CN108442960A - 一种恒压自移式超前支护液压支架 - Google Patents

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CN108442960A CN201810411966.2A CN201810411966A CN108442960A CN 108442960 A CN108442960 A CN 108442960A CN 201810411966 A CN201810411966 A CN 201810411966A CN 108442960 A CN108442960 A CN 108442960A
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张华峰
李东印
杜云宽
狄满州
孔二喜
张磊
张铮
时永峰
王全意
穆利斌
刘文超
王超杰
孙丹
郑爽
李国言
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JIAOZUO SHENHUA HEAVY MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
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Henan University of Technology
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Abstract

本发明涉及一种恒压自移式超前支护液压支架，由内梁、外梁、横梁组件a、铰接结构a、液压支柱、支架底座、横梁组件b、连接支撑横梁、支撑横梁、推移千斤顶、铰接结构b组成。本发明存在两个外梁和一个内梁支撑接触顶板；支柱顶部通过铰接结构a分别与连接支撑横梁、支撑横梁下部连接；连接支撑横梁两端通过横梁组件a将两个外梁焊接成一个“U”型整体；支撑横梁中部通过横梁组件b将内梁焊接成一个倒“T”型整体；推移千斤顶两端通过铰接结构b分别与连接支撑横梁、支撑横梁连接。超前支护过程中该发明能够在恒压条件下自动移架、升降架，避免支架倾斜、压架、钻底等问题，结构简单、操作方便、移架效率高、稳定性强、安全性高。

Description

一种恒压自移式超前支护液压支架
技术领域
本发明涉及巷道支护技术领域，具体为一种恒压自移式超前支护液压支架。
背景技术
工作面回采过程中，工作面超前支承压力与回采巷道残余支承压力，两者二力叠加，矿山压力显现剧烈，导致回采巷道围岩变形破坏严重，巷道支护困难，为了工作面正常安全回采，需要在工作面超前支承压力影响范围内对巷道提前进行强化支护，在超期剧烈采动区实施单体支柱配合梁进行辅助支护。目前，煤矿井下多采用单体支柱配合梁进行辅助支护，支护效果明显，但是也存在一些问题，工作面推进过程，单体支柱移架需人工进行拆卸、搬运至单体支柱最前端进行支护，移架效率低，施工人员劳动强度大；单体支护单独支护通过铰接结构与顶梁、相邻顶梁铰接在一起，人工安装难度大、稳定性差、安全性低、移架过程中易造成移动偏斜或支架倾斜、适应性不强；工作面超期剧烈采动区，矿山压力显现剧烈容易造成压架或底座钻底等问题，给单体支柱移架带来困难，造成移架速度低、导致难以匹配工作面回采速度，降低工作面回采效率；移架过程巷道顶板超前液压支柱频繁的卸压增压导致顶板围岩破碎，给施工人员带来安全隐患；煤矿也有一些自动移架设备，存在结构复杂、操作难度大等问题，也有一些存在体积大、占用空间大导致回采巷道不通畅影响回采巷道通风、运输、行人。
发明内容
本发明目的是为了解决上述现有超前支护设备的缺陷，即单体支柱移架需人工进行拆卸、搬运，移架效率低、劳动强度大、稳定性差、安全性低、易造成移动偏斜或支架倾斜、适应性不强；容易造成压架或底座钻底、造成移架速度低、降低工作面回采效率；移架过程巷道顶板超前液压支柱频繁的卸压增压导致顶板围岩破碎，给施工人员带来安全隐患；存在结构复杂、操作难度大、体积大、占用空间大导致回采巷道不通畅影响回采巷道通风、运输、行人等问题。希望借助于先进超前支护设备能够实现整个移架过程巷道顶板支架始终处于恒压状态下自动移架、升降架，避免支架移动偏斜、倾斜、压架、钻底等问题，结构简单、操作方便、移架效率高、稳定性强、安全性高，节省人力物力。
本发明为解决其技术问题所采用技术方案是：
一种恒压自移式超前支护液压支架，其特征在于，由内梁、外梁、横梁组件a、铰接结构a、液压立柱、支架底座、横梁组件b、连接支撑横梁、支撑横梁、推移千斤顶、铰接结构b组成；所述该组超前支护液压支架设置A、B、C、D四个立柱；所述立柱顶部通过立柱与横梁的铰接结构a分别与连接支撑横梁、支撑横梁连接在一起；所述支柱顶部为球面结构，连接支撑横梁、支撑横梁设置在支柱上方，连接支撑横梁、支撑横梁的下部设置成与支柱顶部相配合的凹面结构；所述连接支撑横梁设置在外梁下部、支柱上方，连接支撑横梁两端上方通过横梁组件a将两个外梁焊接成一个“U”型整体；所述支撑横梁设置在内梁下部、支柱上方，支撑横梁中部上方通过横梁组件b将内梁焊接成一个倒“T”型整体；所述横梁组件a设置在连接支撑横梁两端上方，工字钢结构，与连接支撑横梁焊接为整体；所述横梁组件b设置在支撑横梁中部上方，工字钢结构，与支撑横梁焊接为整体；所述该组超前支护液压支柱设置有两个外梁和一个内梁支撑接触顶板；所述外梁和内梁设置在顶板下方、支撑横梁上方，均为工字钢结构；所述外梁、内梁下方设置A、B、C、D四根立柱，其中A、C立柱通过铰接结构a与连接支撑横梁铰接，B、D立柱通过铰接结构b与支撑横梁铰接；所述内梁设置在由连接支撑横梁、两横梁组件a与两个外梁焊接成的“U”型整体中间，内梁与两外梁之间存在一定间距，内梁可以在“U”型整体中间推移、升降；所述推移千斤顶设置在内外梁下部、连接支撑横梁、支撑横梁之间，推移千斤顶两端通过推移千斤顶与横梁的铰接结构b分别与连接支撑横梁、支撑横梁连接。
进一步，所述该组超前支护液压支架设置有两个外梁和一个内梁支撑接触顶板，增大与顶板接触面积，防止压架，提高组合架整体稳定性。
进一步，所述连接支撑横梁设置在外梁下部、支柱上方，连接支撑横梁两端上方通过横梁组件a将两个外梁焊接成一个“U”型整体，内梁设置在“U”型整体中间，内梁与两外梁之间存在一定间距；当内梁降架卸压外梁恒压支撑顶板时，内梁降在A、C柱上方“U”型整体上，内梁可以在“U”型整体中间前后进行推移、上下进行升降，连接支撑横梁、横梁组件a和两个外梁焊接成的“U”型整体在推移、升降架过程中起着导向作用，防止支架倾斜。
进一步，所述支撑横梁设置在内梁下部、支柱上方，支撑横梁中部上方通过横梁组件b将内梁焊接成一个倒“T”型整体；当外梁降架卸压内梁恒压支撑顶板时，外梁降在B、D柱上方倒“T”型整体上两侧，外梁可以在倒“T”型整体上两侧前后进行推移、上下进行升降，与连接支撑横梁、横梁组件a和两个外梁焊接成的“U”型整体互为导向作用，增强移架过程中稳定性，防止支架移动过程中偏斜。
进一步，所述外梁、内梁下方设置A、B、C、D四根立柱，其中A、C立柱通过铰接结构a与连接支撑横梁铰接，B、D立柱通过铰接结构b与支撑横梁铰接；当超前液压支架需要移动时，A、C立柱同步卸压收缩，外梁离开巷道顶板降架，内梁与B、D立柱恒压支撑顶板，外梁降在B、D柱上方倒“T”型整体上两侧，设置在内外梁下部、连接支撑横梁、支撑横梁之间的推移千斤顶推动外梁与A、C立柱同步向前移架，移动一定位置后A、C立柱同步增压伸长，外梁接触支撑巷道顶板；外梁与A、C稳定后，B、D立柱同步卸压收缩，内梁离开巷道顶板降架，外梁与A、C立柱恒压支撑顶板，内梁降在A、C柱上方“U”型整体上，设置在内外梁下部、连接支撑横梁、支撑横梁之间的推移千斤顶拉动内梁与B、D立柱同步向前移架，移动一定位置后B、D立柱同步增压伸长，内梁接触支撑巷道顶板，完成一次移架过程；整个移架过程巷道顶板支架始终处于恒压状态，避免支架频繁卸压增压导致顶板围岩破碎；内外梁交替推移架、升降架，解决了顶板压架、底座钻底的问题。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：在技术方面上，本发明与顶板接触面积大，能够防止压架，提高组合架整体稳定性；内外梁互为导向作用，增强移架过程中稳定性，防止支架移动过程中偏斜和支架倾斜，增强支架适应性；整个移架过程巷道顶板支架始终处于恒压状态，不需进行反复拆卸、搬运，劳动强度低，同时避免支架频繁卸压增压导致顶板围岩破碎，提高支架安全性；内外梁交替推移架、升降架，解决了顶板压架、底座钻底的问题，提高移架速度、提高工作面回采效率；在使用操作方面上，结构简单、操作方便、占用空间小、安全性高，节省人力物力。
附图说明
图1为本发明工作时工作面布置示意图；
图2为本发明结构正视图；
图3为本发明结构俯视图；
图4为本发明结构侧视图；
图5为本发明外梁结构正视图；
图6为本发明外梁结构侧视图；
图7为本发明内梁结构正视图；
图8为本发明内梁结构侧视图；
图9为本发明A、C液压支柱移架，B、D液压支柱恒压支撑时正视图；
图10为本发明A、C液压支柱移架，B、D液压支柱恒压支撑时俯视图；
图11为本发明A、C液压支柱移架，B、D液压支柱恒压支撑时侧视图；
图12为本发明B、D液压支柱移架，A、C液压支柱恒压支撑时正视图；
图13为本发明B、D液压支柱移架，A、C液压支柱恒压支撑时俯视图；
图14为本发明B、D液压支柱移架，A、C液压支柱恒压支撑时侧视图；
图中：1、内梁；2、外梁；3、横梁组件a；4、铰接结构a；5、液压支柱；6、支架底座；7、横梁组件b；8、连接支撑横梁；9、支撑横梁；10、推移千斤顶；11、铰接结构b。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-14，本发明提供一种技术方案：一种恒压自移式超前支护液压支架，由内梁1、外梁2、横梁组件a 3、铰接结构a 4、液压立柱5、支架底座6、横梁组件b 7、连接支撑横梁8、支撑横梁9、推移千斤顶10、铰接结构b 11组成；
所述该组超前支护液压支柱设置A、B、C、D四个液压立柱5；所述液压立柱5顶部通过铰接结构a 4分别与连接支撑横梁8、支撑横梁连接9在一起；所述液压支柱5顶部为球面结构，连接支撑横梁8、支撑横梁9设置在液压支柱上方，连接支撑横梁8、支撑横梁9的下部设置成与液压支柱5顶部相配合的凹面结构；所述连接支撑横梁8设置在外梁2下部、液压支柱5上方，连接支撑横梁两端上方通过横梁组件a将两个外梁2焊接成一个“U”型整体；所述支撑横梁9设置在内梁1下部、液压支柱5上方，支撑横梁中部上方通过横梁组件b 7将内梁1焊接成一个倒“T”型整体；所述横梁组件a 3设置在连接支撑横梁8两端上方，工字钢结构，与连接支撑横梁8焊接为整体；所述横梁组件b 7设置在支撑横梁9中部上方，工字钢结构，与支撑横梁9焊接为整体；所述该组超前支护液压支柱设置有两个外梁2和一个内梁1支撑接触顶板；所述外梁2和内梁1设置在顶板下方、支撑横梁9上方，均为工字钢结构；所述外梁2、内梁1下方设置A、B、C、D四根液压支柱5，其中A、C液压支柱5通过铰接结构a 4与连接支撑横梁9铰接，B、D液压支柱5通过铰接结构a 4与支撑横梁铰接；所述内梁1设置在由连接支撑横梁8、两个横梁组件a 3与两个外梁2焊接成的“U”型整体中间，内梁1与两外梁2之间存在一定间距，内梁1可以在“U”型整体中间推移、升降；所述推移千斤顶10设置在内梁1外梁2下部、连接支撑横梁8、支撑横梁9之间，推移千斤顶10两端通过推移千斤顶10与横梁8、9的铰接结构b 11分别与连接支撑横梁8、支撑横梁9连接。
所述该组超前支护液压支架设置有两个外梁2和一个内梁1支撑接触顶板，增大与顶板接触面积，防止压架，提高组合架整体稳定性。
所述连接支撑横梁8设置在外梁2下部、液压支柱5上方，连接支撑横梁8两端上方通过横梁组件a 3将两个外梁2焊接成一个“U”型整体，内梁1设置在“U”型整体中间，内梁1与两外梁2之间存在一定间距；当内梁1降架卸压外梁2恒压支撑顶板时，内梁1降在A、C液压支柱5上方“U”型整体上，内梁1可以在“U”型整体中间前后进行推移、上下进行升降，连接支撑横梁8、横梁组件a 3和两个外梁2焊接成的“U”型整体在推移、升降架过程中起着导向作用，防止支架倾斜。
所述支撑横梁9设置在内梁1下部、液压支柱5上方，支撑横梁1中部上方通过横梁组件b 7将内梁1焊接成一个倒“T”型整体；当外梁2降架卸压内梁1恒压支撑顶板时，外梁2降在B、D液压支柱5上方倒“T”型整体上两侧，外梁2可以在倒“T”型整体上两侧前后进行推移、上下进行升降，与连接支撑横梁8、横梁组件a 3和两个外梁2焊接成的“U”型整体互为导向作用，增强移架过程中稳定性，防止支架移动过程中偏斜斜。
所述外梁2、内梁1下方设置A、B、C、D四根液压支柱5，其中A、C液压支柱5通过铰接结构a 4与连接支撑横梁8铰接，B、D液压支柱5通过铰接结构a 4与支撑横梁9铰接；当超前液压支架需要移动时，A、C液压支柱5同步卸压收缩，外梁2离开巷道顶板降架，内梁1与B、D液压支柱5恒压支撑顶板，外梁2降在B、D液压支柱5上方倒“T”型整体上两侧，设置在内梁1外梁2下部、连接支撑横梁8、支撑横梁9之间的推移千斤顶10推动外梁2与A、C液压支柱5同步向前移架，移动一定位置后A、C液压支柱5同步增压伸长，外梁2接触支撑巷道顶板；外梁2与A、C液压支柱5稳定后，B、D液压支柱5同步卸压收缩，内梁1离开巷道顶板降架，外梁2与A、C液压支柱5恒压支撑顶板，内梁1降在A、C液压支柱5上方“U”型整体上，设置在内梁1外梁2下部、连接支撑横梁8、支撑横梁9之间的推移千斤顶10拉动内梁1与B、D液压支柱5同步向前移架，移动一定位置后B、D液压支柱5同步增压伸长，内梁1接触支撑巷道顶板，完成一次移架过程；整个移架过程巷道顶板支架始终处于恒压状态，避免支架频繁卸压增压导致顶板围岩破碎；内梁1外梁2交替推移架、升降架，解决了顶板压架、支架底座6钻底的问题。
本发明的工作原理如图1-图13所示：为了工作面正常安全回采，需要在工作面超前支承压力影响范围内对巷道提前进行强化支护，在超期剧烈采动区实施单体支柱配合梁进行辅助支护，如图1所示，本发明安装在工作面前方回采巷道内，由于本发明属于两外梁2和一个内梁1共同支撑巷道顶板接触面积较大的组合液压支架，在巷道内并排安装两架，通过液压操作按钮控制同步移动组合液压支架实现支架自移；支架及其和组成部分如图2-图8所示；当工作面回采过程中，回采巷道超前液压支架需要移动时，A、C液压支柱5同步卸压收缩，外梁2离开巷道顶板降架，内梁1与B、D液压支柱5恒压支撑顶板，外梁2降在B、D液压支柱5上方倒“T”型整体上两侧，推移千斤顶10推动外梁2与A、C液压支柱5同步向前移架，推移千斤顶10原长度为L0，移动一定位置后，即推移千斤顶10长度为L1时A、C液压支柱5同步增压伸长，外梁2接触支撑巷道顶板，即外梁2和A、C液压支柱5同步推移长度为ΔL＝L1-L0；外梁2与A、C液压支柱5稳定后，B、D液压支柱5同步卸压收缩，内梁1离开巷道顶板降架，外梁2与A、C液压支柱5恒压支撑顶板，内梁1降在A、C液压支柱5上方“U”型整体上，推移千斤顶10拉动内梁1与B、D液压支柱5同步向前移架，移动一定位置后，即推移千斤顶10原长度为L0时B、D液压支柱5同步增压伸长，内梁1接触支撑巷道顶板，即内梁1和B、D液压支柱5同步推移长度为ΔL＝L1-L0，完成一次移架过程，具体如图9-图14所示。整个移架过程巷道顶板支架始终处于恒压状态，避免支架频繁卸压增压导致顶板围岩破碎；内梁1外梁2交替推移架、升降架，解决了顶板压架、支架底座6钻底的问题。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种恒压自移式超前支护液压支架，其特征在于，由内梁、外梁、横梁组件a、铰接结构a、液压支柱、支架底座、横梁组件b、连接支撑横梁、支撑横梁、推移千斤顶、铰接结构b组成；所述该组超前支护液压支架设置A、B、C、D四个液压支柱；所述立柱顶部通过立柱与横梁的铰接结构a分别与连接支撑横梁、支撑横梁连接在一起；所述支柱顶部为球面结构，连接支撑横梁、支撑横梁设置在液压支柱上方，连接支撑横梁、支撑横梁的下部设置成与支柱顶部相配合的凹面结构；所述连接支撑横梁设置在外梁下部、液压支柱上方，连接支撑横梁两端上方通过横梁组件a将两个外梁焊接成一个“U”型整体；所述支撑横梁设置在内梁下部、液压支柱上方，支撑横梁中部上方通过横梁组件b将内梁焊接成一个倒“T”型整体；所述横梁组件a设置在连接支撑横梁两端上方，工字钢结构，与连接支撑横梁焊接为整体；所述横梁组件b设置在支撑横梁中部上方，工字钢结构，与支撑横梁焊接为整体；所述该组超前支护液压支柱设置有两个外梁和一个内梁支撑接触顶板；所述外梁和内梁设置在顶板下方、支撑横梁上方，均为工字钢结构；所述外梁、内梁下方设置A、B、C、D四根液压支柱，其中A、C液压支柱通过铰接结构a与连接支撑横梁铰接，B、D液压支柱通过铰接结构b与支撑横梁铰接；所述内梁设置在由连接支撑横梁、两横梁组件a与两个外梁焊接成的“U”型整体中间，内梁与两外梁之间存在一定间距，内梁可以在“U”型整体中间推移、升降；所述推移千斤顶设置在内外梁下部、连接支撑横梁、支撑横梁之间，推移千斤顶两端通过推移千斤顶与横梁的铰接结构b分别与连接支撑横梁、支撑横梁连接。
2.如权利要求1所述的一种恒压自移式超前支护液压支架，其特征在于：所述该组超前支护液压支架设置有两个外梁和一个内梁支撑接触顶板，增大与顶板接触面积，防止压架，提高组合架整体稳定性。
3.如权利要求1所述的一种恒压自移式超前支护液压支架，其特征在于：所述连接支撑横梁设置在外梁下部、液压支柱上方，连接支撑横梁两端上方通过横梁组件a将两个外梁焊接成一个“U”型整体，内梁设置在“U”型整体中间，内梁与两外梁之间存在一定间距；当内梁降架卸压外梁恒压支撑顶板时，内梁降在A、C液压支柱上方“U”型整体上，内梁可以在“U”型整体中间前后进行推移、上下进行升降，连接支撑横梁、横梁组件a和两个外梁焊接成的“U”型整体在推移、升降架过程中起着导向作用，防止支架倾斜。
4.如权利要求1所述的一种恒压自移式超前支护液压支架，其特征在于：所述支撑横梁设置在内梁下部、液压支柱上方，支撑横梁中部上方通过横梁组件b将内梁焊接成一个倒“T”型整体；当外梁降架卸压内梁恒压支撑顶板时，外梁降在B、D液压支柱上方倒“T”型整体上两侧，外梁可以在倒“T”型整体上两侧前后进行推移、上下进行升降，与连接支撑横梁、横梁组件a和两个外梁焊接成的“U”型整体互为导向作用，增强移架过程中稳定性，防止支架移动过程中偏斜斜。
5.如权利要求1所述的一种恒压自移式超前支护液压支架，其特征在于：所述外梁、内梁下方设置A、B、C、D四根液压支柱，其中A、C液压支柱通过铰接结构a与连接支撑横梁铰接，B、D液压支柱通过铰接结构b与支撑横梁铰接；当超前液压支架需要移动时，A、C液压支柱同步卸压收缩，外梁离开巷道顶板降架，内梁与B、D液压支柱恒压支撑顶板，外梁降在B、D液压支柱上方倒“T”型整体上两侧，设置在内外梁下部、连接支撑横梁、支撑横梁之间的推移千斤顶推动外梁与A、C液压支柱同步向前移架，移动一定位置后A、C液压支柱同步增压伸长，外梁接触支撑巷道顶板；外梁与A、C液压支柱稳定后，B、D液压支柱同步卸压收缩，内梁离开巷道顶板降架，外梁与A、C立柱恒压支撑顶板，内梁降在A、C液压支柱上方“U”型整体上，设置在内外梁下部、连接支撑横梁、支撑横梁之间的推移千斤顶拉动内梁与B、D液压支柱同步向前移架，移动一定位置后B、D液压支柱同步增压伸长，内梁接触支撑巷道顶板，完成一次移架过程；整个移架过程巷道顶板支架始终处于恒压状态，避免支架频繁卸压增压导致顶板围岩破碎；内外梁交替推移架、升降架，解决了顶板压架、底座钻底的问题。
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