CN203669906U - 煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置 - Google Patents

Abstract

本技术提供一种能够吊挂于巷道顶板，减小对巷道底板空间的占用，避免造成对掘进作业的影响，结构紧凑，体积小，为锚杆支护作业提供安全保障的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置。它包括具有框架的主体部，框架上具有与固定在巷道顶板的轨道配合的滑动副和/或滚动副、用于驱动框架沿着轨道移动的驱动装置，由多级套筒嵌套组成的主臂，驱动主臂的各级套筒伸缩的主撑油缸；活塞杆可上下升降的撑顶油缸设置在框架上；主臂铰接在框架前部，主臂与护顶架铰接，在护顶架与主臂之间铰接有驱动护顶架翻转的调平油缸；在框架与主臂下部之间铰接有驱动主臂翻转的翻转油缸；主撑油缸、撑顶油缸、调平油缸、翻转油缸均与液压总成通过液压管路相连。

Description

煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置

技术领域

本实用新型涉及一种使用于煤矿井下掘进巷道用的吊轨自移式前探支护装置，隶属于锚喷支护技术领域，尤其属于前探支护技术领域。

背景技术

当前，井下常用的临时支护有插挂梁（或称前探梁、窜管梁）式，点柱式，综掘机载式等几种形式。

插挂梁式临时支护方式适应于锚网（锚喷）支护巷道施工；吊挂锚杆外露2.5～7.0mm，不易掌握；需打预留钻孔，迎头片帮可导致预留钻孔破坏，造成钻孔失效；预留吊挂锚杆丝纹易破坏造成安装困难；对顶板没有初撑力，顶板易离合掉顶；大角度上山掘进时易整体下滑，带来安全隐患；需人工在迎头空顶区附近操作，占用时间且安全性较差；前探梁与顶板为点或线接触，有效支护面积小；在遇到顶板破碎或巷道起伏变化较大时不能正常使用。

点柱式临时支护一般由支柱和木板组成，支柱一般采用钢质或玻璃钢材质的单体液压缸。该支护方式是利用支柱产生一定的初撑力，通过木板作用到顶板上，实现对顶板的支护。该支护方式支护面积小，不能全面支护裸露岩体，有漏顶现象；不能形成联合支护，容易受压倾倒；设备笨重，移位所需工时多、劳动强度大。

机载式临时装置有的安装于掘进机机身上，通过伸缩臂将护板（护顶架）送至空顶区，实现对顶板的支撑。安装于掘进机机身上的临时支护体积较大，占用了掘进机机身上部较大空间，给其它设备（如除尘风筒）的安装带来不便。安装于炮头上的连杆式临时支护在掘进机进行切割侧帮作业时可能产生干涉以致导致设备损坏；其收缩与炮头之上在一定程度上影响了操作人员的视线，给正常的掘进作业带来不便。

发明内容

本技术的目的是提供一种能够吊挂于巷道顶板，减小对巷道底板空间的占用，避免造成对掘进作业的影响，结构紧凑，体积小，为锚杆支护作业提供安全保障的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置。

本煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，包括具有框架的主体部，框架上具有与固定在巷道顶板的轨道配合的滑动副和/或滚动副、用于驱动框架沿着轨道移动的驱动装置，主要由多级套筒嵌套组成的主臂，驱动主臂的各级套筒伸缩的主撑油缸；活塞杆能够上下升降的撑顶油缸设置在框架上；主臂后端铰接在框架前部，主臂前端与护顶架的后端铰接，在护顶架与主臂之间铰接有驱动护顶架翻转的调平油缸；在框架与主臂下部之间铰接有驱动主臂翻转的翻转油缸；主撑油缸、撑顶油缸、调平油缸、翻转油缸均与液压总成通过液压管路相连。

本技术的有益效果：巷道进行掘进作业时，本临时支护装置收起停放于迎头后部一定距离的位置。掘进作业完成一个步进要进行锚杆支护时，本临时支护装置在驱动装置作用下沿着轨道移位至迎头，进行临时支护作业。支护作业时，撑顶油缸的活塞杆向上伸出至与位于巷道顶部的顶板可靠接触；将网铺设于护顶架上；主臂在主撑油缸的作用下向前伸出，并在翻转油缸的带动下向上翻转（摆动），将护顶架连同网送至空顶处并与顶板可靠接触；工人至护顶架下部进行锚杆作业。锚杆作业完成后，主臂带动护顶架落下并收拢，然后本临时支护装置在驱动装置的作用下沿着轨道后退，以免影响掘进作业。本设备的优点：本临时支护装置吊挂于巷道顶板，能够通过驱动装置实现自移动，减轻了劳动强度；临时支护装置可沿巷道大幅度前进或后退运动，避免临时支护装置对掘进作业的影响；临时支护装置的布置形式减小设备对巷道底板空间的占用，为其它设备的运转和其它作业的施工节省了空间。设置有起到支撑作用的撑顶油缸，防止支护机作业时倾翻。主臂采用套筒伸缩结构，作业时可以伸出；不作业时可以收回，缩小体积。该装备能够快速进入空顶作业，能及时进行护顶作业，缩短超前支护的时间。本设备机械化程度高，可减轻工人劳动强度，提高劳动效率。本实用新型提高了煤矿掘进巷道临时支护的工作效率、可靠性、安全性，为锚杆支护作业提供了便利、快捷的安全保障。

上述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，护顶架包括相铰接的下层架和上层架、铰接在下层架和上层架之间的用于驱动上层架相对于下层架摆动的摆动油缸，摆动油缸与液压总成通过液压管路相连；主臂前端与下层架后端铰接；调平油缸铰接在下层架与主臂之间。上层架在摆动油缸的带动下相对于下层架摆动，相对于下层架倾斜一定角度，以实现对不同倾斜角度顶板的良好贴合。

上述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，主臂包括外方套、内方套、铰接在外方套与内方套之间的主撑油缸；外方套的后端铰接在框架前部，并与翻转油缸相铰接；相对于外方套轴向移动的内方套位于外方套内；内方套前端与下层架的后端铰接，在下层架与内方套上部之间铰接调平油缸。

上述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，撑顶油缸为两个，以轨道对称。

上述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，驱动装置为液压马达、设置在液压马达输出轴上的驱动轮；液压马达与液压总成通过液压管路相连。

上述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，在框架上设置有使得主体部相对于轨道停止移动的刹车装置。刹车装置为刹车抱紧机构，刹车抱紧机架具有抱紧毂、在常态时使得抱紧毂与轨道接触的弹簧、驱动抱紧毂克服弹簧的弹力而离开轨道的抱紧毂驱动油缸；抱紧毂驱动油缸与液压总成通过液压管路相连。在主体部不行走时，抱紧毂在弹簧的作用下压紧轨道；等需要沿着轨道移动本临时支护装置时，通过抱紧毂驱动油缸动作，使得抱紧毂离开轨道而不与轨道接触。这样就增加本临时支护装置的安全性。

上述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，框架上设置有滚动在轨道上的滚轮。通过框架通过滚动副与轨道配合，减小了移动的阻力。

附图说明

图1本实用新型在支护状态示意图（上层架处于水平状态）。

图2是主体部的示意图。

图3是主臂的示意图。

图4是护顶架的示意图。

图5是本实用新型在支护状态的左视图（上层架处于倾斜状态）。

图6是本实用新型在收回状态的示意图。

具体实施方式

参见图1、5、6所示煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，是一种适用于煤矿巷道的临时支护装备，用以对巷道顶板锚杆作业提供防护，防止顶板垮落对工人带来伤害，保护工人安全。本装置可以沿固定于顶板的轨道实现前后移位，通过液压驱动实现所需要的动作。

本装置主要由主体部1、翻转油缸2、主臂3、护顶架4、调平油缸5等部分组成，支护状态的总体布置如图1、5所示。

参见图2，主体部1是本装置的主体部分，包括框架11、在框架上布置的电磁起动器12、带电机的油泵13、液压控制系统14、驱动装置15、刹车抱紧机构（刹车装置）16、撑顶油缸17、滚轮18、液控先导阀组19等。

参见图1、5，顶板6通过锚杆7固定在巷道顶部。一根工字钢（轨道）8悬挂在顶部上。框架上具有多对与工字钢8的翼缘板81内侧滚动配合的滚轮18。用于驱动框架沿着轨道移动（前进和后退）的驱动装置15主要由两个液压马达151、设置在液压马达输出轴上的驱动轮152。两个驱动轮152与工字钢的腹板82两侧构成摩擦副。

两个竖直的撑顶油缸17竖直在框架上，每对滚轮中两个滚轮、两个撑顶油缸、两个液压马达、两个驱动轮均以工字钢轴线对称。

属于现有技术的刹车抱紧机构16有两个抱紧毂161设置在腹板82的两侧，抱紧毂161设置在铰接在框架上的杠杆162的一端，两个杠杆162的另一端164分别与抱紧毂驱动油缸165的缸体166和活塞杆167相铰接，弹簧163设置在抱紧毂驱动油缸165的缸体166和活塞杆167之间（弹簧163的两端分别缸体166和活塞杆167接触）。弹簧163在常态时，杠杆上的两个抱紧毂夹紧腹板，主体部不能移动。当需要移动主体部时，抱紧毂驱动油缸动作，抱紧毂驱动油缸的活塞杆收回，两个杠杆绕与框架的铰接处摆动，两个抱紧毂离开腹板（不与腹板接触）。

参见图4，护顶架4是与顶板直接接触的部件，对顶板起支撑作用，包括相铰接的下层架41和上层架42、铰接在下层架和上层架之间的用于驱动上层架相对于下层架摆动的两个摆动油缸43。下层架是护顶架的基础，内方套前端与下层架后端铰接。

参见图3，主臂3为双层套筒式结构，包括外方套31、内方套32、主撑油缸33。外方套的后端铰接在框架前部；相对于外方套轴向移动的内方套位于外方套内；在外方套与内方套之间铰接有主撑油缸；主撑油缸的伸缩可以带动内外方套之间相对运动，调节主臂的长度，从而调节护顶架的位置。内方套前端与下层架的后端铰接，在下层架与内方套上部之间铰接调平油缸5。

电磁起动器12与电机相连，油泵13与油箱相通，油泵、撑顶油缸、液压马达、翻转油缸、调平油缸、主撑油缸等通过液压管路与液压控制系统14相连。液控先导阀组19从液压控制系统14引出，便于操作人员在地面上进行控制。

通过摆动油缸是伸缩，调节上层架在垂直于轨道的平面内的角度。当巷道为倾斜顶板时，通摆动油缸可以调节上层架的倾斜角度，实现对顶板的良好贴合，如图5所示。翻转油缸与框架和外方套铰接，通过其伸缩带动主臂角度的调节；调平油缸与内方套前端和下层架铰接，通过其伸缩在沿着轨道延伸的平面内调节护顶架的角度。

整机的正常支护状态如图1所示（水平顶板）。护顶架的支护面积为2m×2m。在不进行支护工作时，可以将装置收回并后撤，如图6所示。

主臂的作用是将护顶架向前送至空顶处贴合顶板。当护顶架收回时，主臂完全收回至最短。主臂与框架之间铰接，并通过翻转油缸的伸缩，带动主臂向前翻出和向后翻回。主臂与护顶架通过调平油缸连接，调平油缸伸缩带动护顶架的向上和向下翻转以使护顶架紧密贴合顶板。本装置不工作时，主撑油缸和撑顶油缸完全缩回，翻转油缸和调平油缸共同协调运动，使护顶架收回。

将单排工字钢轨道固定于完成支护部分的顶板锚杆上，方向为沿着巷道的纵向。本装置悬挂于该轨道上，并能够沿轨道自行移动。掘进作业时，本装置收缩至最小状态，位于掘进工作面后部一定距离；进行支护作业时，本装置沿轨道向前滑移至适当位置，护顶架向上伸出至与顶板贴合并施加主动支撑力，工人在该装置的保护下进行锚杆支护作业，避免了空顶下作业，确保锚杆作业安全。本实用新型是煤矿掘进巷道用吊轨自移式前探支护装置，结构紧凑，体积小，移位快速、准确，并在到位后能够实现可靠地制动，尤其是在倾斜巷道中，实现快速准确定位及制动尤为重要。该装置能够沿预先安装在巷道顶板的轨道上大幅度前进或后退的自移动，提高了工作效率；尽量降低其对巷道空间的占用，避免本装置对掘进作业的影响。

Claims (8)

1.煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，包括具有框架的主体部，其特征是：框架上具有与固定在巷道顶板的轨道配合的滑动副和/或滚动副、用于驱动框架沿着轨道移动的驱动装置，主要由多级套筒嵌套组成的主臂，驱动主臂的各级套筒伸缩的主撑油缸；活塞杆能够上下升降的撑顶油缸设置在框架上；主臂后端铰接在框架前部，主臂前端与护顶架的后端铰接，在护顶架与主臂之间铰接有驱动护顶架翻转的调平油缸；在框架与主臂下部之间铰接有驱动主臂翻转的翻转油缸；主撑油缸、撑顶油缸、调平油缸、翻转油缸均与液压总成通过液压管路相连。

2.如权利要求1所述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，其特征是：护顶架包括相铰接的下层架和上层架、铰接在下层架和上层架之间的用于驱动上层架相对于下层架摆动的摆动油缸，摆动油缸与液压总成通过液压管路相连；主臂前端与下层架后端铰接；调平油缸铰接在下层架与主臂之间。

3.如权利要求2所述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，其特征是：主臂包括外方套、内方套、铰接在外方套与内方套之间的主撑油缸；外方套的后端铰接在框架前部，并与翻转油缸相铰接；相对于外方套轴向移动的内方套位于外方套内；内方套前端与下层架的后端铰接，在下层架与内方套上部之间铰接调平油缸。

4.如权利要求1、2或3所述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，其特征是：撑顶油缸为两个，以轨道对称。

5.如权利要求1、2或3所述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，其特征是：驱动装置为液压马达、设置在液压马达输出轴上的驱动轮；液压马达与液压总成通过液压管路相连。

6.如权利要求1、2或3所述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，其特征是：在框架上设置有使得主体部相对于轨道停止移动的刹车装置。

7.如权利要求6所述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，其特征是：刹车装置为刹车抱紧机构，刹车抱紧机架具有抱紧毂、在常态时使得抱紧毂与轨道接触的弹簧、驱动抱紧毂克服弹簧的弹力而离开轨道的抱紧毂驱动油缸；抱紧毂驱动油缸与液压总成通过液压管路相连。

8.如权利要求1、2或3所述的煤矿巷道悬吊式液压临时支护装置，其特征是：框架上设置有滚动在轨道上的滚轮。

Images