CN113622976A - 支护机构、临时支护装置及其临时支护方法 - Google Patents

支护机构、临时支护装置及其临时支护方法 Download PDF

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CN113622976A CN202010379057.2A CN202010379057A CN113622976A CN 113622976 A CN113622976 A CN 113622976A CN 202010379057 A CN202010379057 A CN 202010379057A CN 113622976 A CN113622976 A CN 113622976A
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Abstract

本申请涉及挖掘技术领域,提供了一种支护机构、临时支护装置及其临时支护方法,该支护机构包括:翻转梁体和第一驱动部件;翻转梁体的第一端用于与顶梁以可转动的方式连接;第一驱动部件的一端用于与顶梁以可转动的方式连接,第一驱动部件的另一端与翻转梁体以可转动的方式连接,用于驱动所述翻转梁体绕顶梁转动;翻转梁体的第二端设有可伸缩的支撑件。本申请提供的支护机构,通过翻转梁体的转动和支撑件的延伸实现对顶板的快速临时支护,降低了顶板塌冒的风险;在金属网固定后可将支撑件从顶板与金属网之间抽离,从而实现支护机构的再利用,该支护机构代替人工作业,省时省力,同时也避免了铺网工艺的空顶作业,提高了人员安全性。

Description

支护机构、临时支护装置及其临时支护方法
技术领域
本申请涉及挖掘技术领域,具体而言,本申请涉及一种支护机构、临时支护装置及其临时支护方法。
背景技术
目前,在巷道或者隧道掘进过程中,掘进机每掘进一段距离后,需要立即对刚暴露的顶板用板状物进行临时支护,以防止顶板塌冒。临时支护完成后,顶板暂时安全。然后将金属网及钢带铺在顶板与板状物的下方,并打入锚杆以及固定托盘。这种在破碎顶板中的锚网工艺,避免了先铺网工艺的空顶作业的危险,有利于保障人员安全。
在实现上述临时支护工艺的过程中,发明人发现至少存在以下问题:用于立即支撑顶板的板状材料,必须抽出来再用,这个工作须要登高干,累人又麻烦;而且对顶板的临时支撑,并无专用设备,目前是通过人工搬运立柱来临时给板状材料顶紧,在立柱支撑完成之前,顶板仍然存在塌冒的风险,存在安全隐患。
发明内容
本申请针对现有的方式的缺点,提出一种支护机构、临时支护装置及其临时支护方法,用以解决现有人工支护工艺费时费力且顶板在被支护前存在塌冒风险的问题。
第一个方面,本申请实施例提供了一种支护机构,包括:翻转梁体和第一驱动部件;所述翻转梁体的第一端用于与顶梁以可转动的方式连接;所述第一驱动部件的一端用于与所述顶梁以可转动的方式连接,所述第一驱动部件的另一端与所述翻转梁体以可转动的方式连接,用于驱动所述翻转梁体绕所述顶梁转动;所述翻转梁体的第二端设有可伸缩的支撑件。
在一个可能的实现方式中,所述支撑件的伸缩方向与所述翻转梁体的长度延伸方向一致。
在一个可能的实现方式中,所述翻转梁体内设有空腔结构,所述空腔结构延伸至所述翻转梁体的第二端;所述空腔结构可供所述支撑件至少部分位于其内。
在一个可能的实现方式中,所述翻转梁体包括梁体顶板,所述梁体顶板位于所述空腔结构的顶部,所述梁体顶板用于所述支撑件贴合滑动。
在一个可能的实现方式中,所述支撑件与所述梁体顶板贴合,所述支撑件远离梁体顶板的一侧设置有第一连接件,所述第一连接件与所述支撑件连接;所述空腔结构内布置有第二驱动部件,所述第二驱动部件的长度延伸方向与所述支撑件的伸缩方向一致;所述第二驱动部件的一端与所述翻转梁体连接,所述第二驱动部件的另一端与所述第一连接件连接,用于驱动所述支撑件沿着平行于所述翻转梁体的长度延伸方向伸缩。
在一个可能的实现方式中,所述翻转梁体内设有空腔结构,所述翻转梁体的第二端设有与所述空腔结构相连通的导向结构,所述支撑件穿设于所述导向结构,使得所述支撑件的第一端位于所述空腔结构内、以及所述支撑件的第二端位于所述导向结构远离所述空腔结构的一侧。
在一个可能的实现方式中,所述空腔结构内布置有第二驱动部件,所述第二驱动部件的长度延伸方向与所述翻转梁体的长度延伸方向一致;所述第二驱动部件的一端与所述翻转梁体相连接,所述第二驱动部件的另一端与所述支撑件的第一端连接,用于驱动所述支撑件沿着平行于所述翻转梁体的长度延伸方向伸缩。
在一个可能的实现方式中,所述支撑件为弹簧板组件,所述弹簧板组件包括一个或者一个以上层叠的弹簧板;或者,所述支撑件为钢棍组件,所述钢棍组件包括一个或者一个以上沿着所述翻转梁体的宽度方向间隔布置的钢棍;或者,所述支撑件为扁平的钢板结构。
在一个可能的实现方式中,所述第一驱动部件为液压千斤顶或者电动推杆;和/或,所述第二驱动部件为液压千斤顶或者电动推杆。
第二个方面,本申请实施例提供了一种临时支护装置,包括:顶梁以及至少一个第一个方面所述的支护机构;
任一所述支护机构中的翻转梁体的第一端与所述顶梁铰接,任一所述支护机构中的所述第一驱动部件的一端与所述顶梁以可转动的方式连接,所述第一驱动部件的另一端与所述翻转梁体以可转动的方式连接,用于驱动所述翻转梁体绕所述顶梁转动。
在一个可能的实现方式中,所述顶梁的数量为多根,所述多根顶梁平行于掘进方向布置且连接为一体;所述多根顶梁中,至少部分所述顶梁的前端连接有至少一个所述支护机构。
在一个可能的实现方式中,本申请实施例提供的临时支护装置除了顶梁和支护机构之外,还包括:支撑行走机构;
所述支撑行走机构与所述顶梁的底侧连接,用于对所述顶梁进行支撑并带动所述顶梁行走。
第三个方面,本申请实施例提供了一种临时支护方法,基于第二个方面所述的临时支护装置,包括:
将支撑件从翻转梁体的第二端伸出,由第一驱动部件驱动翻转梁体上挑,使得所述翻转梁体与支撑件支护顶板;
在所述支撑件下方铺设金属网;
在所述金属网的下方打锚杆孔并安装锚杆和托盘,以将所述金属网压紧在所述支撑件远离所述顶板的一侧;
将所述支撑件缩回,使得所述支撑件从所述顶板与所述金属网之间抽离。
在一个可能的实现方式中,所述将所述支撑件缩回,使得所述支撑件从所述顶板与所述金属网之间抽离之后,包括:
由所述第一驱动部件驱动所述翻转梁体下放至初始位置。
本申请有益技术效果:
本申请实施例提供的支护机构或者临时支护装置,通过翻转梁体的转动和支撑件的延伸实现对顶板的快速临时支护,降低了顶板塌冒的风险;在金属网固定后可将支撑件从顶板与金属网之间抽离,从而实现支护机构的再利用,该支护机构代替人工作业,省时省力,同时也避免了铺网工艺的空顶作业,提高了人员安全性。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本申请实施例的一种支护结构与梁体的连接结构的示意图;
图2为本申请实施例的一种支护结构的内部结构示意图;
图3为本申请实施例的另一种支护结构的内部结构示意图;
图4为本申请实施例的一种支护结构的俯视图;
图5为本申请实施例的又一种支护结构的支撑件的结构示意图;
图6为本申请实施例的一种临时支护装置的俯视图;
图7为本申请实施例的一种临时支护方法的流程图。
其中:
100-翻转梁体;100a-翻转梁体的第一端;100b-翻转梁体的第二端;110-梁体顶板;120-第一连接件;130-空腔结构;
200-支撑件;200a-支撑件的第一端;200b-支撑件的第二端;
300-第一驱动部件;
400-顶梁;
500-连接销轴;
600-第二驱动部件;
700-导向结构;
800-支撑部件。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零件或具有相同或类似功能的零件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
首先,对本申请涉及的名词进行介绍和解释:
顶板,是指巷道顶部裸露的矿层或者岩石层。
本申请的发明人考虑到,现有的临时支护工艺所采用的用于支撑顶板的板状材料,必须抽出来再用,这个工作须要登高干,累人又麻烦;而且对顶板的临时支撑,无专用设备,目前是通过人工搬运立柱来临时给板状材料顶紧,在立柱支撑完成之前,顶板仍然存在塌冒的风险,存在安全隐患。
本申请的实施例提供的支护机构、临时支护装置及其临时支护方法,旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
如图1所示,本申请实施例提供了一种支护机构,包括:翻转梁体100和第一驱动部件300。翻转梁体100具有第一端和第二端,翻转梁体的第一端100a用于与顶梁400以可转动的方式连接。第一驱动部件300的一端用于与顶梁400以可转动的方式连接,第一驱动部件300的另一端与翻转梁体100以可转动的方式连接,用于驱动翻转梁体100绕顶梁400转动。翻转梁体的第二端100b设有可伸缩的支撑件200。
本实施例提供的支护机构,通过翻转梁体100的转动和支撑件200的延伸实现对顶板的快速临时支护,降低了顶板塌冒的风险;在金属网固定后可将支撑件200从顶板与金属网之间抽离,从而实现支护机构的再利用,该支护机构代替人工作业,省时省力,同时也避免了铺网工艺的空顶作业,提高了人员安全性。
在需要支护顶板时,翻转梁体100内的支撑件200可先伸出,然后通过第一驱动部件300将翻转梁体100挑起,直接给顶板所需的初撑力,可快速完成破碎顶板支护工艺。按照支护安全规定,达到有初撑力的支护,顶板即是安全的。本实施例中的支护机构所实现的掘进工作面临时支护,改变了原有支护工艺,降低了掘进风险。
需要说明的是,上述实施例中的可转动的连接方式包括两个相连的部件(如:翻转梁体100和顶梁400)的端点之间的铰接方式;可转动的连接方式还包括类似于剪刀交叉的铰接方式。此外,其它能够实现两个相连的部件之间的相对转动的连接方式均在本申请实施例的保护范围之内。
可选地,翻转梁体的第一端100a用于与顶梁400铰接;驱动部件300的一端用于与顶梁400铰接,驱动部件300的另一端与翻转梁体100铰接。
在一些实施例中,顶梁400在实际的支护过程中保持不动,翻转梁体100在第一驱动机构的驱动作用下,可以实现绕顶梁400的自由转动。其中,翻转梁体100可以转动至使支撑件200对顶板支撑的状态,以实现对顶板的临时支护。
在一些实施例中,翻转梁体的第一端100a用于与顶梁400的前端通过连接销轴500实现铰接。其中,顶梁400的前端是指顶梁400朝向待支护的裸露顶板的一端。
在一些实施例中,翻转梁体100上设有延伸部,第一驱动部件300与该延伸部铰接,有利于增大翻转梁体100的转动角度。
在一些实施例中,翻转梁体100内的支撑件200的伸出长度需要大于一个工作循环的进度再加上相邻金属网的重合长度(重合的金属网可提高对顶板的支撑效果)。其中,一个工作循环的进度可根据掘进机的性能和掘进需要具体设定,相邻金属网的重合长度在180毫米~220毫米(包括端点值180毫米和220毫米)。可选地,相邻金属网的重合长度为200毫米。
在一些实施例中,第一驱动部件300可以是液压千斤顶或者电动推杆。液压千斤顶的支撑力较大,电动推杆的反应速度较快,可以根据顶板的支护需要进行选择,此处不作具体限定。当然,其它能够实现驱动支撑件200伸缩的驱动机构均在本申请的保护范围之内。
在一些实施例中,支撑件200的伸缩方向与翻转梁体100的长度延伸方向一致。此情形下,可以利用第一驱动部件300驱动翻转梁体100转动至水平或者近似水平的状态,此时伸出的支撑件200与顶板接触时具有较大的接触面积,有利于提高对顶板的支撑效果。
在一些实施例中,上述各实施例中的支撑件200也可以与翻转梁体100的延伸方向成一预设角度,该预设角度能够保证不影响支撑件200收缩至翻转梁体100内。在翻转梁体100上挑时,保证伸出的支撑件200能够对顶板进行有效支撑即可,本实施例中对预设角度不作具体限定。
在一些实施例中,如图2所示,翻转梁体100内设有空腔结构130,空腔结构130延伸至翻转梁体的第二端100b,即空腔结构130在翻转梁体的第二端100b处形成敞口结构。空腔结构130可供支撑件200至少部分位于空腔结构130的内部。
在一些实施例中,翻转梁体100包括梁体顶板110,梁体顶板110位于空腔结构130的顶部,梁体顶板110用于支撑件200贴合滑动。
具体地,位于空腔结构130内的支撑件200贴设于梁体顶板110布置,并且在支撑件200伸缩时贴着梁体顶板110滑动。需要说明的是,支撑件200与梁体顶板110贴合可以是完全贴合,也可以是部分接触贴合,具体可根据支撑件200的表面形状确定。
在一些实施例中,支撑件200与梁体顶板100贴合,支撑件200远离梁体顶板110的一侧设置有第一连接件120,第一连接件120与支撑件200连接。空腔结构130内布置有第二驱动部件600,第二驱动部件600作为支撑件200的驱动部件,第二驱动部件600的长度延伸方向与支撑件200的伸缩方向一致。第二驱动部件600的一端与翻转梁体100连接,第二驱动部件600的另一端与第一连接件120连接,用于驱动支撑件200沿着平行于翻转梁体100的长度延伸方向伸缩,以实现支撑件200对顶板的支护及支护后的抽离。
在本实施例中,通过第二驱动部件600的伸长与缩短,使得支撑件200能够沿着梁体顶板110产生沿着翻转梁体100的长度方向伸出或者缩回的动作方式,配合第一驱动部件300驱动翻转梁体100绕顶梁400的转动,从而实现对顶板的快速支护以及支护后的抽离,降低了安全隐患的同时,可节省人工劳动,提高支护效率。
可选地,第一连接件120与支撑件200垂直连接。其中第一连接件120与支撑件200之间可以通过焊接、螺栓连接或者卡接的方式实现连接。
在一些实施例中,翻转梁体100可以为空心的钢结构,空心的钢结构远离顶梁400的一端设有开口,第二驱动部件600布置在空心的钢结构内部,支撑件200可以部分位于该空心的钢结构内部,也可以全部位于该空心的钢结构内部,需要对顶板进行支撑时,可由第二驱动部件600驱动支撑件200伸出。
在一些实施例中,在翻转梁体100的内侧可以设置相应的滑槽或者限位部件对支撑件200进行限位,使得支撑件200能够与梁体顶板110贴合滑动。
在一些实施例中,第二驱动部件600与支撑件200平行布置,第二驱动部件600的固定部位可布置在与梁体顶板110相对的梁体底板上,利用梁体底板与第二驱动部件600进行支撑。通过第一连接件120实现对支撑件200的支撑,在第二驱动部件600的自由端的驱动下带动支撑件200贴着梁体顶板110滑动。
在一些实施例中,在梁体底板与第二驱动部件600的活动部(如液压千斤顶的液压伸缩杆)之间还可以增加支撑部件800,支撑部件800可以与梁体底板之间粘接或者焊接。可选地,支撑部件800可以是平板型或者槽型,第二驱动部件600的活动部可在该支撑部件800的表面伸缩滑动,由支撑部件800对第二驱动部件600作进一步的支撑,使得通过第一连接件120实现对支撑件200的支撑,在第二驱动部件600的自由端的驱动下带动支撑件200贴着梁体顶板110滑动。
在一些实施例中,第二驱动部件600的一端可以与翻转梁体100铰接,第二驱动部件600的另一端可以与第一连接件120铰接。
在一些实施例中,第二驱动部件600也可以是液压千斤顶或者电动推杆。液压千斤顶的支撑力较大,电动推杆的反应速度较快,可以根据顶板的支护需要进行选择,此处不作具体限定。当然,其它能够实现驱动支撑件200伸缩的驱动机构均在本申请的保护范围之内。
在上述实施例的基础上,本申请的发明人考虑到,除了利用翻转梁体100自身的梁体顶板110作为支撑件200的限位部件之外,还可以额外设置导向结构700,以实现支撑件200沿翻转梁体100的长度方向延伸,并且在顶板支撑过程中能够对支撑件200起到一定的限位作用。为此,本申请为翻转梁体100和支撑件200的伸缩提供另一种可能的实现方式:
在一些实施例中,如图3所示,翻转梁体100内设有空腔结构130,翻转梁体的第二端100b设有与空腔结构130相连通的导向结构700,支撑件200穿设于导向结构700,使得支撑件的第一端200a位于空腔结构130内、以及支撑件的第二端200b位于导向结构700远离空腔结构130的一侧。
在一些实施例中,导向结构700可以是具有一定长度的导向槽,支撑件200能够在导向槽内来回滑动。其中,导向槽可以与翻转梁的第二端焊接、铆接、螺栓连接或者一体成型。导向槽可以自翻转梁体的第二端100b向空腔结构130内部延伸,也可以自翻转梁体的第二端100b向翻转梁体100的外部延伸,也可以分别向空腔内部和翻转梁体100的外部延伸。导向槽内部的开口大小可根据支撑件200的厚度进行设置。
可选地,导向槽在空腔结构130内部还可以通过设置加强筋固定,以增加导向槽的结构强度。
在一些实施例中,对于板状的支撑件200,还可以在支撑件200的上表面设置滑槽,导向结构700可以是具有限位结构的滑块,利用支撑件200的滑槽与限位结构的滑块配合,实现对支撑件200的限位作用,从而通过第二驱动部件600的驱动实现伸缩。
在一些实施例中,导向结构700还可以是在翻转梁的梁体侧板上设置开口槽,此时可以利用支撑板的两侧设置延伸部,有延伸部与开口槽的配合实现支撑件200的限位。
在一些实施例中,空腔结构130内布置有第二驱动部件600,第二驱动部件600的长度延伸方向与翻转梁体100的长度延伸方向一致。第二驱动部件600的一端与空腔结构130的内侧相连,第二驱动部件600的另一端与支撑件的第一端200a连接,用于驱动支撑件200沿着平行于翻转梁体100的长度延伸方向伸缩,以实现支撑件200对顶板的支护及支护后的抽离。
在一些实施例中,为方便对支撑件200的驱动,第二驱动部件600可以与支撑件200位于同一水平面,例如:第二驱动部件600与支撑件200位于同一水平面内,由第二驱动部件600直接驱动支撑件200实现伸缩。
在一些实施例中,第二驱动部件600也可以是液压千斤顶或者电动推杆。液压千斤顶的支撑力较大,电动推杆的反应速度较快,可以根据顶板的支护需要进行选择,此处不作具体限定。当然,其它能够实现驱动支撑件200伸缩的驱动机构均在本申请的保护范围之内。
在一些实施例中,继续参阅图2和图4,支撑件200可以为弹簧板组件,弹簧板组件包括一个或者一个以上层叠的弹簧板,当翻转梁体100向上支撑顶板时,弹簧板可以产生一定的弯度,对顶板接触性更好。弹簧板的数量可根据顶板的支撑需要进行设置。在满足对顶板支护的支撑力要求的前提下,弹簧板的数量尽可能地减少,方便支撑件200抽离,且在支撑件200抽离后金属网与顶板之间的间隙较小,从而增加金属网对顶板的支撑。
需要说明的是,当弹簧板的数量为一个时,弹簧板组件为单个弹簧板;当弹簧板的数量为一个以上时,可部分重叠形成弹簧板组件,层叠的各弹簧板的自由端(远离翻转梁体100的一端)与翻转梁体的第二端100b之间的距离自上而下依次缩短。
在一些实施例中,如图5所示,支撑件200可以为钢棍组件,钢棍组件包括一个或者一个以上沿着翻转梁体100的宽度方向间隔布置的钢棍。当钢棍为一个以上时,多个钢棍可以在靠近翻转梁体的第一端100a的一端实现合并,以便于与第二驱动部件600连接。相邻钢棍之间的间距可根据顶板的宽度进行设置,此处可不作具体限定。
利用至少一个钢棍制作的支撑件200,可以对特定岩石块度的顶板实现更好地支撑,并且可以在两根钢棍之间的间隙打锚孔进行金属网的固定,易于操作,安全性更高。
在一些实施例中,对于支撑力要求不高的顶板进行支护时,支撑件200还可以为扁平的钢板结构,扁平的钢板结构的厚度较薄,在金属网固定后易于抽离。
基于同一发明构思,继续参阅图1,本申请实施例还提供了一种临时支护装置,包括:顶梁400以及前述各实施例中的至少一个支护机构。
任一支护机构中的翻转梁体的第一端100a与顶梁400以可转动的方式连接,任一支护机构中的第一驱动部件300的一端与顶梁400以可转动的方式连接,第一驱动部件300的另一端与翻转梁体100以可转动的方式连接,用于驱动翻转梁体100绕顶梁400转动。翻转梁体的第二端100b设有可伸缩的支撑件200。
可以理解的是,支护机构的具体数量可根据顶梁400的宽度以及顶板的支撑需要(如:支撑力要求、支护宽度等)进行设定。
可选地,任一支护机构中的翻转梁体的第一端100a与顶梁400铰接,任一支护机构中的第一驱动部件300的一端与顶梁400铰接,第一驱动部件300的另一端与翻转梁体100铰接。
在一些实施例中,支撑件200的伸缩方向与翻转梁体100的长度延伸方向平行。
在一些实施例中,当支护机构的数量为一个时,支护机构的翻转梁体100与顶梁400的前端进行铰接,具体可以通过连接销轴500实现铰接。
在一些实施例中,当支护机构的数量为两个或者两个以上时,所设置的顶梁400需要能够容至两个或者两个以上的支护机构并行布置,并行布置的方向与顶梁400的长度延伸方向一致。在两个或者两个以上的支护机构与顶梁400分别进行连接时,可预先在顶梁400的底侧布置用于与翻转梁体100和第一驱动部件300铰接的吊耳,各支护机构的翻转梁体100和第一驱动部件300分别于对应位置的吊耳进行铰接以实现安装。相邻的支护机构之间可预留一定的间距,互不干扰,具体的间距大小根据实际情况设置,此处可不作具体限定。
在一些实施例中,临时支护装置中的各支护机构中,每个支撑件200均可由安装在相应翻转梁体100内部的第二驱动部件600驱动,以实现沿翻转梁长度方向伸缩。本实施例中第二驱动部件600和支撑件200的安装位置和连接结构可参照前述实施例中关于支护机构的相关描述。
具体地,翻转梁体100内设有空腔结构130,空腔结构130延伸至翻转梁体的第二端100b,即翻转梁体的第二端100b为敞口结构。支撑件200至少部分位于空腔结构130内。翻转梁体100包括梁体顶板110,梁体顶板110位于空腔结构130的顶部,空腔结构130用于支撑件200贴合滑动,位于空腔结构130内的支撑件200与梁体顶板110贴合。支撑件200远离梁体顶板110的一侧设置有第一连接件120,第一连接件120与支撑件200连接。空腔结构130内布置有第二驱动部件600,第二驱动部件600作为支撑件200的驱动部件,与支撑件200的伸缩方向平行布置。第二驱动部件600的一端与翻转梁体100铰接,第二驱动部件600的另一端与第一连接件120铰接,用于驱动支撑件200沿着平行于翻转梁体100的长度延伸方向伸缩,以实现支撑件200对顶板的支护及支护后的抽离。
可选地,翻转梁体100内设有空腔结构130,翻转梁体的第二端100b设有与空腔结构130相连通的导向结构700,支撑件200穿设于导向结构700内,使得支撑件的第一端200a位于空腔结构130内、以及支撑件的第二端200b位于导向结构700远离空腔结构130的一侧。空腔结构130内布置有第二驱动部件600,第二驱动部件600与翻转梁体100的长度方向平行。第二驱动部件600的一端与空腔结构130的内侧相连,第二驱动部件600的另一端与支撑件的第一端200a连接,用于驱动支撑件200沿着平行于翻转梁体100的长度延伸方向伸缩,以实现支撑件200对顶板的支护及支护后的抽离。
在需要支护顶板时,翻转梁体100的支撑件200需要先伸出,然后通过第一驱动部件300将翻转梁体100挑起,直接给顶板所需的初撑力,从而快速完成破碎顶板支护工艺。按照支护安全规定,顶板达到有初撑力的支护,顶板即是安全的。本实施例中的支护机构所实现的掘进工作面临时支护,改变了原有支护工艺,降低了掘进风险。
在一些实施例中,支撑件200可以为弹簧板组件,弹簧板组件包括至少一个层叠的弹簧板,当翻转梁体100向上支撑顶板时,弹簧板可以产生一定的弯度,对顶板接触性更好。弹簧板的数量可根据顶板的支撑需要进行设置。在满足对顶板支护的支撑力要求的前提下,弹簧板的数量尽可能地减少,方便支撑件200抽离,且在支撑件200抽离后金属网与顶板之间的间隙较小,从而增加金属网对顶板的支撑。
在一些实施例中,支撑件200可以为钢棍组件,钢棍组件包括至少一个沿着翻转梁体100的宽度方向间隔布置的钢棍,至少一个钢棍可以在靠近翻转梁体的第一端100a的一端实现合并,以便于与第二驱动部件600连接。钢棍之间的间距可根据顶板的宽度进行设置,此处可不作具体限定。
利用至少一个钢棍制作的支撑件200,可以对特定岩石块度的顶板实现更好地支撑,并且可以在两根钢棍之间的间隙打锚孔进行金属网的固定,易于操作,安全性更高。
在一些实施例中,第一驱动部件300可以为液压千斤顶或者电动推杆中的一种;或者,第二驱动部件600为液压千斤顶或者电动推杆中的一种;或者,第一驱动部件300和第二驱动部件600均为液压千斤顶或者电动推杆中的一种。
本实施例提供的临时支护装置,通过翻转梁体100的转动和支撑件200的延伸实现对顶板的快速临时支护,降低了顶板塌冒的风险;在金属网固定后可将支撑件200从顶板与金属网之间抽离,从而实现支护机构的再利用,该支护机构代替人工作业,省时省力,同时也避免了铺网工艺的空顶作业问题,提高了人员安全性。
在一些实施例中,如图6所示,顶梁400的数量为多根,多根顶梁400平行于掘进方向布置且连接为一体。多根顶梁400中,至少部分顶梁400的前端连接有至少一个支护机构。
需要说明的是,图6中仅以每根顶梁400的前端均连接一个支护结构为例进行示意。
在一些实施例中,可以间隔选取部分顶梁400的前端安装支护机构,每根顶梁400上安装的支护机构的数量可以根据实际需要进行设定。
本实施例中,通过设置多根顶梁400并排的结构,可以设置更多的支护机构,一方面可以增大支护面积,另一方面也提高了对顶板的支撑力。
在一些实施例中,可以在每根顶梁400的前端均设置至少一个支护机构,以进一步增大对顶板的支护面积,提高支护效果。每根顶梁400设置至少一个支护机构的具体描述可参照前述实施例的内容,此处不再详细赘述。
在上述实施例的基础上,本申请实施例提供另一种临时支护装置,除了顶梁400以及与顶梁400相连的支护机构之外,还包括支撑行走机构。支撑行走机构与顶梁400的底侧连接,用于对顶梁400进行支撑并带动顶梁400行走。
在一些实施例中,行走机构可以包括多个液压支柱,每个液压支柱的底端均可以设置滚轮,滚轮可利用驱动电机以及相应的变速箱结构实现滚动,从而实现顶梁400的行走。当然,也可以是将液压支柱安装在行走履带上,行走履带可以为两个。掘进时,掘进机可以布置在两个行走履带之间,使得顶梁400位于掘进机的上方,进而实现边掘进边支护的顶板工艺。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供了一种临时支护方法,基于前述各实施例中的临时支护装置,该临时支护方法的流程示意图如图7所示,包括以下步骤S101~S104:
S101,将支撑件200从翻转梁体的第二端100b伸出,由第一驱动部件300驱动翻转梁体100上挑,使得翻转梁体100与支撑件200支护顶板。
具体地,在对裸露的顶板进行支护之前,需要先将支撑件200伸出,可在支撑件200伸出的过程中同时实现翻转梁体100的上挑。当然,也可以在支撑件200完全伸出后,再迅速将翻转梁上挑。在翻转梁上挑之后,可由伸出的支撑件200对裸露的顶板进行临时支护。整个过程可以在一分钟之内完成,以防止顶板塌冒。
S102,在支撑件200下方铺设金属网。
具体地,在利用临时支护装置的支撑件200对顶板进行临时支护之后,支撑件200的下方铺设金属网。金属网贴着支撑件200远离顶板的一侧布置,以防止顶板上较大的碎石下落,提高人员安全性。
S103,在金属网的下方安装锚杆和托盘,以将金属网压紧在支撑件200远离顶板的一侧。
具体地,在金属网铺设完成之后,需要安装托盘,托盘由安装在巷道的上方的锚杆固定。安装锚杆之前可在巷道两侧打孔,以便于锚杆的安装。托盘安装完成之后可将金属网压紧在支撑件200远离顶板的一侧,以便在支撑件200抽离之后由金属网对顶板进行支护。此外,托盘除托网外还能防止较大面积的岩体下落,进一步提高人员安全性。
S104,将支撑件200缩回,使得支撑件200从顶板与金属网之间抽离。
具体地,在完成托盘的安装之后,即完成对顶板的永久支护。在永久支护完成之后,需要将支撑件200抽离,以便使金属网直接与顶板接触,从而完成对顶板的临时支护。由于支撑件200能够贴着顶板抽离,不受金属网的影响。
本实施例提供的临时支护方法,利用临时支护装置,可以迅速对顶板进行初期支护,从而降低顶板塌冒的风险;此外,该临时支护方法可以有效解决人工支护费时费力及人员安全的问题。
在上述实施例的基础上,本申请实施例还提供了另一种临时支护方法,包括上述实施例中的步骤S101~S104,此外,在步骤S104之后,还包括:
由第一驱动部件300驱动翻转梁体100下放至初始位置。
具体地,在支撑件200抽离之后,可利用第一驱动部件300将翻转梁体100缩回,以将翻转梁体100下放至初始位置实现复位。在下一段巷道的顶板掘进完成之后,由行走机构带动顶梁400行走至下一段巷道的后方,以便于按照上述方法实现对下一段顶板的临时支护。
本申请各实施例至少具有以下有益效果:
1、通过翻转梁体的转动和支撑件的延伸实现对顶板的快速临时支护,降低了顶板塌冒的风险;在金属网固定后可将支撑件从顶板与金属网之间抽离,从而实现支护机构的再利用,该支护机构代替人工作业,省时省力,同时也解决了铺网工艺的空顶作业,提高了人员安全性。
2、支撑件可以为弹簧板组件,弹簧板组件包括一个或者一个以上层叠的弹簧板,当翻转梁体向上支撑顶板时,弹簧板可以产生一定的弯度,对顶板接触性更好。
3、利用至少一个钢棍制作的支撑件,可以对特定岩石块度的顶板实现更好地支撑,并且可以在两根钢棍之间的间隙打锚孔进行金属网的固定,易于操作,安全性更高。
4、通过设置多根顶梁并排的结构,可以设置更多的支护机构,一方面可以增大支护面积,另一方面也提高了对顶板的支撑力。
5、本实施例提供的临时支护方法,利用临时支护装置,可以迅速对顶板进行初期支护,从而降低顶板塌冒的风险;此外,该临时支护方法可以有效解决人工支护费时费力及人员安全的问题。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、零件、组件和/或它们的组。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解,可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解,可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现,从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本申请公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
本技术领域技术人员可以理解,本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地,具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地,现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种支护机构,其特征在于,包括:翻转梁体(100)和第一驱动部件(300);
所述翻转梁体的第一端(100a)用于与顶梁(400)以可转动的方式连接;
所述第一驱动部件(300)的一端用于与所述顶梁(400)铰接,所述第一驱动部件(300)的另一端与所述翻转梁体(100)以可转动的方式连接,用于驱动所述翻转梁体(100)绕所述顶梁(400)转动;
所述翻转梁体的第二端(100b)设有可伸缩的支撑件(200)。
2.根据权利要求1所述的支护机构,其特征在于,所述支撑件(200)的伸缩方向与所述翻转梁体(100)的长度延伸方向一致。
3.根据权利要求2所述的支护机构,其特征在于,所述翻转梁体(100)内设有空腔结构(130),所述空腔结构(130)延伸至所述翻转梁体的第二端(100b);所述空腔结构(130)可供所述支撑件(200)至少部分位于其内。
4.根据权利要求3所述的支护机构,其特征在于,所述翻转梁体(100)包括梁体顶板(110),所述梁体顶板(110)位于所述空腔结构(130)的顶部,所述梁体顶板(110)用于所述支撑件(200)贴合滑动。
5.根据权利要求4所述的支护机构,其特征在于,所述支撑件(200)与所述梁体顶板(110)贴合,所述支撑件(200)远离梁体顶板(110)的一侧设置有第一连接件(120),所述第一连接件(120)与所述支撑件(200)连接;
所述空腔结构(130)内布置有第二驱动部件(600),所述第二驱动部件(600)的长度延伸方向与所述支撑件(200)的伸缩方向一致;所述第二驱动部件(600)的一端与所述翻转梁体(100)铰接,所述第二驱动部件(600)的另一端与所述第一连接件(120)铰接,用于驱动所述支撑件(200)沿着平行于所述翻转梁体(100)的长度延伸方向伸缩。
6.根据权利要求2所述的支护机构,其特征在于,所述翻转梁体(100)内设有空腔结构(130),所述翻转梁体的第二端(100b)设有与所述空腔结构(130)相连通的导向结构(700),所述支撑件(200)穿设于所述导向结构(700),使得所述支撑件的第一端(200a)位于所述空腔结构(130)内、以及所述支撑件的第二端(200b)位于所述导向结构(700)远离所述空腔结构(130)的一侧。
7.根据权利要求6所述的支护机构,其特征在于,所述空腔结构(130)内布置有第二驱动部件(600),所述第二驱动部件(600)的长度延伸方向与所述翻转梁体(100)的长度延伸方向一致;
所述第二驱动部件(600)的一端与所述翻转梁体(100)相连接,所述第二驱动部件(600)的另一端与所述支撑件的第一端(200a)连接,用于驱动所述支撑件(200)沿着平行于所述翻转梁体(100)的长度延伸方向伸缩。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的支护机构,其特征在于,所述支撑件(200)为弹簧板组件,所述弹簧板组件包括一个或者一个以上层叠的弹簧板;
或者,所述支撑件(200)为钢棍组件,所述钢棍组件包括一个或者一个以上沿着所述翻转梁体(100)的宽度方向间隔布置的钢棍;
或者,所述支撑件(200)为扁平的钢板结构。
9.一种临时支护装置,其特征在于,包括:顶梁(400)以及至少一个如权利要求1至8中任一项所述的支护机构;
任一所述支护机构中的翻转梁体的第一端(100a)与所述顶梁(400)以可转动的方式连接,任一所述支护机构中的第一驱动部件(300)的一端与所述顶梁(400)以可转动的方式连接,所述第一驱动部件(300)的另一端与所述翻转梁体(100)以可转动的方式连接,用于驱动所述翻转梁体(100)绕所述顶梁(400)转动。
10.一种临时支护方法,基于权利要求8或9所述的临时支护装置,其特征在于,包括:
将支撑件(200)从翻转梁体的第二端(100b)伸出,由第一驱动部件(300)驱动翻转梁体(100)上挑,使得所述翻转梁体(100)和所述支撑件(200)支护顶板;
在所述支撑件(200)下方铺设金属网;
在所述金属网的下方安装锚杆和托盘,以将所述金属网压紧在所述支撑件(200)远离所述顶板的一侧;
将所述支撑件(200)缩回,使得所述支撑件(200)从所述顶板与所述金属网之间抽离。
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