CN112302699A - 一种双联多组自移迈步式快掘临时支架 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种双联多组自移迈步式快掘临时支架，在此以两组为示例，每组包括两个液压支架前后并排设置，液压支架包括顶梁部分、液压支撑立柱、底座三部分。其中顶梁部分的顶板与侧顶板由顶板千斤顶连接，两个液压支架的底座由推移千斤顶连接，以实现在超前支护过程中以自移迈步形式自动移架，达到了支撑高度、护帮板宽度可调节，同时护顶护帮的目的。本自移迈步式超前液压支架结构简单，使用方便，大大减少综采工作面的顶板暴露时间和面积，提高了支护效率和采煤机开机时间比，保证了超前支护区域的安全。

Description

一种双联多组自移迈步式快掘临时支架

技术领域

本发明属于煤矿井下支护设备技术领域，尤其是涉及一种有较大无立柱空间的自移迈步式护顶护帮超前支护临时液压支架。

背景技术

我国能源结构“富煤、贫油、少气”，实现煤炭开采的高产高效势在必行，快速掘进是实现这一目标的关键技术。而在掘进过程中，支护时间占比较长，掘进机开机率低，导致掘进效率低下。目前有煤矿企业为进行快速掘进，抢进度、争效益以至于放弃临时支架超前支护，大面积空顶作业，存在严重的安全隐患，威胁煤矿工人的生命安全，其原因就在于临时支护装置效率低下，工序复杂、移架时间较长。

为解决这一问题，本发明的双联多组自移迈步式快掘临时支架效率较高，工序简单，移架时间短，便于操作。同时实现了由液压系统驱动的自动推移迈步式前进，提高了机械自动化水平，高度、宽度、长度三维均可自由调节，足以应对各种复杂的巷道环境。保证较大无立柱空间以便进行对煤矿设备的正常运行和维护，同时设置侧顶板，实现对顶板和两帮的支护，减少巷道的变形与破坏。

本发明大大减少了空顶面积，保障煤矿安全，并且能够提高临时支护效率，减轻了工人劳动强度，进而提高掘进机开机率，加快掘进速度，改善采掘不平衡的问题，有助于提高机械自动化程度，实现“高产高效”的开采目标。

发明内容

本发明的主要内容在于提出一种双联多组自移迈步式快掘临时支架，该临时支架以迈步形式自移，能够同时进行掘进作业与支护作业，实现了空间上的分离，提高临时支护效率，减轻了工人劳动强度，进而提高掘进机开机率，加快掘进速度，有利于提高机械自动化程度。

为实现上述目的，解决技术问题所采用的技术方案如下：

前述的一种双联多组自移迈步式快掘临时支架，以两个临时支护液压支架为一组，以组为单位，可在长度方向上设置多组，对不同长度的掘进工作面进行支护。每组自移迈步式快掘临时支架由临时支架前架和临时支架后架组成，临时支架前架与临时支架后架结构类似，可由顶梁部分、液压支撑立柱、底座三部分组成。顶梁部分包含顶板、侧顶板和顶板千斤顶三个部件，上述的顶板正视形状类似于一个“工”字，侧顶板设置在“工”字的两侧。顶板与侧顶板开设有长条孔，减轻质量同时能够使煤块和岩粒从顶梁结构内部脱落，保证支架不会因为煤块或岩粒的堵塞而无法进行运动。顶板和侧顶板上下表面都接触，接触表面部分为斜面，对侧顶板的横向伸缩起到了一定的导向作用。顶板的长条孔与侧顶板的侧向长条孔允许在临时液压支架支护情况下对巷道安装锚杆进行支护，加快支护进度。顶板与侧顶板由顶板千斤顶连接，顶板千斤顶液压缸铰接在顶板的中心孔中，顶板千斤顶活塞杆铰接在侧顶板的铰接耳中，形成一个伸缩结构，以顶板千斤顶的收缩带动侧顶板向中心的移动和横向收缩。上述的液压支撑立柱连接顶梁部分与底座，同时起到支撑作用。由于液压支撑立柱的特性，使得液压临时支架可在高度方向上进行伸缩与展开。临时支架前架与临时支架后架的底座前端均设计圆角式滑靴结构，能够清除地面上的部分矸石以减轻移动时的阻力，通过推移千斤顶相互连接，在相互支撑的前提下实现整组自移迈步式快掘临时支架的前移。

在正常支护状态下，顶板千斤顶与液压支撑立柱均为伸长状态，推移千斤顶为收缩状态，临时支架的顶板和侧顶板与巷道接触，临时支架前架与后架的距离最短，空顶面积最小。移架过程是以相互推移和拉拽的运动方式，互为支撑，做到自移迈步式的前进。在进行移架时，首先临时支架前架的液压支撑立柱收缩，前顶板下降与巷道顶板脱离接触，而后顶板千斤顶收缩，前侧顶板收缩与两帮脱离接触。此时以临时支架后架为支撑，推移千斤顶伸长，临时支架前架向前移动到既定位置，然后顶板千斤顶与液压支撑立柱伸长，临时支架前架顶板与前侧顶板伸展至与巷道接触，前架进行正常支护工作。类似的，临时支架后架的液压支撑立柱收缩，后顶板下降与巷道顶板脱离接触，而后顶板千斤顶收缩，后侧顶板收缩与两帮脱离接触。再以临时支架前架为支撑，推移千斤顶收缩，拉拽临时支架后架前移，到位后后顶板与后侧顶板伸展到支护位置，进行正常支护工作。

在移架过程中，要至少保证有一个临时支架在支护状态。若遇巷道坡度起伏变化较大，需要对巷道进行平整或垫料处理，保证临时支护液压支架与巷道紧实严密接触，保证其受力均匀。

本发明的一种双联多组自移迈步式快掘临时支架与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本发明针对临时支护问题，提出了一种双联多组自移迈步式快掘临时支架，将掘进作业与支护作业实现了空间上的分离，可并行协调作业，大大提高了支护效率，降低了支护作业在掘进周期中的时间占比，加快掘进速度，降低了工人的劳动强度，提高了巷道支护的机械自动化程度；

(2)本发明的支架移架效率高，工序简单，便于操作。实现了由液压系统驱动的自动推移迈步式前进，提高了机械自动化水平；

(3)本发明的支护高度、两帮宽度、支护长度三个维度均可自由调节，足以应对各种复杂的巷道环境；

(4)本发明的超前支护临时支架有较大的无立柱空间，方便设置和维护其他设备。护顶面积大，空顶面积小，有大面积护帮结构，大大提高了超前支护的安全性。在支护同时可以进行锚杆的安装，加快了支护进度。

上述说明仅是本发明内容的概述，为了能够方便按照说明书内容实施，清楚表示和说明本发明的技术手段，以下为本发明的较优实施方式实例并配合附图详细说明如下：

附图说明

图1是本发明整体结构示意图

图2是本发明在前临时支架收缩并前移时的示意图

图3是本发明的左视图

图4是本发明的正视图

图中：

1.前侧顶板 2.前顶板

3.后侧顶板 4.后顶板

5.液压支撑立柱 6.推移活塞杆

7.前底座 8.推移液压缸

9.后底座 10.双联多组临时支架后组架

11.临时支架后架 12.临时支架前架

13.顶板千斤顶

具体实施方式

为更进一步详细说明本发明设计为达成预定发明目的所采取的技术方案，以下结合附图及较佳实施实例，对本发明提出的一种双联多组自移迈步式快掘临时支架的具体实施方式、结构及其流程，详细说明如下：

如图1、图2、图3、图4所示为本发明一种双联多组自移迈步式快掘临时支架的结构示意图，临时支架可单独设置一组或多组，以满足对不同长度巷道临时支护的需要。本示例以两组自移迈步式快掘临时支架为实例，由双联多组临时支架前组架和双联多组临时支架后组架(10)组成。其中上述的双联多组临时支架前组架由临时支架前架(12)和临时支架后架(11)组成，临时支架前架(12)结构构成为前侧顶板(1)、前顶板(2)、液压支撑立柱(5)、推移活塞杆(6)、前底座(7)、顶板千斤顶(13)组成；临时支架后架(11)与临时支架前架(12)结构类似，由后侧顶板(3)、后顶板(4)、液压支撑立柱(5)、推移液压缸(8)、后底座(9)、顶板千斤顶(13)组成。上述的双联多组临时支架后组架(10)结构上与(11)(12)组成的双联多组临时支架前组架结构完全相同，不再论述。前\后顶板(2)(4)正视图的形状类似于“工”字，中间的缝隙分别放置前\后侧顶板(1)(3)，前\后顶板(2)(4)和前\后侧顶板(1)(3)上下表面均接触，接触表面有一部分为斜面，对前\后侧顶板(1)(3)的横向伸缩起到了一定的导向作用。前\后顶板(2)(4)与前\后侧顶板(1)(3)由两组顶板千斤顶(13)连接，每组两个，共同组合成一个完整的顶梁结构。顶板千斤顶(13)两端分别铰接在前\后顶板(2)(4)的中心孔和前\后侧顶板(1)(3)的铰接耳中，形成一个伸缩结构，在液压系统带动下以顶板千斤顶(13)的收缩带动前\后侧顶板(1)(3)向中心的移动和横向收缩，以达到宽度可伸缩的目的，适应不同宽度巷道。前\后顶板(2)(4)与前\后侧顶板(1)(3)开设有长条孔，减轻质量同时能够使煤块和岩粒从顶梁结构内部脱落，保证支架不会因为煤块或岩粒的堵塞而无法进行运动。前\后顶板(2)(4)的长条孔与前\后侧顶板(1)(3)的侧向长条孔允许在临时液压支架支护情况下对巷道安装锚杆进行支护，加快支护进度。临时支架前架(12)的前顶板(2)底部四角安装四个液压支撑立柱(5)，分布在左右两侧各两个的液压支撑立柱(5)以铰接形式安装在前底座(7)上，起到主要支撑作用，在高度方向上可伸缩与展开。临时支架后架(11)结构同临时支架前架(12)结构类似，不再赘述。

如图2所示的本发明一种双联多组自移迈步式快掘临时支架在前临时支架前架收缩并前移时的示意图，以展示工作流程。本发明的双联多组自移迈步式快掘临时支架的正常支护状态如图1所示，纵向、横向均为展开状态。移架时，首先临时支架前架(12)的液压支撑立柱(5)卸压收缩，前顶板(2)下降与巷道顶板脱离接触，而后顶板千斤顶(13)收缩，带动前侧顶板(1)收缩，与左右两帮脱离接触，前临时支架此时为收缩状态，重心降低。以后底座(9)为支撑，推移活塞杆(6)和推移液压缸(8)伸长，推动临时支架前架(12)前移，达到图2时的工作状态。而后顶板千斤顶(13)和液压支撑立柱(5)加压伸长，使前侧顶板(1)和前顶板(2)成展开状态，进行支护，至此前架移架完成。同样的，后架移架时，临时支架后架(11)的液压支撑立柱(5)收缩、顶板千斤顶(13)收缩，使临时支架后架(11)成收缩状态，再以前底座(7)为支撑，推移活塞杆(6)和推移液压缸(8)收缩，拉拽临时支架后架(11)使其前移，前进到目标位置后顶板千斤顶(13)和液压支撑立柱(5)加压伸长，临时支架后架(11)成展开支护状态，完成一个移架工作流程。这样液压支架可以随着掘进机的掘进前移，使得刚掘进过后的巷道得到充足的支撑和保护，有效防止了冒顶和两帮松落，保证了掘进工作面的安全，有助于实现快速掘进。

在本发明中对该技术方案提出了专利保护请求，其保护范围应包括具有上述技术特点的一切变化方式，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施实例所作的任何修饰、简单改造与等效实施或更改，均应属于本案的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种双联多组自移迈步式快掘临时支架，其特征在于单个临时液压支架结构包括侧顶板、顶板、液压支撑立柱、底座、顶板千斤顶，顶板和侧顶板由顶板千斤顶铰接连接，实现横向伸缩，顶板与巷道顶板接触，侧顶板同时起到护帮护顶的作用，液压支撑立柱以铰接形式连接顶板与底座，起到主要支撑作用。

2.根据权利要求1所述的一种双联多组自移迈步式快掘临时支架，其特征在于每组自移迈步式快掘临时支架包括临时支架前架与临时支架后架，前底座与后底座通过推移活塞杆和推移液压缸连接，可以进行相对的推移和拉拽运动，以实现快掘临时支架的迈步式自移。

3.根据权利要求1所述的一种双联多组自移迈步式快掘临时支架，其特征在于每组自移迈步式快掘临时支架工作循环周期为临时支架前架液压支撑立柱收缩，顶板千斤顶收缩，整个临时支架前架成收缩状态；推移活塞杆前移，推动临时支架前架前移，而后临时支架前架的液压支撑立柱、顶板千斤顶展开进行支护；同样的，临时支架后架的液压支撑立柱收缩，顶板千斤顶收缩，整个临时支架后架成收缩状态，拉拽推移千斤顶，临时支架后架前移，而后临时支架后架展开进行支护，实现迈步式自移，此为一个临时支架工作循环周期。

4.根据权利要求1所述的一种双联多组自移迈步式快掘临时支架，其特征在于前底座与后底座设置滑靴，能够清除地面上的部分矸石并减轻移动时的摩擦力。

5.根据权利要求1所述的一种双联多组自移迈步式快掘临时支架，其特征在于掘进作业与支护作业实现了空间上的分离，可并行协调作业，临时支护的同时可安装锚杆，提高了支护效率。

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