CN110219681B - 一种移动式临时支护装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动式临时支护装置及其施工方法，包括支护巷道顶板的框架结构和临时工作平台；框架结构包括顶梁、侧护支架以及液压支撑装置，临时工作平台包括水平工作面、滑轮以及液压支撑装置，滑轮对应设于水平工作面的两侧，并与垂直滑道及水平滑道相应滑动配合；液压支撑装置包括水平液压缸和若干第一垂直液压柱。该移动式临时支护装置及其施工方法，通过支护巷道顶板的框架结构和临时工作平台的布设，使得临时工作平台上下可调，且沿水平方向能伸缩，进而可依据加工工序，提供快速的临时支架；框架结构对刚掘出的巷道顶板进行擦顶及时支护，它对巷道顶板没有扰动，从而保证了巷道顶板的完整型和稳定性。

Description

一种移动式临时支护装置及其施工方法

技术领域

本发明属于煤矿井下综掘面临时支护的技术领域，特别涉及一种移动式临时支护装置及其施工方法。

背景技术

众所周知，随着对煤炭需求的增加，开采强度有增无减，地质环境恶化。随着地应力的增大，煤矿综掘机掘进工程进行中巷道顶板事故频发，要想顺利开采地下资源，避免巷道顶板的危险与灾害，工作人员要有矿井生产安全为天的观念。煤矿井下为了适应生产的需求以及各项工作的顺利进行，需要经常布置掘进工作面，如今的临时支护装置支护有限，许多工序不能平行作业，其效率低下，影响了掘进速度，由于掘进工作面空间的有限，支护作业难以高效进行。为了在确保掘进作业人员的人身安全，避免空顶作业，增大掘进工作面空间使更多的工序平行作业等问题，急需一种能够提供快速的临时支架又增加工作空间使更多的工序平行作业，提高安全水平，提高掘进速度，又不影响锚杆支护作业的新型临时支护架，从而同时提高巷道掘进速度，提高巷道顶板安全管理水平，有效增加掘进工作面工作空间，为作业人员创造良好的作业环境，进而提高工作效率。

中国发明专利“一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架”(专利号：CN201510138169.8)公开了一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架，包括超前支护支架和过渡支架；所述超前支护支架，具有两节伸缩梁和悬臂梁，可实现超前支护；所述过渡支架连接于超前支护支架之后，可升起和下降，推动超前支架向前移动，实现支架组的自移动；该液压支架自动化和机械化程度较高，可以实现自移动自调节，循环进行综掘超前支护；所述支架组的运行由液压系统控制，通过系统设置，实现支架组的自动化和机械化，提高掘进期间的安全性、可靠性和掘进速度。

中国发明专利“快速掘进超前支架”(专利号：CN201410475830.X)公开了一种快速掘进超前支架，解决了现有掘进工作面超前支护的安全问题，其包括内侧支架组和外侧支架组，内、外侧支架组分别包括左右两个支架，内侧支架组的左右两支架设置于外侧支架组的左右两支架的内侧，内、外侧支架组的横梁、纵梁交替布置，内侧支架组的纵梁前端有挑梁，内外两组支架组的左右底座及横梁上分别布置有推拉油缸，横梁顶部与本组支架组纵梁底部之间有高度差，横梁顶部对应另一组支架组纵梁底部的位置处设置托辊。本发明易及时实现全断面主动支撑顶板，有利于矿井的顶板安全管理。

以上两个支架结构虽然都可以实现支架的自移动，循环进行综掘超前支护，但该设备在铺网时仍然需要依靠工人踩在扶梯上，手托锚网进行铺设，占用人员多，辅助作业时间长，操作工人的作业安全性差，掘进效率低。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种移动式临时支护装置及其施工方法，加大临时支护长度，增加临时支护作业的工作面积，提高掘进速度，同时又不影响锚杆支护作业。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种移动式临时支护装置，包括支护巷道顶板的框架结构和临时工作平台。

所述框架结构包括前后布设的顶梁、左右两侧对称设置的侧护支架以及液压支撑装置，侧护支架由上至下对应布设有上水平滑道架、工作平台托架和托地架，上水平滑道架与工作平台托架通过若干垂直滑道架连接，上水平滑道架上对应设有上水平滑道，垂直滑道架上对应设有垂直滑道，且工作平台托架上开设有下水平滑道，垂直滑道的顶端部与上水平滑道位于同一水平面，垂直滑道的末端部与下水平滑道位于同一水平面。

所述临时工作平台包括水平工作面、滑轮以及液压支撑装置，滑轮对应设于水平工作面的两侧，并与垂直滑道及水平滑道相应滑动配合。

液压支撑装置包括水平液压缸和若干第一垂直液压柱。

水平液压缸的首端部固设于水平工作面上，水平液压缸的末端部设有限位卡轮，垂直滑道架的前端对应开设有卡位卡槽，限位卡轮卡设于卡位卡槽中并与其竖向滑动配合；水平液压缸沿水平方向驱动水平工作面和框架结构水平移动。

第一垂直液压柱固设于水平工作面的下端面并沿竖向驱动水平工作面及框架结构升降。

所述框架结构的下端面还固设有用于支撑框架结构的第二垂直液压柱。

所述垂直滑道对称设有3~5组。

所述第一垂直液压柱对称设有2~6组。

所述滑轮与垂直滑道对应配设有3~5组。

该移动式临时支护装置的施工方法，具体步骤如下：

1）初始时，控制第一垂直液压柱，使临时工作平台升至框架结构的上水平滑道；进一步提升第一垂直液压柱，使框架结构的托地架脱离巷道底板，呈现悬移状态，而框架结构的顶端与巷道顶板擦顶设置；

2）综掘机开始掘进作业，且第二垂直液压柱收缩提起，同时水平液压缸推动框架结构向前移动，且水平液压缸的推动速度与综掘机掘进的速度保持相同，使框架结构对刚掘出的巷道顶板进行及时支护；

3）综掘机掘进结束后，水平液压缸停止推进，使框架结构停止移动；第二垂直液压柱伸展支撑在巷道底板上，综掘机退出框架结构的空间；

4）第一垂直液压柱收缩，使临时工作平台处于悬移状态，临时工作平台在水平液压缸的作用下沿上水平滑道滑动回至初始位置；

继续收缩第一垂直液压柱，使水平工作面沿垂直滑道降至工作平台托架上的下水平滑道，使该移动式临时支护装置调整为人工支护工作状态；

5）工作人员进入临时工作平台上进行施工作业，各工序均可平行作业，施工结束后，工作人员退出；

6）伸展第一垂直液压柱将临时工作平台升至上水平滑道，即完成一个工作循环，随后重复以上步骤即可。

所述步骤1）中框架结构的托地架与巷道底板的间距为100~200mm。

本发明的有益效果是：

（1）该移动式临时支护装置及其施工方法，通过支护巷道顶板的框架结构和临时工作平台的布设，使得临时工作平台上下可调，且沿水平方向能伸缩，进而可依据加工工序，提供快速的临时支架；框架结构对刚掘出的巷道顶板进行擦顶及时支护，它对巷道顶板没有扰动，从而保证了巷道顶板的完整型和稳定性。

（2）通过临时工作平台，增加工作空间，使综掘机掘进的工作面多台打锚杆的钻机平行作业，提升安全水平，提高掘进速度，又不影响锚杆支护作业的框架结构，从而同时提高巷道掘进速度，提升巷道顶板安全管理水平，有效增加掘进工作面工作空间，为作业人员创造安全良好的作业环境，进而提高工作效率。

附图说明

图1是本发明的框架结构的结构示意图；

图2是临时工作平台倒置的结构示意图；

图3是本发明随综掘机掘进时的移动状态图；

图4是本发明的人工支护工作状态图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

本发明提供了一种移动式临时支护装置及其施工方法，如图1至图4所示。

该移动式临时支护装置，包括支护巷道顶板的框架结构1和临时工作平台2；所述框架结构1包括前后布设的顶梁10、左右两侧对称设置的侧护支架以及液压支撑装置，如图1所示；侧护支架由上至下对应布设有上水平滑道架、工作平台托架12和托地架13，上水平滑道架与工作平台托架12通过若干垂直滑道架连接，上水平滑道架上对应设有上水平滑道11，垂直滑道架14上对应设有垂直滑道14，且工作平台托架12上开设有下水平滑道15，垂直滑道14的顶端部与上水平滑道11位于同一水平面，垂直滑道14的末端部与下水平滑道15位于同一水平面。

所述临时工作平台2包括水平工作面20、滑轮21以及液压支撑装置，如图2所示；滑轮21对应设于水平工作面20的两侧，并与垂直滑道14及水平滑道相应滑动配合；液压支撑装置包括水平液压缸22和若干第一垂直液压柱23，水平液压缸22固设于水平工作面20上，水平液压缸22的末端部设有限位卡轮221，垂直滑道架的前端对应开设有卡位卡槽222，限位卡轮221卡设于卡位卡槽222中并与其竖向滑动配合；水平液压缸22沿水平方向驱动水平工作面20和框架结构1水平移动；第一垂直液压柱23固设于水平工作面20的下端面并沿竖向驱动水平工作面20及框架结构1升降。本实施例中，所述垂直滑道14对称设有3~5组，相应的，滑轮21与垂直滑道14对应配设有3~5组；而第一垂直液压柱23对称设有2~6组，优选的，第一垂直液压柱23设有3组。

为了提高临时工作平台的平稳性，框架结构1的下端面在远离托地架13侧还固设有用于支撑框架结构的第二垂直液压柱24。

该移动式临时支护装置的施工方法，其具体步骤如下：

1）初始时，水平工作面20位于框架结构内侧，水平液压缸22位于收缩态；控制第一垂直液压柱23，使临时工作平台2升至框架结构1的上水平滑道11；进一步提升第一垂直液压柱23，使框架结构1的托地架13脱离巷道底板，呈现悬移状态，且框架结构的顶端与巷道顶板擦顶设置，但不能与巷道顶板过于大力接触，托住顶板即可；优选的，框架结构1下端的托地架13与巷道底板的间距设为100~200mm，便于框架结构1的推移以及安设锚网施工；

2）综掘机开始掘进作业，且第二垂直液压柱24收缩提起，水平液压缸22伸展驱动框架结构1沿上水平滑道11向前移动，如图3所示，使水平工作面的前端部顶出框架结构1，顶出框架结构1的长度与综掘机一次的进尺相匹配，且水平液压缸22的推动速度与综掘机掘进的速度保持相同，使框架结构对刚掘出的巷道顶板进行擦顶及时支护；

3）综掘机掘进结束后，水平液压缸22停止推进，使框架结构1停止移动；第二垂直液压柱24伸展支撑在巷道底板上，保证框架结构1的稳定与安全，综掘机退出框架结构1的空间；

4）第一垂直液压柱23收缩，使临时工作平台2处于悬移状态，临时工作平台2在水平液压缸22的作用下沿上水平滑道11滑动回至初始位置；

继续收缩第一垂直液压柱23，使水平工作面20沿垂直滑道14降至工作平台托架12上的下水平滑道15，使该移动式临时支护装置调整为人工支护工作状态；

5）工作人员进入临时工作平台2上进行施工作业，各工序均可平行作业，施工结束后，工作人员退出；

6）伸展第一垂直液压柱23将临时工作平台2升至上水平滑道11，即完成一个工作循环，随后重复以上步骤即可。

本专利中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，上述词语并没有特殊的含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

Claims (7)

1.一种移动式临时支护装置，其特征在于：包括支护巷道顶板的框架结构和临时工作平台；

所述框架结构包括前后布设的顶梁、左右两侧对称设置的侧护支架以及第二垂直液压柱，侧护支架由上至下对应布设有上水平滑道架、工作平台托架和托地架，上水平滑道架与工作平台托架通过若干垂直滑道架连接，上水平滑道架上对应设有上水平滑道，垂直滑道架上对应设有垂直滑道，且工作平台托架上开设有下水平滑道，垂直滑道的顶端部与上水平滑道位于同一水平面，垂直滑道的末端部与下水平滑道位于同一水平面；

所述临时工作平台包括水平工作面、滑轮以及液压支撑装置，滑轮对应设于水平工作面的两侧，并与垂直滑道及水平滑道相应滑动配合；

液压支撑装置包括水平液压缸和若干第一垂直液压柱；

水平液压缸的首端部固设于水平工作面上，水平液压缸的末端部设有限位卡轮，垂直滑道架的前端对应开设有卡位卡槽，限位卡轮卡设于卡位卡槽中并与其竖向滑动配合；水平液压缸沿水平方向驱动水平工作面和框架结构水平移动；

第一垂直液压柱固设于水平工作面的下端面并沿竖向驱动水平工作面及框架结构升降。

2.根据权利要求1所述的一种移动式临时支护装置，其特征在于：所述框架结构的下端面固设用于支撑框架结构的第二垂直液压柱。

3.根据权利要求1所述的一种移动式临时支护装置，其特征在于：所述垂直滑道对称设有3~5组。

4.根据权利要求3所述的一种移动式临时支护装置，其特征在于：所述第一垂直液压柱对称设有2~6组。

5.根据权利要求3所述的一种移动式临时支护装置，其特征在于：所述滑轮与垂直滑道对应配设有3~5组。

6.一种移动式临时支护装置的施工方法，采用权利要求3至5任一所述的一种移动式临时支护装置，其特征在于，具体步骤如下：

1）初始时，控制第一垂直液压柱，使临时工作平台升至框架结构的上水平滑道；进一步提升第一垂直液压柱，使框架结构的托地架脱离巷道底板，呈现悬移状态，而框架结构的顶端与巷道顶板擦顶设置；

2）综掘机开始掘进作业，且第二垂直液压柱收缩提起，同时水平液压缸推动框架结构向前移动，且水平液压缸的推动速度与综掘机掘进的速度保持相同，使框架结构对刚掘出的巷道顶板进行及时支护；

3）综掘机掘进结束后，水平液压缸停止推进，使框架结构停止移动；第二垂直液压柱伸展支撑在巷道底板上，综掘机退出框架结构的空间；

4）第一垂直液压柱收缩，使临时工作平台处于悬移状态，临时工作平台在水平液压缸的作用下沿上水平滑道滑动回至初始位置；

继续收缩第一垂直液压柱，使水平工作面沿垂直滑道降至工作平台托架上的下水平滑道，使该移动式临时支护装置调整为人工支护工作状态；

5）工作人员进入临时工作平台上进行施工作业，施工结束后，工作人员退出；

6）伸展第一垂直液压柱将临时工作平台升至上水平滑道，即完成一个工作循环，随后重复以上步骤即可。

7.根据权利要求6所述的一种移动式临时支护装置，其特征在于：所述步骤1）中框架结构的托地架与巷道底板的间距为100~200mm。

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