CN110159327B - 掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置及方法 - Google Patents
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Abstract
掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置及方法，以从掘进头处向巷道外的方向为由前向后，包括由前向后依次布置的一排第一主支撑护顶横梁和n排第二主支撑护顶横梁，主支撑护顶横梁和第二主支撑护顶横梁均沿左右方向水平布置，奇数排的第二主支撑护顶横梁与其相邻后侧偶数排的第二主支撑护顶横梁之间设置有护顶伸缩梁，偶数排的第二主支撑护顶横梁与其相邻后侧奇数排的第二主支撑护顶横梁之间以及第一主支撑护顶横梁和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁之间均设置有伸缩千斤顶和随动护顶梁。本发明不仅实现掘进和锚网索永久支护施工工序的分离，而且有利于优化各施工工序，完全实现施工工序的平行作业，进一步提高巷道掘进效率。
Description
技术领域
本发明属于煤矿安全生产技术领域，具体涉及一种掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置及方法，可扩展应用于隧道、地下空间工程等领域。
背景技术
我国煤炭生产主要以井工开采为主，巷道作为运输、通风、行人、排水等服务于煤炭生产的各种通路，其稳定、畅通是煤矿安全、高效开采的保障。据不完全统计，我国国有煤矿每年新掘巷道总长度超过12000km。
近年来随着我国综采技术和装备的大力发展，百万吨级工作面、甚至千万吨级的超大工作面不断出现，巷道年掘进量也随之大幅增加，加快工作面巷道掘巷速度是实现工作面持续、正常生产的重要保证。但是我国综掘效率较低，采掘比例失调成为制约我国煤矿实现高产高效的主要因素。根据有关研究结果显示：影响快速掘进的主要因素在于掘进机截割和巷道支护，二者用时大约占整个施工用时的70%以上。而临时支护作为掘进与支护工序的中间工序，其工序的有效性不仅是实现一次长距离掘进作业的基础，也是掘巷后后续工序能否安全施工的重要保障，成为解决快速掘进问题的关键技术。临时支护问题的解决会大大提高掘进速度，进而解决采掘接替紧张现状。
目前现有的临时支护方式有前探梁支护、“戴帽点柱”支护及“单体+π梁”支护等，此类临时支护方式虽在一定程度上实现对掘进空顶区域的有效支护，但由于无法有效调节掘进和支护工艺，实现平行作业致使掘进与支护工序频繁交替作业带来的掘巷效率低的问题一直存在。
因此，研发一种实现掘锚分离连续掘进，降低工人劳动强度，有普遍适用性的超长距离掘进巷道临时支护装置十分必要。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作容易、使用方便、实用性强、回收利用率高、安全可靠、可适用于机械化掘巷工艺的掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置及方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置，以从掘进头处向巷道外的方向为由前向后，包括由前向后依次布置的一排第一主支撑护顶横梁1-a和n排第二主支撑护顶横梁1-b，n为大于等于1的整数，主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b均沿左右方向水平布置，奇数排的第二主支撑护顶横梁1-b与其相邻后侧偶数排的第二主支撑护顶横梁1-b之间设置有护顶伸缩梁4，偶数排的第二主支撑护顶横梁1-b与其相邻后侧奇数排的第二主支撑护顶横梁1-b之间以及第一主支撑护顶横梁1-a和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁1-b之间均设置有伸缩千斤顶2和随动护顶梁5；
第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b的两端下部均垂直设置有一根单体液压支柱6，第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b的两端均设置有防两帮落料伸缩机构；
一排第一主支撑护顶横梁1-a和n排第二主支撑护顶横梁1-b形成“可变交错式”控顶结构，其中伸缩千斤顶2、护顶伸缩梁4和随动护顶梁5配合联动，使控顶结构在巷道掘进期间随掘进机循环交错迈步前进，实现对掘进巷道空顶区域及时有效支护。
第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b的顶面均开设有前后通透的护顶梁导槽102，其中第一主支撑护顶横梁1-a上的护顶梁导槽102沿左右方向间隔设置有六个，第二主支撑护顶横梁1-b上的护顶梁导槽102沿左右方向间隔设置有九个，
第一主支撑护顶横梁1-a上的六个护顶梁导槽102和最前侧一排第二主支撑护顶横梁1-b上的六个护顶梁导槽102前后一一对应，第一主支撑护顶横梁1-a和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁1-b之间的随动护顶梁5设置有六根，六根随动护顶梁5对应安装在前后对应的六对护顶梁导槽102内，其中三根随动护顶梁5的前端与第一主支撑护顶横梁1-a可拆卸连接，另三根随动护顶梁5的后端与最前侧一排第二主支撑护顶横梁1-b可拆卸连接；
所有排的第二主支撑护顶横梁1-b上的九个护顶梁导槽102均前后一一对应；奇数排的第二主支撑护顶横梁1-b与其相邻后侧偶数排的第二主支撑护顶横梁1-b之间的护顶伸缩梁4设置有三根，三根护顶伸缩梁4对应安装在前后对应的三对护顶梁导槽102内，三根护顶伸缩梁4的两端均与相邻的第二主支撑护顶横梁1-b可拆卸连接；偶数排的第二主支撑护顶横梁1-b与其相邻后侧奇数排的第二主支撑护顶横梁1-b之间的随动护顶梁5设置有六根，六根随动护顶梁5对应安装在前后对应的六对护顶梁导槽102内；其中三根随动护顶梁5的前端与前侧的第二主支撑护顶横梁1-b可拆卸连接，另三根随动护顶梁5的后端与后侧的第二主支撑护顶横梁1-b可拆卸连接；
偶数排的第二主支撑护顶横梁1-b与其相邻后侧奇数排的第二主支撑护顶横梁1-b之间的伸缩千斤顶2设置有三个，该三个伸缩千斤顶2均沿左右方向均匀间隔布置且对应与相邻的第二主支撑护顶横梁1-b可拆卸连接；
第一主支撑护顶横梁1-a和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁1-b之间的伸缩千斤顶2设置有三个，该三个伸缩千斤顶2均沿左右方向均匀间隔布置且对应与相邻的第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b可拆卸连接；
所述的可拆卸连接采用螺栓销3的紧固连接方式。
防两帮落料伸缩机构包括水平液压缸7和垂直液压缸8，水平液压缸7的缸体端部与主支撑护顶横梁的端部固定连接，水平液压缸7的伸缩方向与主支撑护顶横梁的长度方向一致，水平液压缸7的伸缩杆端部设置有巷帮伸缩支撑端头9，巷帮伸缩支撑端头9下端与垂直液压缸8上端的缸体通过销轴10铰接，销轴10的中心线沿前后方向水平设置，垂直液压缸8的伸缩杆为平行于巷道两帮的防片帮伸缩护板11；水平液压缸7的缸体上设置有第一液压油管接口12，垂直液压缸8的缸体上设置有第二液压油管接口13。
第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b的底部均设置有与单体液压支柱6上端定位连接的固定套14。
护顶伸缩梁4包括前套筒15、中伸缩杆19和后套筒16，中伸缩杆19前端部和后端部分别滑动插设在前套筒15和后套筒16内，中伸缩杆19前端和后端设置有分别与前套筒15后端口和后套筒16前端口卡接配合的防脱块，前套筒15前端底部设置有用于穿设螺栓销3的前连接板17，后套筒16后端底部设置有用于穿设螺栓销3的后连接板18。
掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置的支护方法，包括以下步骤，
步骤一：首先将该装置从掘进头处向巷道外排序，第一主支撑护顶横梁1-b由前到后依次为第1、3……n排，n为大于等于1的整数；相邻两排的距离相等，该装置组合形成的“可变交错式”控顶结构；
步骤二：巷道掘进一个排距后，第一主支撑护顶横梁1-a以及处于偶数排序的第二主支撑护顶横梁1-b禁止不动，处于奇数排序的第二主支撑护顶横梁1-b通过调节单体液压支柱6使第二主支撑护顶横梁1-b高度轻微下降1-10mm；
步骤三：利用伸缩千斤顶2液压驱动作用使处于奇数排序的主支撑护顶横梁1-b向前移动，达到伸缩千斤顶2的收缩极限后停止，此时相邻两排第二主支撑护顶横梁1-b的最大控顶距为1.5倍原排距；与此同时护顶伸缩梁4和随动护顶梁5在伸缩千斤顶2的收缩作用下实现联动，三者与第二主支撑护顶横梁1-b构成的“可变交错式”控顶结构 交错迈步前进，完成对掘进巷道空顶区域的及时支护准备工作；
步骤四：将后续永久支护用到的支护材料放置在向前伸出的随动护顶梁5上方，调节步骤二中收缩的单体液压支柱6使其恢复至原支撑高度，实现对掘进巷道空顶区域临时支护；然后利用水平液压缸7伸长使巷帮伸缩支撑端头9接触顶压巷道两帮，然后利用垂直液压缸8驱动防片帮伸缩护板11伸长，该防片帮伸缩护板108完全伸展长度为1m，消除煤壁片帮隐患；此时装置完成一次迈步前进；
步骤五：巷道再次掘进一个排距后，利用水平液压缸7收缩将触帮的巷帮伸缩支撑端头9收缩，处于奇数排序的第二主支撑护顶横梁1-b禁止不动，第一主支撑护顶横梁1-a和处于偶数排序的第二主支撑护顶横梁1-b通过调节单体液压支柱6使其高度轻微下降1-10mm；
伸缩千斤顶2在液压驱动作用下，使第一主支撑护顶横梁1-a和处于偶数排序的第二主支撑护顶横梁1-b向前移动，达到伸缩千斤顶2的收缩极限后停止，此时第一主支撑护顶横梁1-a和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁1-b以及相邻两排第二主支撑护顶横梁1-b的最大控顶距为原排距；与此同时护顶伸缩梁4和随动护顶梁5在伸缩千斤顶2的收缩作用下实现联动，三者与第一主支撑护顶横梁1-a、第二主支撑护顶横梁1-b构成的“可变交错式”控顶结构 交错迈步前进，完成对掘进巷道空顶区域的及时支护准备工作；然后重复步骤四；从而完成新掘进巷道空顶区顶板的临时支护；
步骤六：利用上述步骤一至步骤五连续循环作业，在巷道掘进期间多套装置组合使用，组合长度超过掘进机转载机部分到正常皮带5m范围，实现掘进机在超长临时支护装置保护下连续掘进，锚网索永久支护紧随临时支护装置的移动进行连续施工。
采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明采用分体制作、现场组装的方式，且大部分结构通用，制作成本大大降低，并且具有极强的安全可靠性。
本发明设计的临时支护装置在巷道掘进期间多套装置组合使用，组合长度超过掘进机转载机部分到正常皮带5m范围，临时支护长度达到30m以上范围，不仅实现掘进和锚网索永久支护施工工序的分离，解决掘进与锚网索工序频繁交替作业带来的掘巷效率低问题，而且有利于优化各施工工序，完全实现施工工序的平行作业，进一步提高巷道掘进效率。此外，根据该方法设计的临时支护装置既能满足安全作业支护要求，又能最大程度较低工人劳动强度，同时有利于工人安全作业。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明交错迈步式前进的结构示意图。
图3是第一主支撑护顶横梁结构示意图。
图4是第二主支撑护顶横梁结构示意图。
图5是伸缩千斤顶的结构示意图。
图6是螺栓销的结构示意图。
图7是护顶伸缩梁的结构示意图。
图8是随动护顶梁的结构示意图。
图9是垂直液压缸和防片帮伸缩护板一体装置结构示意图。
具体实施方式
如图1-图9所示，本发明的掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置，以从掘进头处向巷道外的方向为由前向后，包括由前向后依次布置的一排第一主支撑护顶横梁1-a和n排第二主支撑护顶横梁1-b，n为大于等于1的整数，主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b均沿左右方向水平布置，奇数排的第二主支撑护顶横梁1-b与其相邻后侧偶数排的第二主支撑护顶横梁1-b之间设置有护顶伸缩梁4，偶数排的第二主支撑护顶横梁1-b与其相邻后侧奇数排的第二主支撑护顶横梁1-b之间以及第一主支撑护顶横梁1-a和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁1-b之间均设置有伸缩千斤顶2和随动护顶梁5；
第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b的两端下部均垂直设置有一根单体液压支柱6，第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b的两端均设置有防两帮落料伸缩机构；
一排第一主支撑护顶横梁1-a和n排第二主支撑护顶横梁1-b形成“可变交错式”控顶结构，其中伸缩千斤顶2、护顶伸缩梁4和随动护顶梁5配合联动，使控顶结构在巷道掘进期间随掘进机循环交错迈步前进，实现对掘进巷道空顶区域及时有效支护。
第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b的顶面均开设有前后通透的护顶梁导槽102，其中第一主支撑护顶横梁1-a上的护顶梁导槽102沿左右方向间隔设置有六个，第二主支撑护顶横梁1-b上的护顶梁导槽102沿左右方向间隔设置有九个，
第一主支撑护顶横梁1-a上的六个护顶梁导槽102和最前侧一排第二主支撑护顶横梁1-b上的六个护顶梁导槽102前后一一对应，第一主支撑护顶横梁1-a和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁1-b之间的随动护顶梁5设置有六根，六根随动护顶梁5对应安装在前后对应的六对护顶梁导槽102内，其中三根随动护顶梁5的前端与第一主支撑护顶横梁1-a可拆卸连接，另三根随动护顶梁5的后端与最前侧一排第二主支撑护顶横梁1-b可拆卸连接；
所有排的第二主支撑护顶横梁1-b上的九个护顶梁导槽102均前后一一对应；奇数排的第二主支撑护顶横梁1-b与其相邻后侧偶数排的第二主支撑护顶横梁1-b之间的护顶伸缩梁4设置有三根，三根护顶伸缩梁4对应安装在前后对应的三对护顶梁导槽102内，三根护顶伸缩梁4的两端均与相邻的第二主支撑护顶横梁1-b可拆卸连接；偶数排的第二主支撑护顶横梁1-b与其相邻后侧奇数排的第二主支撑护顶横梁1-b之间的随动护顶梁5设置有六根，六根随动护顶梁5对应安装在前后对应的六对护顶梁导槽102内；其中三根随动护顶梁5的前端与前侧的第二主支撑护顶横梁1-b可拆卸连接，另三根随动护顶梁5的后端与后侧的第二主支撑护顶横梁1-b可拆卸连接；
偶数排的第二主支撑护顶横梁1-b与其相邻后侧奇数排的第二主支撑护顶横梁1-b之间的伸缩千斤顶2设置有三个，该三个伸缩千斤顶2均沿左右方向均匀间隔布置且对应与相邻的第二主支撑护顶横梁1-b可拆卸连接；
第一主支撑护顶横梁1-a和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁1-b之间的伸缩千斤顶2设置有三个，该三个伸缩千斤顶2均沿左右方向均匀间隔布置且对应与相邻的第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b可拆卸连接；
所述的可拆卸连接采用螺栓销3的紧固连接方式。
防两帮落料伸缩机构包括水平液压缸7和垂直液压缸8，水平液压缸7的缸体端部与主支撑护顶横梁的端部固定连接，水平液压缸7的伸缩方向与主支撑护顶横梁的长度方向一致，水平液压缸7的伸缩杆端部设置有巷帮伸缩支撑端头9，巷帮伸缩支撑端头9下端与垂直液压缸8上端的缸体通过销轴10铰接，销轴10的中心线沿前后方向水平设置，垂直液压缸8的伸缩杆为平行于巷道两帮的防片帮伸缩护板11；水平液压缸7的缸体上设置有第一液压油管接口12，垂直液压缸8的缸体上设置有第二液压油管接口13。
第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b的底部均设置有与单体液压支柱6上端定位连接的固定套14。
护顶伸缩梁4包括前套筒15、中伸缩杆19和后套筒16，中伸缩杆19前端部和后端部分别滑动插设在前套筒15和后套筒16内，中伸缩杆19前端和后端设置有分别与前套筒15后端口和后套筒16前端口卡接配合的防脱块，前套筒15前端底部设置有用于穿设螺栓销3的前连接板17，后套筒16后端底部设置有用于穿设螺栓销3的后连接板18。
掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置的支护方法，包括以下步骤，
步骤一：首先将该装置从掘进头处向巷道外排序，第一主支撑护顶横梁1-b由前到后依次为第1、3……n排，n为大于等于1的整数；相邻两排的距离相等，该装置组合形成的“可变交错式”控顶结构；
步骤二：巷道掘进一个排距后，第一主支撑护顶横梁1-a以及处于偶数排序的第二主支撑护顶横梁1-b禁止不动，处于奇数排序的第二主支撑护顶横梁1-b通过调节单体液压支柱6使第二主支撑护顶横梁1-b高度轻微下降1-10mm；
步骤三：利用伸缩千斤顶2液压驱动作用使处于奇数排序的主支撑护顶横梁1-b向前移动，达到伸缩千斤顶2的收缩极限后停止，此时相邻两排第二主支撑护顶横梁1-b的最大控顶距为1.5倍原排距；与此同时护顶伸缩梁4和随动护顶梁5在伸缩千斤顶2的收缩作用下实现联动，三者与第二主支撑护顶横梁1-b构成的“可变交错式”控顶结构 交错迈步前进，完成对掘进巷道空顶区域的及时支护准备工作；
步骤四：将后续永久支护用到的支护材料放置在向前伸出的随动护顶梁5上方，调节步骤二中收缩的单体液压支柱6使其恢复至原支撑高度，实现对掘进巷道空顶区域临时支护；然后利用水平液压缸7伸长使巷帮伸缩支撑端头9接触顶压巷道两帮，然后利用垂直液压缸8驱动防片帮伸缩护板11伸长，该防片帮伸缩护板108完全伸展长度为1m，消除煤壁片帮隐患；此时装置完成一次迈步前进；
步骤五：巷道再次掘进一个排距后，利用水平液压缸7收缩将触帮的巷帮伸缩支撑端头9收缩，处于奇数排序的第二主支撑护顶横梁1-b禁止不动，第一主支撑护顶横梁1-a和处于偶数排序的第二主支撑护顶横梁1-b通过调节单体液压支柱6使其高度轻微下降1-10mm；
伸缩千斤顶2在液压驱动作用下，使第一主支撑护顶横梁1-a和处于偶数排序的第二主支撑护顶横梁1-b向前移动，达到伸缩千斤顶2的收缩极限后停止，此时第一主支撑护顶横梁1-a和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁1-b以及相邻两排第二主支撑护顶横梁1-b的最大控顶距为原排距；与此同时护顶伸缩梁4和随动护顶梁5在伸缩千斤顶2的收缩作用下实现联动，三者与第一主支撑护顶横梁1-a、第二主支撑护顶横梁1-b构成的“可变交错式”控顶结构 交错迈步前进，完成对掘进巷道空顶区域的及时支护准备工作；然后重复步骤四；从而完成新掘进巷道空顶区顶板的临时支护；
步骤六：利用上述步骤一至步骤五连续循环作业，在巷道掘进期间多套装置组合使用，组合长度超过掘进机转载机部分到正常皮带5m范围，实现掘进机在超长临时支护装置保护下连续掘进，锚网索永久支护紧随临时支护装置的移动进行连续施工。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置，以从掘进头处向巷道外的方向为由前向后，其特征在于：包括由前向后依次布置的一排第一主支撑护顶横梁（1-a）和n排第二主支撑护顶横梁（1-b），n为大于等于1的整数，第一主支撑护顶横梁（1-a）和第二主支撑护顶横梁（1-b）均沿左右方向水平布置，奇数排的第二主支撑护顶横梁（1-b）与其相邻后侧偶数排的第二主支撑护顶横梁（1-b）之间设置有护顶伸缩梁（4），偶数排的第二主支撑护顶横梁（1-b）与其相邻后侧奇数排的第二主支撑护顶横梁（1-b）之间以及第一主支撑护顶横梁（1-a）和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁（1-b）之间均设置有伸缩千斤顶（2）和随动护顶梁（5）；
第一主支撑护顶横梁（1-a）和第二主支撑护顶横梁（1-b）的两端下部均垂直设置有一根单体液压支柱（6），第一主支撑护顶横梁（1-a）和第二主支撑护顶横梁（1-b）的两端均设置有防两帮落料伸缩机构；
一排第一主支撑护顶横梁（1-a）和n排第二主支撑护顶横梁（1-b）形成“可变交错式”控顶结构，其中伸缩千斤顶（2）、护顶伸缩梁（4）和随动护顶梁（5）配合联动，使控顶结构在巷道掘进期间随掘进机循环交错迈步前进，实现对掘进巷道空顶区域及时有效支护。
2.根据权利要求1所述的掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置，其特征在于：第一主支撑护顶横梁（1-a）和第二主支撑护顶横梁（1-b）的顶面均开设有前后通透的护顶梁导槽（102），其中第一主支撑护顶横梁（1-a）上的护顶梁导槽（102）沿左右方向间隔设置有六个，第二主支撑护顶横梁（1-b）上的护顶梁导槽（102）沿左右方向间隔设置有九个，
第一主支撑护顶横梁（1-a）上的六个护顶梁导槽（102）和最前侧一排第二主支撑护顶横梁（1-b）上的六个护顶梁导槽（102）前后一一对应，第一主支撑护顶横梁（1-a）和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁（1-b）之间的随动护顶梁（5）设置有六根，六根随动护顶梁（5）对应安装在前后对应的六对护顶梁导槽（102）内，其中三根随动护顶梁（5）的前端与第一主支撑护顶横梁（1-a）可拆卸连接，另三根随动护顶梁（5）的后端与最前侧一排第二主支撑护顶横梁（1-b）可拆卸连接；
所有排的第二主支撑护顶横梁（1-b）上的九个护顶梁导槽（102）均前后一一对应；奇数排的第二主支撑护顶横梁（1-b）与其相邻后侧偶数排的第二主支撑护顶横梁（1-b）之间的护顶伸缩梁（4）设置有三根，三根护顶伸缩梁（4）对应安装在前后对应的三对护顶梁导槽（102）内，三根护顶伸缩梁（4）的两端均与相邻的第二主支撑护顶横梁（1-b）可拆卸连接；偶数排的第二主支撑护顶横梁（1-b）与其相邻后侧奇数排的第二主支撑护顶横梁（1-b）之间的随动护顶梁（5）设置有六根，六根随动护顶梁（5）对应安装在前后对应的六对护顶梁导槽（102）内；其中三根随动护顶梁（5）的前端与前侧的第二主支撑护顶横梁（1-b）可拆卸连接，另三根随动护顶梁（5）的后端与后侧的第二主支撑护顶横梁（1-b）可拆卸连接；
偶数排的第二主支撑护顶横梁（1-b）与其相邻后侧奇数排的第二主支撑护顶横梁（1-b）之间的伸缩千斤顶（2）设置有三个，该三个伸缩千斤顶（2）均沿左右方向均匀间隔布置且对应与相邻的第二主支撑护顶横梁（1-b）可拆卸连接；
第一主支撑护顶横梁（1-a）和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁（1-b）之间的伸缩千斤顶（2）设置有三个，该三个伸缩千斤顶（2）均沿左右方向均匀间隔布置且对应与相邻的第一主支撑护顶横梁（1-a）和第二主支撑护顶横梁（1-b）可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置，其特征在于：所述的可拆卸连接采用螺栓销（3）的紧固连接方式。
4.根据权利要求3所述的掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置，其特征在于：防两帮落料伸缩机构包括水平液压缸（7）和垂直液压缸（8），水平液压缸（7）的缸体端部与主支撑护顶横梁的端部固定连接，水平液压缸（7）的伸缩方向与主支撑护顶横梁的长度方向一致，水平液压缸（7）的伸缩杆端部设置有巷帮伸缩支撑端头（9），巷帮伸缩支撑端头（9）下端与垂直液压缸（8）上端的缸体通过销轴（10）铰接，销轴（10）的中心线沿前后方向水平设置，垂直液压缸（8）的伸缩杆为平行于巷道两帮的防片帮伸缩护板（11）；水平液压缸（7）的缸体上设置有第一液压油管接口（12），垂直液压缸（8）的缸体上设置有第二液压油管接口（13）。
5.根据权利要求4所述的掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置，其特征在于：第一主支撑护顶横梁（1-a）和第二主支撑护顶横梁（1-b）的底部均设置有与单体液压支柱（6）上端定位连接的固定套（14）。
6.根据权利要求5所述的掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置，其特征在于：护顶伸缩梁（4）包括前套筒（15）、中伸缩杆（19）和后套筒（16），中伸缩杆（19）前端部和后端部分别滑动插设在前套筒（15）和后套筒（16）内，中伸缩杆（19）前端和后端设置有分别与前套筒（15）后端口和后套筒（16）前端口卡接配合的防脱块，前套筒（15）前端底部设置有用于穿设螺栓销（3）的前连接板（17），后套筒（16）后端底部设置有用于穿设螺栓销（3）的后连接板（18）。
7.采用如权利要求6所述的掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置的支护方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一：首先将该装置从掘进头处向巷道外排序，第一主支撑护顶横梁（1-a）由前到后依次为第1、3……n排，n为大于等于1的整数；相邻两排的距离相等，该装置组合形成的“可变交错式”控顶结构；
步骤二：巷道掘进一个排距后，第一主支撑护顶横梁（1-a）以及处于偶数排序的第二主支撑护顶横梁（1-b）禁止不动，处于奇数排序的第二主支撑护顶横梁（1-b）通过调节单体液压支柱（6）使第二主支撑护顶横梁（1-b）高度轻微下降1-10mm；
步骤三：利用伸缩千斤顶（2）液压驱动作用使处于奇数排序的第二主支撑护顶横梁（1-b）向前移动，达到伸缩千斤顶（2）的收缩极限后停止，此时相邻两排第二主支撑护顶横梁（1-b）的最大控顶距为1.5倍原排距；与此同时护顶伸缩梁（4）和随动护顶梁（5）在伸缩千斤顶（2）的收缩作用下实现联动，三者与第二主支撑护顶横梁（1-b）构成的“可变交错式”控顶结构 交错迈步前进，完成对掘进巷道空顶区域的及时支护准备工作；
步骤四：将后续永久支护用到的支护材料放置在向前伸出的随动护顶梁（5）上方，调节步骤二中收缩的单体液压支柱（6）使其恢复至原支撑高度，实现对掘进巷道空顶区域临时支护；然后利用水平液压缸（7）伸长使巷帮伸缩支撑端头（9）接触顶压巷道两帮，然后利用垂直液压缸（8）驱动防片帮伸缩护板（11）伸长，该防片帮伸缩护板（11）完全伸展长度为1m，消除煤壁片帮隐患；此时装置完成一次迈步前进；
步骤五：巷道再次掘进一个排距后，利用水平液压缸（7）收缩将触帮的巷帮伸缩支撑端头（9）收缩，处于奇数排序的第二主支撑护顶横梁（1-b）禁止不动，第一主支撑护顶横梁（1-a）和处于偶数排序的第二主支撑护顶横梁（1-b）通过调节单体液压支柱（6）使其高度轻微下降1-10mm；
伸缩千斤顶（2）在液压驱动作用下，使第一主支撑护顶横梁（1-a）和处于偶数排序的第二主支撑护顶横梁（1-b）向前移动，达到伸缩千斤顶（2）的收缩极限后停止，此时第一主支撑护顶横梁（1-a）和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁（1-b）以及相邻两排第二主支撑护顶横梁（1-b）的最大控顶距为原排距；与此同时护顶伸缩梁（4）和随动护顶梁（5）在伸缩千斤顶（2）的收缩作用下实现联动，三者与第一主支撑护顶横梁（1-a）、第二主支撑护顶横梁（1-b）构成的“可变交错式”控顶结构 交错迈步前进，完成对掘进巷道空顶区域的及时支护准备工作；然后重复步骤四；从而完成新掘进巷道空顶区顶板的临时支护；
步骤六：利用上述步骤一至步骤五连续循环作业，在巷道掘进期间多套装置组合使用，组合长度超过掘进机转载机部分到正常皮带5m范围，实现掘进机在超长临时支护装置保护下连续掘进，锚网索永久支护紧随临时支护装置的移动进行连续施工。
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|---|---|---|---|---|
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| CN106677813A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-17 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 新型煤矿巷道综掘面临时支护装置 |
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| CN109113772A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-01 | 河南理工大学 | 一种大循环巷道掘进临时支护装置及其方法 |
| CN109838253A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-04 | 河南理工大学 | 一种大循环组合梁式临时支护控顶装置及其施工方法 |
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