CN112160784B - 运输顺槽交替循环支撑式超前支护装置及支护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于矿井下工作面顺槽机械化超前支护技术领域，具体是一种运输顺槽交替循环支撑式超前支护装置及支护方法。包括跨骑式轨道滑移支撑座、行走轨道、行走支撑小车和伸缩式巷道支撑装置，跨骑式轨道滑移支撑座设置有若干组并间隔跨骑在顺槽转载机上方，跨骑式轨道滑移支撑座两侧支撑在顺槽转载机的两侧，跨骑式轨道滑移支撑座通过“Y”形连接哑铃销将其与顺槽转载机的槽体连接；行走轨道并排架设在相邻两个跨骑式轨道滑移支撑座上，行走支撑小车设置在行走轨道上，所述的伸缩式巷道支撑装置沿顺槽转载机布置于顺槽巷道内。

Description

运输顺槽交替循环支撑式超前支护装置及支护方法
技术领域
本发明属于矿井下工作面顺槽机械化超前支护技术领域，具体是一种运输顺槽交替循环支撑式超前支护装置及支护方法。
背景技术
按照煤矿安全规程及工作面作业顶板支护要求，综采工作面顺槽需进行有效的超前支护作业。现有超前支护作业采用的多组迈步自移式超前支护支架在随工作面推进过程中，会对顺槽顶板产生多次的重复支撑，破坏顶板锚网索支护系统，对顶板的稳定性、完整性造成不同程度的破坏。因此该形式的超前支护设备仅适用于较稳定的顶板条件，适用范围有限。目前，针对综采工作面回风顺槽超前支护作业已经研发了车载搬运式的循环交替无反复支撑超前支护装备，但是对于运输顺槽，由于在顺槽超前段布置有顺槽转载运输设备，无法采用车载搬运式的循环交替超前支护装备，现有的运输顺槽机械化超前支护装备均会对顺槽顶板造成不同程度的反复支撑破坏。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供一种综采工作面运输顺槽递进式无反复支撑超前支护装置。
本发明采取以下技术方案：一种综采工作面运输顺槽递进式无反复支撑超前支护装置，包括跨骑式轨道滑移支撑座、行走轨道、行走支撑小车和伸缩式巷道支撑装置，跨骑式轨道滑移支撑座设置有若干组并间隔跨骑在顺槽转载机上方，跨骑式轨道滑移支撑座两侧支撑在顺槽转载机的两侧，跨骑式轨道滑移支撑座通过“Y”形连接哑铃销将其与顺槽转载机的槽体连接；行走轨道并排架设在相邻两个跨骑式轨道滑移支撑座上，行走支撑小车设置在行走轨道上，所述的伸缩式巷道支撑装置沿顺槽转载机布置于顺槽巷道内。
进一步的，跨骑式轨道滑移支撑座包括设置对称设置的两根支撑座，两根支撑座顶部之间连接有横梁，支撑座底部安装滑移动靴。
进一步的，伸缩式巷道支撑装置对称设置在两侧的立柱，两侧的立柱顶部之间设置有横梁，横梁一端通过伸缩梁与立柱连接固定，另一端通过伸缩千斤顶与另一侧的立柱连接固定。
进一步的，行走支撑小车包括下部行走部，下部行走部上安装中部剪叉升降机构，中部剪叉升降机构上安装上部旋转夹紧机构。旋转夹紧机构由液压油缸驱动，绕中部转轴进行旋转，用于搬运支撑装置时对支撑装置进行一定角度的旋转。上部旋转夹紧机构左右两侧设置可以移动的限位板，两侧的限位板通过驱动油缸调整之间距离，用于加持支撑装置横梁，避免行走支撑小车搬运支撑装置过程中支撑装置在行走支撑小车上部晃动。
进一步的，行走轨道一侧布置有管缆槽，管缆槽架设在相邻跨骑式轨道滑移支撑座上方，管缆槽架上铺设有供液系统进回液管路，进回液管路与行走小车上的操作阀组连接，伸缩式巷道支撑装置液压系统的管路通过多通路快速供液连接板与操作阀组连接。当行走小车在轨道上往复行走时可带动进回液管路在管缆槽内折叠、展开。通过操作控制阀组可对小车行走、支撑、旋转、夹紧等功能进行操作，还可以对支撑装置动作进行控制。伸缩式巷道支撑装置液压系统管路通过多通路快速供液连接板与操作阀连接，采用多通路快速供液连接板可实现多条管路的同时快速连接、断开。
一种综采工作面运输顺槽递进式无反复支撑超前支护装置的支护方法，包括以下步骤。
S100～根据顺槽转载机长度及超前支护长度，在顺槽转载机上方间隔布置安装若干伸缩式巷道支撑装置，对顺槽顶板进行支护。
S200～当工作面回采推进需要前移超前支护时，将行走支撑小车行驶到靠近工作面机头处的第一台巷道支撑装置下方，通过多通路快速供液连接板将供液系统进回液管路与伸缩式巷道支撑装置液压系统连接。
S300～操作控制阀组升起行走支撑小车的中部剪叉升降机构，直至巷道支撑装置横梁落入行走支撑小车的上部旋转夹紧机构内，并对横梁进行夹紧。
S400～操作控制阀组将巷道支撑装置立柱收回，伸缩梁收回，巷道支撑装置完全由行走支撑小车支撑，然后控制行走支撑小车降中部剪叉升降机构。
S500～操作行走支撑小车载着收回的巷道支撑装置行进到超前支护前部最后一台巷道支撑装置后待支护处，升起中部剪叉升降机构将支撑装置升至横梁接触巷道顶板，伸出伸缩梁和立柱，完成支撑装置的安装，然后断开多通路快速供液连接板，到此完成了一台支撑装置的回撤、安装循环，行走支撑小车可回到工作面机头处进行下一架支撑装置的回撤及安装。
与现有技术相比，本发明针对综采工作面运输顺槽设备布置情况，在保证顺槽转载设备正常布置的前提下，以顺槽转载机为基础，充分利用顺槽空间，将行走轨道及搬运支撑装置的行走支撑小车布置其上部，通过顺槽转载机的推移实现了轨道的同步前移。轨道上布置的行走支撑小车以实现了顶板支撑装置的循环搬运，同时带动供液管路随支撑装置同步移动，实现了快速供液连接。该装置以顺槽转载设备为基础，实现轨道及行走支撑小车随工作面的同步推进，而且实现了顺槽顶板支撑装置由超前支护末端到最前端的循环式递进，实现了顺槽顶板的无反复支撑超前支护，克服了其他运输顺槽超前支护设备所无法避免的反复支撑破坏顶板的缺点，适用于不同种类顶板条件下的超前支护要求，是一种理想的综采工作面运输顺槽超前支护装备。
附图说明
图1为整体结构主视图；
图2为整体结构俯视图；
图3为整体结构侧视图；
图4为跨骑式轨道滑移支撑座示意图；
图5为伸缩式巷道支撑装置示意图；
图6为行走支撑小车示意图；
图中1-跨骑式轨道滑移支撑座，2-“Y”形连接哑铃销，3-行走轨道，4-管缆槽，5-行走支撑小车，6-多通路快速供液连接板，7-控制阀组，8-伸缩式巷道支撑装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明：
图1、2、3所示，为综采工作面运输顺槽循环递进式无反复支撑超前支护装置结构图。
跨骑式轨道滑移支撑座1为“门”型跨骑结构，轨道滑移支撑座主体由左、右支撑座及横梁通过螺栓连接形成门型结构，左、右支撑座下端通过销轴铰接有前后均设置船头结构的滑移靴，便于整体在巷道底板上滑行。横梁上部用于安装行走轨道及管缆槽。轨道滑移支撑座整体跨骑在顺槽转载机上方，左、右支撑座分别支撑在顺槽转载机两侧，底部设置有滑靴通过“Y”形连接哑铃销2将其与转载机槽体连接。
跨骑式轨道滑移支撑座1按照行走轨道3的长度为间隔顺序布置，两根行走轨道3并排架设在相邻两个跨骑式轨道滑移支撑座1上，多段行走轨道3前后接续组成行走支撑小车5的行走轨道。管缆槽4架设在相邻跨骑式轨道滑移支撑座1上方，布置于行走轨道3一侧，用于供液管路的收放布置。
行走支撑小车5在行走轨道3上往复行驶，用于搬运、支撑、旋转伸缩式巷道支撑装置8。行走支撑小车由下部行走底盘、中部剪叉式升降机构、上部旋转夹紧装置组成。行走底盘采用四轮行走卡轨式结构，由液压马达驱动四轮行走，同时卡轨机构能够保证行走支撑小车在轨道上不会发生脱轨、倾倒。液压油缸驱动升降的剪叉升降机构，伸缩比大、举升力高，用于巷道支撑装置安装、回撤时对巷道支撑装置进行举升、降下操作。同时，上不旋转夹紧装置通过液压油缸驱动能够在行走小车搬运巷道支撑装置时，对巷道支撑装置横梁进行夹紧，避免巷道支撑装置在行走支撑小车上不发生横向滑动，同时能够根据安装、回撤需要对巷道支撑装置进行一定角度的旋转。
行走轨道3一侧布置有管缆槽4，管缆槽4架设在相邻跨骑式轨道滑移支撑座1上方，管缆槽4上铺设有供液系统进回液管路，供液系统进回液管路与行走小车上的操作阀组连接，伸缩式巷道支撑装置8液压系统的管路通过多通路快速供液连接板与操作阀组连接。行走支撑小车5上通过高压管路连接有多通路快速供液连接板6，可实现供液管路的快速多路连接。同时，行走小车5上还安装有控制阀组7，能够对行走支撑小车5行走、支撑座升降以及伸缩式巷道支撑装置8油缸的动作进行控制。
伸缩式巷道支撑装置8主要用于对巷道顶板进行有效支护。其主要结构由一根横梁、两根伸缩梁、两根伸缩千斤顶及两根支撑立柱组成。伸缩梁分别安装在横梁两端组成可伸缩横梁整体，通过伸缩千斤顶驱动能够实现伸缩梁在横梁内部伸缩，进而能够实现可伸缩横梁整体长度变化。伸缩梁一端通过销轴铰接有支撑立柱，形成“门”型伸缩式巷道支撑装置。
该综采工作面运输顺槽递进式无反复支撑超前支护装置采用以下支护工艺实现运输顺槽顶板无反复支撑超前支护：
S100～根据顺槽转载机长度及超前支护长度，在顺槽转载机上方间隔布置安装若干伸缩式巷道支撑装置8，对顺槽顶板进行支护。
S200～当工作面回采推进需要前移超前支护时，将行走支撑小车5行驶到靠近工作面机头处的第一台巷道支撑装置下方，通过多通路快速供液连接板将供液系统进回液管路与伸缩式巷道支撑装置8液压系统连接。
S300～操作控制阀组升起行走支撑小车5的中部剪叉升降机构5.2，直至巷道支撑装置横梁落入行走支撑小车5的上部旋转夹紧机构5.3内，并对横梁进行夹紧。
S400～操作控制阀组将巷道支撑装置立柱收回，伸缩梁收回，巷道支撑装置完全由行走支撑小车支撑，然后控制行走支撑小车5降中部剪叉升降机构5.2。
S500～操作行走支撑小车载着收回的巷道支撑装置行进到超前支护前部最后一台巷道支撑装置后待支护处，升起中部剪叉升降机构5.2将支撑装置升至横梁接触巷道顶板，伸出伸缩梁和立柱，完成支撑装置的安装，然后断开快速供液连接板，到此完成了一台支撑装置的回撤、安装循环，行走支撑小车可回到工作面机头处进行下一架支撑装置的回撤及安装。
根据工作面回采推进通过上述步骤的重复，可实现巷道支撑装置在顺槽巷道内的循环递进支护，能够完全避免对巷道顶板造成反复支撑破坏，实现综采工作面运输顺槽无反复支撑超前支护。

Claims (4)

1.一种运输顺槽交替循环支撑式超前支护装置，其特征在于：包括跨骑式轨道滑移支撑座（1）、行走轨道（3）、行走支撑小车（5）和伸缩式巷道支撑装置（8），跨骑式轨道滑移支撑座（1）设置有若干组并间隔跨骑在顺槽转载机上方，跨骑式轨道滑移支撑座（1）两侧支撑在顺槽转载机的两侧，跨骑式轨道滑移支撑座（1）通过“Y”形连接哑铃销（2）将其与顺槽转载机的槽体连接；行走轨道（3）并排架设在相邻两个跨骑式轨道滑移支撑座（1）上，行走支撑小车（5）设置在行走轨道（3）上，所述的伸缩式巷道支撑装置（8）沿顺槽转载机布置于顺槽巷道内；
所述的行走支撑小车（5）包括下部行走部（5.1），下部行走部（5.1）上安装中部剪叉升降机构（5.2），中部剪叉升降机构（5.2）上安装上部旋转夹紧机构（5.3）；
所述装置的支护方法包括以下步骤，
S100～根据顺槽转载机长度及超前支护长度，在顺槽转载机上方间隔布置安装若干伸缩式巷道支撑装置（8），对顺槽顶板进行支护；
S200～当工作面回采推进需要前移超前支护时，将行走支撑小车（5）行驶到靠近工作面机头处的第一台巷道支撑装置下方，通过多通路快速供液连接板将供液系统进回液管路与伸缩式巷道支撑装置（8）液压系统连接；
S300～操作控制阀组升起行走支撑小车（5）的中部剪叉升降机构（5.2），直至巷道支撑装置横梁落入行走支撑小车（5）的上部旋转夹紧机构（5.3）内，并对横梁进行夹紧；
S400～操作控制阀组将巷道支撑装置立柱收回，伸缩梁收回，巷道支撑装置完全由行走支撑小车支撑，然后控制行走支撑小车（5）降中部剪叉升降机构（5.2）；
S500～操作行走支撑小车载着收回的巷道支撑装置行进到超前支护前部最后一台巷道支撑装置后待支护处，升起中部剪叉升降机构（5.2）将支撑装置升至横梁接触巷道顶板，伸出伸缩梁和立柱，完成支撑装置的安装，然后断开多通路快速供液连接板，到此完成了一台支撑装置的回撤、安装循环，行走支撑小车可回到工作面机头处进行下一架支撑装置的回撤及安装。
2.根据权利要求1所述的运输顺槽交替循环支撑式超前支护装置，其特征在于：所述的跨骑式轨道滑移支撑座（1）包括设置对称设置的两根支撑座（1.1），两根支撑座（1.1）顶部之间连接有横梁I（1.2），支撑座（1.1）底部安装滑移动靴（1.3）。
3.根据权利要求2所述的运输顺槽交替循环支撑式超前支护装置，其特征在于：所述的伸缩式巷道支撑装置（8）对称设置在两侧的立柱（8.4），两侧的立柱（8.4）顶部之间设置有横梁II（8.1），横梁II（8.1）一端通过伸缩梁（8.2）与立柱（8.4）连接固定，另一端通过伸缩千斤顶（8.3）与另一侧的立柱（8.4）连接固定。
4.根据权利要求3所述的运输顺槽交替循环支撑式超前支护装置，其特征在于：所述的行走轨道（3）一侧布置有管缆槽（4），管缆槽（4）架设在相邻跨骑式轨道滑移支撑座（1）上方，管缆槽（4）上铺设有供液系统进回液管路，供液系统进回液管路与行走小车上的操作阀组连接，伸缩式巷道支撑装置（8）液压系统的管路通过多通路快速供液连接板与操作阀组连接。
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