CN203905991U - 矿用履带自移式可伸缩超前支护液压支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型矿用履带自移式可伸缩超前支护液压支架，主要由行走机构、支护系统、控制系统和监控系统四部分组成。行走机构包括可拆卸底座和履带，动力供给由布置在巷道内的乳化液泵站和移动变电站实现。支护系统通过调整侧护板的伸缩量实现不同巷道宽度条件下的完全支护。控制系统不仅可以通过集控操纵箱的操作阀和电气开关实现手动操作，还可以通过手持式防爆遥控器实现远程控制。监控系统由瓦斯探头、红外探头以及危险警报信号器组成。本实用新型涉及一种煤矿回采巷道超前支护液压支架，有效改善了传统支架在急倾斜煤层、沿空留巷、软弱底板及破碎围岩条件下的适用性，系统设计精巧合理，自动化程度高，具有较高的系统可靠性。

Description

矿用履带自移式可伸缩超前支护液压支架

技术领域

本发明涉及一种矿山巷道超前支护液压支架，尤其是一种履带自移式可伸缩的超前支护液压支架，用于煤矿开采的回采巷道超前支护技术中。

背景技术

超前支护作为回采巷道及时支护的一种必要形式，长期以来在保证巷道围岩稳定和回采工作面正常生产方面起着重要的作用，在确保回采工作面形成并维护正常通风、行人回路方面具有关键性的控制意义。国内外针对回采工作面超前支护存在的技术难点，分别从支护材料和设备两方面展开了大量的探索性研究。部分成果已经成功应用于现场生产实践，有效地改善了回采工作面巷道的维护效果，较好的实现了工作面的安全生产。目前，最常见的超前支护形式是在锚杆支护的基础上辅以单体液压支柱作为临时支护。然而，这种支护形式的直接后果是工人的劳动强度随着工作面推进长度的增大呈几何倍数增加，不符合高产高效矿井建设的基本要求。为此，国内相关科研院所开发了超前支护液压支架代替传统的单体液压支柱，这种超前支护液压支架最大限度的减少了工人的劳动强度，降低了工作面超前支护的难度。尽管如此，现有的超前支护液压支架依然具有明显的局限性，对于本质上复杂多变的煤层地质条件不具备普遍适用性。具体表现在：支架宽度设计时已经确定，实际生产中巷道围岩受工作面超前支承压力影响，很容易出现由于片帮、鼓出造成的巷道宽度上的变化，从而出现支架无法完全支护顶板的安全隐患；受支架底座矩形断面影响，底板比压过大，在软弱破碎底板条件下极易出现支架钻底的现象，支架稳定性得不到保障；对于急倾斜煤层，普遍存在的支架下窜的问题得不到有效的解决，且随着煤层倾角的增大，支架移动困难、稳定性随之降低；对于沿空巷道受多次采动影响出现的底鼓也不具有适应性。加之目前的液压控制系统基本处于手动操作阶段，与现代化矿井自动化建设的目标也不相符合。为实现采煤工作面的高产高效建设，上述问题必须得到有效解决。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种能够适应回采巷道宽度变化、避免出现软支架钻底、自动化程度高，特别是能够适应急倾斜煤层开采和沿空留巷等多种动压巷道变形条件的具有电液控制功能的矿用履带自移式可伸缩超前支护液压支架。

技术方案：本发明矿用履带自移式可伸缩超前支护液压支架，包括行走机构、支护系统、控制系统和监控系统四部分。所述的行走机构由具有原地360°转向功能的可拆卸底座和双轴驱动的履带组成。其中可拆卸底座由安装在底座中部的液压千斤顶和万向轮组成，液压千斤顶承受整个支架重量，当支架被托起的时候通过转动万向轮实现支架的原地转向，从而根据巷道掘进方向调整支架位置；履带以轴承传动的方式与安装在可拆卸底座内的发动机和减速器连接。动力采用液压和电气双回路的供给实现，其中液压供给通过布置在回采巷道中的乳化液泵站的高压胶管与发动机连接，电气供给通过电缆与回采巷道内的380V移动变电站连接，双回路系统增加了整个矿用履带自移式可伸缩超前支护液压支架动力供给的可靠性，解决了急倾斜煤层开采过程中倾角过大时出现的支架爬坡动力不足的问题，尤其增强了支架对于软弱底板和沿空留巷等动压巷道引起的底鼓现象的适应性。所述的支护系统由安装在可拆卸底座上前立柱、中立柱、后立柱、前探梁、可伸缩顶梁、侧护板和尾梁组成，前、中、后立柱分别设有独立的泄压阀，中立柱上安有压力表，当支架承受压力超过最大许用值时通过泄压阀泄压。所述的控制系统包括集控操纵箱和手持式防爆遥控器。集控操纵箱上安装有操作阀和电气控制开关，独立控制位于集控操纵箱内的液压元件和电气元件。液压元件、电气元件和手持式防爆遥控器通过红外连接的方式与集控操纵箱连接。液压元件和电气元件可以独立控制支护系统中的可伸缩顶梁、侧护板、前探梁以及行走机构中的履带。侧护板分别通过高压胶管和电缆与布置在可拆卸底座上的集控操纵箱连接，可以根据需要调整伸出或缩回状态，以实现适应巷道宽度变化的目的。监控系统由安设在可伸缩顶梁上的红外探头、安装在前、中、后立柱底座上的压力表、安设在尾梁上的瓦斯探头共同组成。所有监控数据通过安装在巷道内的井下监控分站传输到地面监控室，保证回采巷道所有音频、视屏数据的实时显示。当上述监控数据超标时，安装在可伸缩顶梁上的危险警报信号器开始报警。

有益效果：本发明应用于煤矿井下回采巷道超前支护技术中，具体应用在该支护技术在急倾斜煤层、沿空留巷、软弱底板、破碎围岩以及巷道宽度容易出现变化的情况下，通过采用矿用履带自移式可伸缩支超前支护液压支架可以有效的实现回采巷道超前支护的安全高效。具体体现在，行走机构采用的双轴驱动履带的动力供给由电气和液压双回路供给，系统可靠性得到有效的增强。对于软弱底板和底鼓的适应性进一步增大，增加了底板比压，避免了一般超前支护液压支架在使用过程中下陷的问题。根据巷道宽度的变化调整侧护板的伸缩量，满足了由于煤壁片帮以及动压影响带来的巷道宽度变化对支架的基本要求。控制系统不仅可以通过安设在可拆卸底座上的集控操纵箱实现手动控制，还可以采用安设有红外信号接收器的手持式防爆遥控器实现远程操控，最大程度的实现支架操作过程的简单化和自动化。监控系统不仅涵盖了回采巷道大部分矿压数据的实时监测，也提供了安全报警功能。

矿用履带自移式可伸缩超前液压支架结构紧凑，设计精巧合理，自动化程度高，在煤矿井下巷道超前支护技术中具有广泛的实用性，特别是在急倾斜煤层、沿空留巷、软弱底板及破碎围岩条件下具有更为广泛的适用性，对于建设高产高效的自动化矿井具有重要的意义。

附图说明

图1是本发明矿用履带自移式可伸缩超前液压支架整体结构图。

图2是本发明矿用履带自移式可伸缩超前液压支架的正视图。

图中：1-电缆，2-移动变电站，3-井下监测分站，4-乳化液泵站，5-前探梁，6-可伸缩顶梁，7-高压胶管，8-红外探头，9-前驱动轴，10-履带，11-可拆卸底座，12-危险警报信号器，13-前立柱，14-泄压阀，15-集控操纵箱，16-操作阀，17-万向轮，18-液压千斤顶，19-电气控制开关，20-中立柱，21-压力表，22-发动机，23-减速器，24-侧护板，25-尾梁，26-后立柱，27-驱动轮，28-后驱动轴，29-瓦斯探头，30-巷道，31-手持式防爆遥控器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

图1所示，本发明矿用履带自移式可伸缩超前支护液压支架的行走机构由可拆卸底座（11）和履带（10）组成，通过安设在可拆卸底座上（11）上的液压千斤顶（18）实现支架整体升降，然后转动万向轮（17）实现支架原地的方向调整。行走所需动力通过布置在巷道（30）中的乳化液泵站（4）和移动变电站（2）供给。乳化液泵站（4）通过高压胶管（7）与安设在可拆卸底座（11）上的发动机（22）连接，经减速器（23）将动力传递到前驱动轴（9）、后驱动轴（28），带动安装在驱动轮（27）上的履带（10）。移动变电站（2）通过电缆（1）将动力传递到发动机（22）。安设在可拆卸底座（11）上的前立柱（13）、中立柱（20）、后立柱（26）、前探梁（5）、可伸缩顶梁（6）、侧护板（24）和尾梁（25）组成了本发明的支护系统，支架既可以通过集控操纵箱（15）上的操作阀（16）和电气控制开关（19）进行调节，也可以由手持式防爆遥控器（31）进行操作，从而调整支架的高度和宽度，以适应巷道（30）围岩条件的变化。其中，前立柱（13）、后立柱（26）、中立柱（20）上均安装有泄压阀（14），中立柱（20）上安装有压力表（21），可伸缩顶梁上（6）上安装有红外探头（8）、危险警报信号器（8），尾梁（25）上安装有瓦斯探头（29），所有监测数据通过布置在巷道（30）内的井下监测分站（3）传到地面，当监测数据超过许用值时，危险警报信号器（8）开始报警。

图2所示，本发明矿用履带自移式可伸缩超前支护液压支架的侧护板（24）经高压胶管（7）和电缆（1）与集控操纵箱（15）连接，根据巷道（30）宽度变化，通过集控操纵箱（15）调整侧护板（24）的伸缩状态。 

Claims (4)

1.矿用履带自移式可伸缩超前支护液压支架，包括行走机构、支护系统、控制系统和监控系统4部分；其特征在于：可拆卸底座由安装在底座中部的单向液压千斤顶和万向轮组成，液压元件和电气元件独立控制支护系统中的侧护板，监控系统安装在支架可伸缩顶梁前后两端和立柱底座上。

2.根据权利要求1所述的矿用履带自移式可伸缩超前支护液压支架，其特征在于：当支架被托起的时候通过手动万向轮（17）实现支架的原地转向，可以达到在不同巷道方向条件下支架的调整目的。

3.根据权利要求1所述的矿用履带自移式可伸缩超前支护液压支架，其特征在于：侧护板（24）分别通过高压胶管（7）和电缆（1）与布置在可拆卸底座（11）上的集控操纵箱（15）连接，可以通过集控操纵箱（15）调整侧护板（24）的伸出或缩回状态，以实现适应巷道（30）宽度变化的目的。

4.根据权利要求1所述的矿用履带自移式可伸缩超前支护液压支架，其特征在于：在支架可伸缩顶梁（6）两端分别安设有可视化红外探头（8）和危险报警器（12）以及瓦斯传感器（29）。