和伸出使轨道6和升降千斤顶9交替落地，升降千斤顶9落地、轨道6悬空时，推移千斤顶12的推拉实现轨道6自移，升降千斤顶9悬空、轨道落地时，推移千斤顶12的推拉带动滑块5和与之相连的泵箱开关列车11等移动。

所述牵引系统4为无极绳牵引系统或齿轮齿轨牵引系统。

如图2所示，所述支架升降运移车3包括门架式车体35、举升装置34和打开装置29，所述门架式车体35的底部两侧安装有车轮，所述车轮设置于U型钢轨的U型槽中构成轨轮限位装置28，起到限制支架升降运移车3脱离轨道并防止支架升降运移车3前后左右歪倒的作用。

所述举升装置34安装于门架式车体35的上部，包括举升千斤顶32和举升平台33，所述举升千斤顶32为两个，对称固定于门架式车体35上部，举升千斤顶32的上部连接举升平台33，通过举升千斤顶32控制举升平台33的升降；所述举升平台用于托载巷道支架1。

所述打开装置29为左右两组，对称设于门架式车体35的两侧；所述打开装置29包括摆杆30和侧向千斤顶31，所述摆杆30的一端铰接于举升平台33的侧面，所述侧向千斤顶31的一端与举升平台33铰接，另一端与摆杆30的中上部铰接。所述打开装置29用于侧向打开支架1的侧帮支撑23。

所述巷道支架1上设有液压集中插座或插头，与设置在支架升降运移车3或轨道自移系统2上的插头或插座对接，以实现巷道支架1上各液压件与液压系统的连接。

所述巷道支架1包括顶梁19、两个折叠梁20和两个侧帮支撑23，所述顶梁19的两端分别通过折叠梁20与侧帮支撑23相连；所述折叠梁20的两端分别与顶梁19、侧帮支撑23铰接。

所述侧帮支撑23由侧护梁24、上侧护板22、下侧护板25、立柱26和底座27组成，侧护梁24上部与折叠梁20铰接，所述侧护梁24和立柱26的铰接点与侧护梁24和折叠梁20的铰接点为同一点或距折叠梁20的铰接点适当距离，，使立柱26支撑时形成力矩让侧护板绕折叠梁20的铰接点向巷帮转动紧贴巷帮。

所述上侧护板22和下侧护板25分别铰接于侧护梁24的上部和下部。

根据巷道两帮支护需求，上述侧帮支撑还有三种形式：

(1)不设侧护板，由侧护梁24直接护帮；

(2)不设侧护梁24和下侧护板25，上侧护板22与折叠梁20、立柱26铰接于一点，由单个侧护板护帮；

(3)不设侧护板和侧护梁24，立柱26直接与折叠梁20铰接。

所述侧帮支撑23，还可以包括平衡千斤顶21，所述平衡千斤顶21的两端分别铰接于折叠梁20和侧护梁24上，平衡千斤顶21在巷道支架1非支设状态可随折叠梁20和侧护梁24的运动而伸缩，在巷道支架1处于支设状态可限制折叠梁20和侧护梁24相互间的转动。

本申请的超前支护系统，如图5所示，还可用于掘进巷道迎头的临时支护，随掘进推进循环自移支护巷道围岩。

本申请的另一种实施方式中，如图3-图4所示，提供了一种悬空轨道自移系统，悬空轨道41包括若干节首尾相连的轨道和设置于轨道下面的悬空桁架，悬空桁架适用于悬空跨度较大的情况，悬空桁架起到对轨道的加强作用。

为了满足巷道变坡需要，悬空轨道41的端部设有铰接耳座15，相邻悬空轨道41的铰接耳座15之间通过限转千斤顶16相连，通过限转千斤顶16的伸缩改变悬空轨道41的角度，并限制铰接两侧的悬空轨道41相对转动。

所述悬空轨道的两端的设置方式包括三种：

(1)所述悬空轨道的一端设有端部悬吊装置13，另一端设有支撑装置18，如图3所示；

所述端部悬吊装置13设于巷道支架与顶板之间的悬吊梁下部，并与轨道铰接，端部悬吊装置13采用刚性悬吊方式；所述悬吊梁通过千斤顶以巷道支架为支点移动带动悬空轨道自移。

所述支撑装置18包括一对门式支架，两个门式支架一前一后设置交替支撑互为支点，通过推移千斤顶前拉后退实现轨道自移。

(2)所述悬空轨道的两端均设有端部悬吊装置13；

(3)所述悬空轨道的两端均设有支撑装置18。

所述悬空轨道长度较长时，在其中部设有多个中部悬吊装置17，中部悬吊装置17的悬吊点间距按照相邻任一中部悬吊点摘掉时其悬空跨度仍满足悬空轨道41的强度要求设置，当支架升降运移车移动至前悬吊点时，先悬挂后悬吊点，再摘掉前悬吊点让支架升降运移车通过。

所述中部悬吊装置17包括张紧千斤顶38、换向滑轮组36和勾头40；所述勾头40与链或绳37的一端连接，所述勾头40悬吊于巷道支架上的悬吊环上；所述链或绳37的另一端经由换向滑轮组36换向后与张紧千斤顶38的伸缩端相连；所述张紧千斤顶38的固定端固定于悬空桁架41上。

所述悬吊梁上还设有平衡装置14，起到限制巷道顶板空顶悬吊梁后翘；如图4所示，所述平衡装置14包括张紧千斤顶38、换向滑轮组36和勾头40；所述勾头40的一端与链或绳37连接，所述勾头40钩住悬吊梁，链或绳37经由换向滑轮组36换向后与张紧千斤顶38的伸缩端相连。

所述张紧千斤顶38固定于短梁39上，所述短梁39设于相邻两个巷道支架的顶梁下部平面上。通过换向滑轮组39改变链或绳37的方向，使悬吊梁的拉力作用于短梁39的中部。

本申请的又一种实施方式中，提供了一种悬空轨道自移系统，适用于悬空跨度不大的情况，包括若干段铰接的轨道所述轨道的两端设有铰接耳座，相邻轨道的铰接耳座之间通过限转千斤顶相连，通过限转千斤顶的伸缩改变轨道的角度，并限制铰接两侧的轨道相对转动。

所述轨道的两侧设有多个吊设于巷道支架下部的中部悬吊装置，中部悬吊装置的悬吊点间距按照相邻任一中部悬吊点摘掉时其跨度仍满足轨道的强度要求设置，当支架升降运移车移动至前悬吊点时，先悬挂后悬吊点，再摘掉前悬吊点让支架升降运移车通过。

其他结构与上述实施方式相同，此处不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采面顺槽循环自移超前支护系统，其特征在于，包括：若干架可沿巷道轮廓展开支护巷道顶帮的可折叠伸缩的巷道支架、轨道自移系统、辅助支架升降运移车及其牵引系统；工作面推进时，先自移轨道自移系统，再通过牵引系统将辅助支架升降运移车后移至支护区后端的巷道支架处，将巷道支架降落于辅助支架升降运移车上，再通过牵引系统牵引辅助支架升降运移车前移至支护区前端待支护处，并辅助巷道支架升架，支护区的巷道支架前支后回循环使用；

所述辅助支架升降运移车包括车体、举升装置、打开装置和轨轮限位装置，所述举升装置设于车体上部，包括举升千斤顶和固定于举升千斤顶上部的举升平台；所述打开装置设于门架式车体的两侧，包括摆杆和侧向千斤顶，所述摆杆铰接于举升平台的侧面，所述侧向千斤顶的一端与举升平台铰接，另一端与摆杆铰接；所述轨轮限位装置设于车体底部两侧，能够限制车体脱离轨道并防止车体前后左右歪倒；

所述巷道支架包括顶梁、折叠梁和侧帮支撑，所述顶梁的两端分别通过折叠梁与侧帮支撑相连；所述折叠梁的两端分别与顶梁、侧帮支撑铰接；所述侧帮支撑包括侧护梁、上侧护板、下侧护板、立柱和底座，所述侧护梁的上端与折叠梁铰接，其下端与立柱铰接；所述侧护梁和立柱的铰接点与侧护梁和折叠梁的铰接点为同一点或距折叠梁的铰接点间隔设定距离，使立柱支撑时形成力矩让侧护板绕折叠梁的铰接点向巷帮转动紧贴巷帮，所述上侧护板、下侧护板分别铰接于侧护梁的上部和下部；

所述折叠梁和侧护梁之间铰接有平衡千斤顶，平衡千斤顶在巷道支架非支设状态可随折叠梁和侧护梁的运动而伸缩，在巷道支架支设状态可限制折叠梁和侧护梁相互间的转动；

所述巷道支架上设有液压集中插座或插头，与设在辅助支架升降运移车上、轨道自移系统上的插头或插座对接，以实现巷道支架上液压件与液压系统的连接。

2.根据权利要求1所述的一种采面顺槽循环自移超前支护系统，其特征在于，所述轨道自移系统为落地轨道自移系统，包括若干首尾相接的轨道，所述轨道下设有若干轨枕，相邻轨枕之间的轨道内侧分别设有与轨道平行的滑道，所述滑道上设有滑块，每个滑块与升降千斤顶连接为一体；所述轨道的一端设有推移千斤顶，所述推移千斤顶的一端连接滑块，所述推移千斤顶的另一端与轨道连接，通过升降千斤顶的升降使轨道和升降千斤顶交替悬空，通过推移千斤顶的推拉实现轨道悬空时移轨、升降千斤顶悬空时移动与之连接为一体的滑块；所述轨道的一端设有为工作面供电、供高压乳化液用的泵箱开关列车，所述泵箱开关列车与滑块连接。

3.根据权利要求2所述的一种采面顺槽循环自移超前支护系统，其特征在于，所述轨道包括一对开口方向相背的U型钢轨，两根U型钢轨内侧或轨枕上设有管线门架用于悬挂通往工作面的管线；所述支架升降运移车包括门架式车体、举升装置和打开装置，所述门架式车体的底部两侧安装有车轮，所述车轮设置于U型钢轨的U型槽中构成轨轮限位装置，起到限制支架升降运移车脱离轨道并防止支架升降运移车前后左右歪倒的作用。

4.如权利要求1中所述的一种采面顺槽循环自移超前支护系统，其特征在于，所述轨道自移系统为悬空轨道自移系统，所述悬空轨道为若干首尾铰接的轨道和设置于轨道下面的悬空桁架，所述轨道铰接处附近设有限转千斤顶，通过限转千斤顶改变轨道角度；

所述悬空轨道的两端分别设有端部悬吊装置或支撑装置，所述轨道中部设有多个中部悬吊装置，相邻中部悬吊装置的间距满足任一中部悬吊装置摘掉时其轨道悬空跨度仍满足轨道强度要求。

5.根据权利要求4所述的一种采面顺槽循环自移超前支护系统，其特征在于，所述端部悬吊装置设于所述巷道支架与顶板之间的悬吊梁下部，悬吊梁通过千斤顶以所述巷道支架为支点移动带动所述悬空轨道自移；所述支撑装置包括一对交替支撑互为支点的门式支架，通过千斤顶带动悬空轨道自移。

6.根据权利要求4所述的一种采面顺槽循环自移超前支护系统，其特征在于，所述中部悬吊装置包括张紧千斤顶、换向滑轮组和勾头；所述张紧千斤顶一端固定于轨道上，另一端连接绳，所述绳经由换向滑轮组换向后与勾头相连。