CN216240713U - 减缓巷道顶板回转下沉速率的掩护式支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减缓巷道顶板回转下沉速率的掩护式支架，包括第一底座、第二底座、可伸缩支撑立柱、前翻转梁、后翻转梁、第一可伸缩顶梁、第二可伸缩顶梁和滑移套筒；所述第一底座和第二底座通过可伸缩底梁连接，第一可伸缩顶梁能在滑移套筒内相对滑动并从滑移套筒一端伸出，第二可伸缩顶梁能在滑移套筒内相对滑动并从滑移套筒另一端伸出，前翻转梁与两个第一可伸缩顶梁的伸出端、后翻转梁与两个第二可伸缩顶梁的伸出端分别通过第一铰接件铰接；可伸缩支撑立柱的伸出端通过第二铰接件分别与滑移套筒和第二可伸缩顶梁铰接。能进行伸缩翻转，从而便于运输及人工架设；并且能随着顶板回转下沉改变其支撑角度，从而持续保持支护效果。

Description

减缓巷道顶板回转下沉速率的掩护式支架

技术领域

本实用新型涉及一种减缓巷道顶板回转下沉速率的掩护式支架，属于巷道支护技术领域。

背景技术

在工作面回采的过程中，煤巷围岩的稳定对保证矿山的安全高效生产具有重要意义。尤其软岩、强采动、大变形是我国煤矿巷道的主要特征，距离工作面几百米范围内采空区顶板活动较为剧烈，顶板破碎严重，给采煤沿空留巷带来巨大考验。尽管对这类破碎顶板采取喷浆、锚杆锚索、金属网等主动支护，但是主动支护后的顶板支护一段时间后还是会出现回转下沉的现象。并且这种顶板回转的下沉在宏观是不可控的，这时支护的方式就显得尤为重要。随着煤巷支护技术的不断发展，煤巷支护方式逐渐从被动支护式向主动支护式形式发展，再从主动支护式向被动和主动联合支护的形式发展。目前的支护方式主要有木支护、型钢支架支护、可伸缩性支架支护等；其中可伸缩性支架应用最广泛、最具有影响力，主要其支撑能力强，并且在顶板来压时具有一定的缓冲作用，但这类支架一般体积较大并且重量也比较大，不易运输，人工架设困难；另外由于顶板回转下沉后，顶板与底板之间的角度会发生变化，而目前的支架无法适应顶板的角度变化，从而使其支护效果大大降低。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种减缓巷道顶板回转下沉速率的掩护式支架，在支护之前能进行伸缩折叠，从而便于运输及人工架设；并且在支护后能随着顶板回转下沉改变其支撑角度，从而持续保持支护效果，实现对顶板的稳定支护。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种减缓巷道顶板回转下沉速率的掩护式支架，包括第一底座、第二底座、可伸缩支撑立柱、前翻转梁、后翻转梁、第一可伸缩顶梁、第二可伸缩顶梁、前铰接梁、后铰接梁和滑移套筒；

所述第一底座和第二底座通过可伸缩底梁连接，在可伸缩底梁伸缩时第一底座和第二底座能相对移动；所述滑移套筒、第一可伸缩顶梁、第二可伸缩顶梁均为两个，两个第一可伸缩顶梁和两个第二可伸缩顶梁分别设置在两个滑移套筒内，且第一可伸缩顶梁能在滑移套筒内相对滑动并从滑移套筒一端伸出，第二可伸缩顶梁能在滑移套筒内相对滑动并从滑移套筒另一端伸出，两个滑移套筒相互平行设置；前翻转梁与两个第一可伸缩顶梁的伸出端、后翻转梁与两个第二可伸缩顶梁的伸出端分别通过第一铰接件铰接，使前翻转梁通过翻转能处于第一可伸缩顶梁上部或与第一可伸缩顶梁处于同一平面，使后翻转梁通过翻转能处于第二可伸缩顶梁上部或与第二可伸缩顶梁处于同一平面；

所述前铰接梁设置在两个滑移套筒之间、且前铰接梁的两端分别与两个滑移套筒侧部铰接；所述后铰接梁设置在两个第二可伸缩顶梁之间、且后铰接梁的两端分别与两个第二可伸缩顶梁的伸出端侧部铰接；所述可伸缩支撑立柱为四个，其中两个可伸缩支撑立柱竖直固定在第一底座上，且其两个伸出端通过第二铰接件分别与两个滑移套筒的下部铰接，另外两个可伸缩支撑立柱竖直固定在第二底座上，且其两个伸出端通过第二铰接件分别与两个第二可伸缩顶梁的伸出端的下部铰接。

进一步，所述可伸缩底梁为两个，两个可伸缩底梁相互平行设置。这样设置能保证第一底座和第二底座相对伸出或收缩时的稳定性。

进一步，所述第一可伸缩顶梁的横截面小于第二可伸缩顶梁的横截面，且第二可伸缩顶梁内部为空心结构，在第一可伸缩顶梁和第二可伸缩顶梁均收缩处于滑移套筒内时，能使第一可伸缩顶梁部分伸入第二可伸缩顶梁内部。这种结构通过使第一可伸缩顶梁能处于第二可伸缩顶梁内部，从而减小整个装置在折叠收缩后的体积，更便于运输。

进一步，所述第一底座和第二底座的外沿均为折弯边。采用这种设计是为了防止发生支架在工作时，第一底座和第二底座的外沿嵌入巷道围岩内的情况。便于后续需要移动支架时的拆卸。

与现有技术相比，本实用新型采用第一底座、第二底座、可伸缩支撑立柱、前翻转梁、后翻转梁、第一可伸缩顶梁、第二可伸缩顶梁、前铰接梁、后铰接梁和滑移套筒相结合方式，由于第一可伸缩顶梁、第二可伸缩顶梁、可伸缩底梁和可伸缩支撑立柱均能进行伸缩，并且前翻转梁和后翻转梁均能进行翻转折叠，这样在运输时能使支架处于折叠收缩状态，有效减少支架的体积，从而便于运输及人工架设；然后在巷道内展开进行支护过程中，如发生老顶回转下沉，会导致直接顶靠近采空区的一端下沉，而靠近巷道一端上升，由于滑移套筒和第二可伸缩顶梁均与可伸缩支撑立柱通过第二铰接件铰接，并且可伸缩支撑立柱的液压压力保持一定值，当直接顶发生角度变化时，直接顶下沉的一端对可伸缩支撑立柱施加的压力大于液压压力对可伸缩支撑立柱的支撑力，此时处于该位置的可伸缩支撑立柱会缓慢收缩降低高度，而直接顶上升的一端由于上升，使处于该位置的可伸缩支撑立柱受液压压力提供的支撑力会缓慢伸展上升，从而使第一可伸缩顶梁、滑移套筒和第二可伸缩顶梁均随着直接顶的角度自我调节倾斜角度(即始终保持各个顶梁与直接顶的接触情况)，从而持续保持支护效果，通过支护姿态自适应、支护阻力自适应、在保护自身结构不受破坏的条件下，也能更好的配合锚护系统支护巷道顶板。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型展开支护后的结构示意图；

图3是本实用新型中第一铰接件的结构示意图；

图4是本实用新型中第二铰接件的结构示意图。

图中：1、前翻转梁，2、第一可伸缩顶梁，3、滑移套筒，4、前铰接梁，5、第二可伸缩顶梁，6、后翻转梁，7、后铰接梁，8、可伸缩支撑立柱，9、第二底座，10、可伸缩底梁，11、第一铰接件，12、第二铰接件，13、采空区，14、巷道底板，15、老顶，16、巷道，17、直接顶。

具体实施方式

下面将对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括第一底座、第二底座9、可伸缩支撑立柱8、前翻转梁1、后翻转梁6、第一可伸缩顶梁2、第二可伸缩顶梁5、前铰接梁4、后铰接梁7和滑移套筒3；

所述第一底座和第二底座9通过可伸缩底梁10连接，在可伸缩底梁10伸缩时第一底座和第二底座9能相对移动；所述滑移套筒3、第一可伸缩顶梁2、第二可伸缩顶梁5均为两个，两个第一可伸缩顶梁2和两个第二可伸缩顶梁5分别设置在两个滑移套筒3内，且第一可伸缩顶梁2能在滑移套筒3内相对滑动并从滑移套筒3一端伸出，第二可伸缩顶梁5能在滑移套筒3内相对滑动并从滑移套筒3另一端伸出，两个滑移套筒3相互平行设置；前翻转梁1与两个第一可伸缩顶梁2的伸出端、后翻转梁6与两个第二可伸缩顶梁5的伸出端分别通过第一铰接件11铰接，使前翻转梁1通过翻转能处于第一可伸缩顶梁2上部或与第一可伸缩顶梁2处于同一平面，使后翻转梁6通过翻转能处于第二可伸缩顶梁5上部或与第二可伸缩顶梁5处于同一平面；

所述前铰接梁4设置在两个滑移套筒3之间、且前铰接梁4的两端分别与两个滑移套筒3侧部铰接；所述后铰接梁7设置在两个第二可伸缩顶梁5之间、且后铰接梁7的两端分别与两个第二可伸缩顶梁5的伸出端侧部铰接；所述可伸缩支撑立柱8为四个，其中两个可伸缩支撑立柱8竖直固定在第一底座上，且其两个伸出端通过第二铰接件12分别与两个滑移套筒3的下部铰接，另外两个可伸缩支撑立柱8竖直固定在第二底座9上，且其两个伸出端通过第二铰接件12分别与两个第二可伸缩顶梁5的伸出端的下部铰接。所述可伸缩底梁10为两个，两个可伸缩底梁10相互平行设置。这样设置能保证第一底座和第二底座9相对伸出或收缩时的稳定性。

上述第一底座、第二底座9、可伸缩支撑立柱8、前翻转梁1、后翻转梁6、第一可伸缩顶梁2、第二可伸缩顶梁5、前铰接梁4、后铰接梁7、滑移套筒3、可伸缩底梁10、第一铰接件11和第二铰接件12均为现有部件，能通过市场购买获得。其中如图3所示，第一铰接件11为最大翻转角度为180°的铰接件，从而使前翻转梁1通过翻转能处于第一可伸缩顶梁2上部或与第一可伸缩顶梁2处于同一平面，使后翻转梁6通过翻转能处于第二可伸缩顶梁5上部或与第二可伸缩顶梁5处于同一平面；如图4所示，第二铰接件12为自由旋转的铰接件，从而保证支架对顶板角度变化的适应。

作为本实用新型的一种改进，所述第一可伸缩顶梁2的横截面小于第二可伸缩顶梁5的横截面，且第二可伸缩顶梁5内部为空心结构，在第一可伸缩顶梁2和第二可伸缩顶梁5均收缩处于滑移套筒3内时，能使第一可伸缩顶梁2部分伸入第二可伸缩顶梁5内部。这种结构通过使第一可伸缩顶梁2能处于第二可伸缩顶梁5内部，从而减小整个装置在折叠收缩后的体积，更便于运输。

作为本实用新型的另一种改进，所述第一底座和第二底座9的外沿均为折弯边。采用这种设计是为了防止发生支架在工作时，第一底座和第二底座9的外沿嵌入巷道16围岩内的情况。便于后续需要移动支架时的拆卸。

如图2所示，本实用新型工作的具体步骤为：

A、支架开展：

a、在工作面推进过程中，后方采空区13一定距离内需要对巷道顶板(包括老顶15和直接顶17)进行支护；本实用新型掩护式支架初始状态为完全收缩状态(即前翻转梁1处于第一可伸缩顶梁2上部，后翻转梁6处于第二可伸缩顶梁5上部，第一可伸缩顶梁2、第二可伸缩顶梁5、可伸缩支撑立柱8和可伸缩底梁10均为收缩状态)，将掩护式支架运送到巷道16内需要支护的位置展开与锚护系统共同支护巷道顶板；

b、步骤a完成后，将收缩的支架展开，先翻转前翻转梁1，使其与第一可伸缩顶梁2处于同一平面，接着翻转后翻转梁6，使其与第二可伸缩顶梁5处于同一平面；

c、步骤b完成后，再将第一可伸缩顶梁2、第二可伸缩顶梁5和可伸缩底梁10同时拉伸，然后对可伸缩支撑立柱8注入液压油进行加压拉伸，使掩护式支架上部的顶梁接触至巷道的直接顶17进行支护；完成巷道16支护过程；

B、自适应式支护：

在工作过面推进过程中，老顶15会回转下沉；由于老顶15的回转下沉，导致直接顶17靠近采空区13的一端将下沉，而靠近巷道16一端将会上升，由于滑移套筒3和第二可伸缩顶梁5均与可伸缩支撑立柱8通过第二铰接件12铰接，并且可伸缩支撑立柱8的液压压力保持一定值，当直接顶17发生角度变化时，直接顶17下沉的一端对可伸缩支撑立柱8施加的压力大于液压压力对可伸缩支撑立柱8的支撑力，此时处于该位置的可伸缩支撑立柱8会缓慢收缩降低高度，而直接顶17上升的一端，由于上升使处于该位置的可伸缩支撑立柱8受液压压力提供的支撑力会缓慢伸展上升，从而使第一可伸缩顶梁2、滑移套筒3和第二可伸缩顶梁5均随着直接顶的角度自我调节倾斜角度(即始终保持各个顶梁与直接顶17的接触情况)，从而持续保持支护效果，通过支护姿态自适应、支护阻力自适应，在保护自身结构不受破坏的条件下，实现对顶板的稳定支护；也能更好的配合锚护系统支护巷道顶板。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种减缓巷道顶板回转下沉速率的掩护式支架，其特征在于，包括第一底座、第二底座、可伸缩支撑立柱、前翻转梁、后翻转梁、第一可伸缩顶梁、第二可伸缩顶梁、前铰接梁、后铰接梁和滑移套筒；

所述第一底座和第二底座通过可伸缩底梁连接，在可伸缩底梁伸缩时第一底座和第二底座能相对移动；所述滑移套筒、第一可伸缩顶梁、第二可伸缩顶梁均为两个，两个第一可伸缩顶梁和两个第二可伸缩顶梁分别设置在两个滑移套筒内，且第一可伸缩顶梁能在滑移套筒内相对滑动并从滑移套筒一端伸出，第二可伸缩顶梁能在滑移套筒内相对滑动并从滑移套筒另一端伸出，两个滑移套筒相互平行设置；前翻转梁与两个第一可伸缩顶梁的伸出端、后翻转梁与两个第二可伸缩顶梁的伸出端分别通过第一铰接件铰接，使前翻转梁通过翻转能处于第一可伸缩顶梁上部或与第一可伸缩顶梁处于同一平面，使后翻转梁通过翻转能处于第二可伸缩顶梁上部或与第二可伸缩顶梁处于同一平面；

所述前铰接梁设置在两个滑移套筒之间、且前铰接梁的两端分别与两个滑移套筒侧部铰接；所述后铰接梁设置在两个第二可伸缩顶梁之间、且后铰接梁的两端分别与两个第二可伸缩顶梁的伸出端侧部铰接；所述可伸缩支撑立柱为四个，其中两个可伸缩支撑立柱竖直固定在第一底座上，且其两个伸出端通过第二铰接件分别与两个滑移套筒的下部铰接，另外两个可伸缩支撑立柱竖直固定在第二底座上，且其两个伸出端通过第二铰接件分别与两个第二可伸缩顶梁的伸出端的下部铰接。

2.根据权利要求1所述的减缓巷道顶板回转下沉速率的掩护式支架，其特征在于，所述可伸缩底梁为两个，两个可伸缩底梁相互平行设置。

3.根据权利要求1所述的减缓巷道顶板回转下沉速率的掩护式支架，其特征在于，所述第一可伸缩顶梁的横截面小于第二可伸缩顶梁的横截面，且第二可伸缩顶梁内部为空心结构，在第一可伸缩顶梁和第二可伸缩顶梁均收缩处于滑移套筒内时，能使第一可伸缩顶梁部分伸入第二可伸缩顶梁内部。

4.根据权利要求1所述的减缓巷道顶板回转下沉速率的掩护式支架，其特征在于，所述第一底座和第二底座的外沿均为折弯边。

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