CN107989641A - 煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿井下支护的技术领域，具体涉及一种煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，解决了现有煤矿井下临时支护存在反复支撑，从不同程度上加速了对顶板的破坏的问题。其包括单跨式支撑装置以及顺槽支撑装置搬运车，所述的单跨式支撑装置包括横梁和能够伸缩的立柱，所述的顺槽支撑装置搬运车包括无轨防爆胶轮车、升降平台以及旋转夹紧装置，旋转夹紧装置布置于升降平台能够作用于单跨式支撑装置，通过升降实现单跨式支撑装置接顶、脱顶，脱顶后的单跨式支撑装置通过旋转夹紧装置进行旋转有限角度并夹紧，再由顺槽支撑装置搬运车进行搬运。本发明为综采工作面安全高效开采创造可靠、灵活的支护条件，可实现对顶板的无反复支撑，保证顶板的完整性，同时对完善掘进面的机械化开采工艺，提高采掘速度和生产效率具有重要意义。

Description

煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备

技术领域

本发明属于煤矿井下支护的技术领域，具体涉及一种煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，是一种能够对回风顺槽巷道顶板无反复超前支护避免反复支撑破坏的装置。

背景技术

《煤矿安全规程》规定：采煤工作面所有安全出口与巷道连接处20m范围内，必须加强支护：综合机械化采煤工作面，此范围内的巷道高度不得低于1．8m，即采煤工作面两顺槽30m范围内必须采取超前支护。现在采煤工作面两顺槽超前支护大致有三种：传统的单体液压支柱支护方式；整体式超前支护液压支架；分体式超前支架组：

1.单体液压支柱配以金属铰接顶梁的支护方法，但是在特殊地质条件下，该支护方法有诸多缺点：

（1）支护强度低：单体液压支柱钻底量大，回撤困难；对于顶板压力较大的煤层，达不到支护强度，易造成工作面安全出口处的顶扳下沉；

（2）支护速度慢：由于单体液压支柱、金属铰接顶梁回撤速度难以大幅度提高，制约了采煤工作面推进速度，难以实现综采面的高产高效；

（3）劳动强度大：由于支设、回撤单体液压支柱及铰接顶梁频繁，并且全部采用人力，造成了工作面使用人员多，劳动强度大：

（4）成本高、安全性差：因顶板压力大或操作等原因，支柱、铰接顶梁、柱鞋的损坏量较大，并且工序复杂，人工操作多，造成事故的概率较大。

2.整体式超前支护液压支架和分体式超前支架组，这两个超前支架对巷道顶板地质条件有较高的使用要求，支架在巷道实际使用中对顶板有反复支撑，从不同程度上加速对顶板的破坏。

发明内容

本发明为了解决现有煤矿井下临时支护存在反复支撑，从不同程度上加速了对顶板的破坏的问题，提供了一种煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备。

本发明采用如下的技术方案实现：

一种煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，包括单跨式支撑装置以及顺槽支撑装置搬运车，所述的单跨式支撑装置包括横梁和能够伸缩的立柱，所述的顺槽支撑装置搬运车包括无轨防爆胶轮车、升降平台以及旋转夹紧装置，旋转夹紧装置布置于升降平台能够作用于单跨式支撑装置，通过升降实现单跨式支撑装置接顶、脱顶，脱顶后的单跨式支撑装置通过旋转夹紧装置进行旋转有限角度并夹紧，再由顺槽支撑装置搬运车进行搬运。

进一步的，所述的单跨式支撑装置的横梁前后均设有链条和羊角滑钩，当单跨式支撑装置支撑到位后，通过链条和羊角滑钩将相邻的单跨式支撑装置前后成三角结构相连接。

进一步的，所述的立柱下方通过球形铰接支撑底座，支撑底座的底部设锥钉。

进一步的，所述的旋转夹紧装置包括旋转底座以及旋转台，所述的旋转底座与旋转台上下设置，旋转台在上、旋转底座在下、二者能够相对转动有限角度，所述的旋转台上对称设置两弯板，形成卡槽，卡槽的宽度大于矿用支撑横梁的宽度，两弯板之间的旋转台上设置均匀排布的若干圆钢，各圆钢的排布方向沿两弯板的对称轴线方向，旋转台上的圆钢与单跨式支撑装置的横梁下方的圆钢交叉布置。

进一步的，所述的旋转底座与旋转台的相对转动通过推拉千斤顶完成。

进一步的，所述的旋转底座还包括底板、筋板、内套筒、盖板、限位块和连接座，所述的底板和盖板上下同心布置、且中心部位设置内套筒，盖板上对称设置有两个限位板，限位板有锥度，一侧限位板的两侧分别设置有连接座，连接座能够与推拉千斤顶的底座连接，通过改变推拉千斤顶与两侧连接座的连接位置来改变旋转台的旋转方向。

进一步的，所述的旋转台还包括底盘、外套筒和连接耳，所述的底盘底部中心位置设置能够套于内套筒的外套筒，外套筒上设置连接耳，连接耳的初始位置位于两弯板对称轴线的垂直线上，外套筒上还设置有直板，直板的转动角度通过限位板限定，两直板对称于连接耳设置，连接耳连接推拉千斤顶的活塞杆端，通过推拉千斤顶的推力和限位块的阻力实现支撑横梁的夹紧。

进一步的，所述的煤矿回风风顺槽巷道无反复支撑成套装备，还包括快速接头组合板，快速接头组合板包括单跨式支撑装置立柱上的快速接头两路阴以及搬运车上的快速接头两路阳。

进一步的，所述的顺槽支撑装置搬运车配备有独立的乳化泵及乳化液箱。

进一步的，所述的顺槽支撑装置搬运车的料槽中安装升降平台。

本发明改变传统的支护方式、易及时实现全断面主动无反复支撑顶板，有利于矿井的顶板安全管理。

（1）本发明主要是通过顺槽支撑装置搬运车、升降平台、旋转夹紧装置将工作面顺槽巷道的单跨式支撑装置运送到工作面巷道前端，对巷道进行及时支护，避免对巷道的反复支撑，实现无反复支护，保证巷道顶板的完整性。

（2）升降平台布置于顺槽支撑装置搬运车上，随顺槽支撑装置搬运车向前移动，升降平台内部设有升降油缸，顺槽支撑装置油箱为其升降提供动力。

（3）旋转夹紧装置布置于升降平台上，随顺槽支撑装置搬运车及升降平台向前移动，升降，旋转夹紧装置内设有推拉油缸，顺槽支撑装置油箱为其升降提供动力。

（4）顺槽支撑装置搬运车上设有独立的乳化液泵及乳化液箱，通过切换顺槽支撑装置搬运车的泵，可为乳化泵提供动力，为单跨式支撑装置的供液，从而实现立柱的升降。

（5）本发明的单跨式支撑装置与顺槽支撑装置搬运车的系统通过快速接头组合板实现对系统的快速连接，安全可靠，省事省力。

（6）立柱下方通过球形铰接支撑底座，支撑底座的底部设锥钉，对巷道底板适应性较好。

（7）单跨式支撑装置的横梁前后均设有链条、羊角滑钩，当单跨式支撑装置支撑到位后，通过链条、羊角滑钩将相邻的单跨式支撑装置前后成三角结构相连接，可防止单跨式支撑装置的倾倒。

（8）顺槽支撑装置搬运车为双向驾驶，避免掉头，操纵方便。

（9）单跨式支撑装置也可单独使用，对巷道中顶板冒顶或下沉较大处，可单独进行支护，保证顶板的完整及人员的安全。

（10）旋转夹紧装置主要通过推拉千斤顶、轴承、内外套筒以及限位块等来实现旋转夹紧，结构简单，操作灵活。

本发明具有如下的有益效果：顺槽支撑装置搬运车、升降平台、旋转夹紧装置将工作面顺槽巷道的单跨式支撑装置运送到工作面巷道前端，对巷道进行及时支护，避免对巷道的反复支撑，实现无反复支护，保证巷道顶板的完整性，有利于煤矿掘进工作的顶板安全管理，为综掘面创造了安全的工作环境。可简化支护程序，避免作业人员在空顶下作业的安全隐患。提高煤矿综采面顺槽机械化支护作业程度，大大提高采掘速度和工作效率，降低掘进成本以及作业人员的劳动强度，保证人员安全。

本发明为综采工作面安全高效开采创造可靠、灵活的支护条件，可实现对顶板的无反复支撑，保证顶板的完整性，同时对完善掘进面的机械化开采工艺，提高采掘速度和生产效率具有重要意义。

附图说明

图1为本发明的总示意图，

图2为图1的俯视图，

图3位图1的侧视图，

图4为本发明的单跨式支撑装置示意图，

图5为图4的侧视图，

图6为本发明的顺槽支撑装置搬运车示意图，

图7为图6的俯视图，

图8为本发明的主视图，

图9为图8的俯视图，

图10为图8的侧视图，

图11为旋转底座的主视图，

图12为图11的俯视图，

图13为图11的侧视图，

图14为旋转台的主视图，

图15为图14的俯视图，

图16为图14的侧视图，

图中：1-单跨式支撑装置、2-顺槽支撑装置搬运车、3-快速接头组合板、4-横梁、5-立柱、6-支撑底座、7-销轴、8-链条、9-卸扣、10-羊角滑钩。11-无轨防爆胶轮车、12-升降平台、13-旋转夹紧装置、14-乳化液泵、15-乳化液箱；

13.1-旋转底座、13.2-旋转台、13.3-推拉千斤顶、13.4-销轴、13.5-轴承、13.6-底板、13.7-筋板、13.8-内套筒、13.9-盖板、13.10-限位块、13.11-连接座、13.12-底盘、13.13-外套筒、13.14-弯板、13.15-圆钢、13.16-连接耳。

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

一种煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，包括单跨式支撑装置1、顺槽支撑装置搬运车2、快速接头组合板3。所述的单跨式支撑装置1包括横梁4、立柱5、支撑底座6、销轴7、链条8、卸扣9、羊角滑钩10。所述的顺槽支撑装置搬运车2包括无轨防爆胶轮车11、升降平台12、旋转夹紧装置13、乳化液泵14、乳化液箱15。所述的快速接头组合板3包括快速接头两路阴、快速接头两路阳。

所述的单跨式支撑装置1主要由立柱5通过销轴连接于横梁4两端。所述的立柱5下方通过球形铰接支撑底座6，支撑底座6的底部设锥钉，对巷道底板适应性较好。所述的单跨式支撑装置1的横梁前后均设有链条8、羊角滑钩10，当单跨式支撑装置1支撑到位后，通过链条8、羊角滑钩10将相邻的单跨式支撑装置1前后成三角结构相连接，可防止单跨式支撑装置1的倾倒。

所述的顺槽支撑装置搬运车2采用整体刚性焊接式车架，防爆柴油机为动力源，液压机械式传动， 6×6全轮驱动，双向驾驶、避免调头，全液压操纵，充填式实心轮胎，转向方式为原地滑移转向，行车制动为背压制动，驻车制动为安全型多盘湿式制动，防爆柴油机采用气马达启动方式，并设置有气压式安全保护装置的支撑装置搬运的窄型无轨胶轮车。

所述的顺槽支撑装置搬运车2的料槽中安装升降平台12，可通过升降将单跨式支撑装置1接顶、脱顶。所述的顺槽支撑装置搬运车2的升降平台上布置旋转夹紧装置13，对脱顶后的单跨式支撑装置进行旋转夹紧，再由顺槽支撑装置搬运车2进行搬运。所述的单跨式支撑装置1的横梁4下方和旋转夹紧装置13的旋转台的卡槽中均设有圆钢，圆钢交叉布置，可防止单跨式支撑装置1落入卡槽中左右串动。

所述的顺槽支撑装置搬运车2配备有独立的乳化泵14及乳化液箱15，无需再从顺槽巷道拖拉乳化液管路来控制支撑装置的升降。

所述的成套装备的控制系统采用快速插装自封式的快速接头组合板3，确保整架无液压管路外露，大大节约了支撑装置升降、搬运时间。

对进行详细说明：矿用支撑横梁旋转夹紧装置，包括旋转底座1、旋转台2、推拉千斤顶3、销轴4和轴承5。所述的旋转底座1包括底板6、筋板7、内套筒8、盖板9、限位块10和连接座11。所述的旋转台2主要包括底盘12、外套筒13、弯板14、圆钢15和连接耳16。旋转台2的外套筒13套于旋转底座1的内套筒9上，中间布置轴承5，推拉千斤顶3通过销轴4分别连接于旋转底座1的连接座11和旋转台2的连接耳16之间。旋转台2的圆钢15布置于两侧弯板间的卡槽中。旋转底座1上设有两处连接座11，可通过改变推拉千斤顶3的连接位置来改变旋转台2的旋转方向。旋转底座1的内套筒8与旋转台2的外套筒13之间布置轴承5，从而减小旋转过程中的摩擦力。旋转底座1上设有限位块11，通过推拉千斤顶3的推力和限位块10的阻力实现支撑横梁的夹紧。旋转台2上两侧设有弯板9，形成卡槽，可易于支撑横梁落入槽中。同时槽上、支撑横梁下方分别支撑布置圆钢15，可防止支撑横梁在槽中左右串动。

本发明主要用于煤矿回风顺槽巷道超前支护。单跨式支撑装置布置综采工作面回风顺槽巷道，移架时，将顺槽支撑装置搬运车开至机尾部单跨式支撑装置下方，将搬运车上的快速接头组合板的两路阳插入单跨式支撑装置立柱上的快速接头组合板的两路阴；升降平台上旋转机构的卡槽对准支护装置的横梁中部，将升降平台升起，至横梁落入卡槽中；将搬运车的泵切换为乳化液泵，通过操作搬运车上的换向阀将单跨式支撑装置的立柱完全收回，降升降平台使支护装置的横梁上表面距离顶板550～650mm，再通过升降平台上的旋转机构将支护装置旋转；将搬运车的泵切换为行走泵，顺槽支撑装置搬运车载着单跨式支撑装置至顺槽超前支护的前端，通过旋转机构将所载的单跨式支撑装置摆正，将搬运车的泵切换为乳化液泵，将升降平台升至单跨式支撑装置的横梁上表面紧贴顶板，再将单跨式支撑装置的立柱伸出至其完全撑紧顶板；通过链条将相邻的单跨式支撑装置前后相连接，将升降平台下降到最低点，快速接头组合板的两路阳与两路阳分离，将搬运车的泵切换为行走泵，顺槽支撑装置搬运车开到综采面机尾部进行下一个循环。

Claims (10)

1.一种煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，其特征在于：包括单跨式支撑装置（1）以及顺槽支撑装置搬运车（2），所述的单跨式支撑装置（1）包括横梁（4）和能够伸缩的立柱（5），所述的顺槽支撑装置搬运车（2）包括无轨防爆胶轮车（11）、升降平台（12）以及旋转夹紧装置（13），旋转夹紧装置布置于升降平台（12）能够作用于单跨式支撑装置（1），通过升降实现单跨式支撑装置（1）接顶、脱顶，脱顶后的单跨式支撑装置通过旋转夹紧装置进行旋转有限角度并夹紧，再由顺槽支撑装置搬运车（2）进行搬运。

2.根据权利要求1所述的煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，其特征在于：所述的单跨式支撑装置（1）的横梁前后均设有链条（8）和羊角滑钩（10），当单跨式支撑装置（1）支撑到位后，通过链条（8）和羊角滑钩（10）将相邻的单跨式支撑装置（1）前后成三角结构相连接。

3.根据权利要求1或2所述的煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，其特征在于：所述的立柱（5）下方通过球形铰接支撑底座（6），支撑底座（6）的底部设锥钉。

4.根据权利要求3所述的煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，其特征在于：所述的旋转夹紧装置包括旋转底座（13.1）以及旋转台（13.2），

所述的旋转底座（13.1）与旋转台（13.2）上下设置，旋转台（13.2）在上、旋转底座（13.1）在下、二者能够相对转动有限角度，

所述的旋转台（13.2）上对称设置两弯板，形成卡槽，卡槽的宽度大于矿用支撑横梁的宽度，两弯板之间的旋转台上设置均匀排布的若干圆钢，各圆钢的排布方向沿两弯板的对称轴线方向，旋转台上的圆钢与单跨式支撑装置（1）的横梁（4）下方的圆钢交叉布置。

5.根据权利要求4所述的煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，其特征在于旋转底座（13.1）与旋转台（13.2）的相对转动通过推拉千斤顶（13.3）完成。

6.根据权利要求5所述的煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，其特征在于所述的旋转底座（13.1）还包括底板（13.6）、筋板（13.7）、内套筒（13.8）、盖板（13.9）、限位块（13.10）和连接座（13.11），所述的底板（13.6）和盖板（13.9）上下同心布置、且中心部位设置内套筒（13.8），盖板上对称设置有两个限位板，限位板有锥度，一侧限位板的两侧分别设置有连接座，连接座能够与推拉千斤顶的底座连接，通过改变推拉千斤顶（13.3）与两侧连接座的连接位置来改变旋转台（13.2）的旋转方向。

7.根据权利要求6所述的煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，其特征在于所述的旋转台（13.2）还包括底盘（13.12）、外套筒（13.13）和连接耳（13.16），所述的底盘（13.12）底部中心位置设置能够套于内套筒（13.8）的外套筒（13.13），外套筒上设置连接耳（13.16），连接耳的初始位置位于两弯板对称轴线的垂直线上，外套筒上还设置有直板，直板的转动角度通过限位板限定，两直板对称于连接耳（16）设置，连接耳连接推拉千斤顶的活塞杆端，通过推拉千斤顶（3）的推力和限位块（10）的阻力实现支撑横梁的夹紧。

8.根据权利要求7所述的煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，其特征在于：其还包括快速接头组合板（3），快速接头组合板包括单跨式支撑装置立柱上的快速接头两路阴（16）以及搬运车上的快速接头两路阳（17）。

9.根据权利要求8所述的煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，其特征在于：所述的顺槽支撑装置搬运车（2）配备有独立的乳化泵（14）及乳化液箱（15）。

10.根据权利要求9所述的煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，其特征在于：所述的顺槽支撑装置搬运车（2）的料槽中安装升降平台（12）。