一種“履帶式”液壓組合支架臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)平行作業(yè)掘進(jìn)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種“履帶式”液壓組合支架臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)平行作業(yè)掘進(jìn)設(shè)備。該設(shè)備將掘進(jìn)工作面分為臨時(shí)支護(hù)區(qū)和永久支護(hù)區(qū);掘進(jìn)機(jī)作業(yè)區(qū)為臨時(shí)支護(hù)區(qū),其后為永久支護(hù)區(qū);臨時(shí)支護(hù)區(qū)采用“履帶式”液壓組合支架前支后回工藝進(jìn)行臨時(shí)支護(hù);永久支護(hù)與掘進(jìn)機(jī)截割同時(shí)作業(yè)。該設(shè)備包括“履帶式”前支后回臨時(shí)支護(hù)液壓組合支架及移架設(shè)備兩部分。該設(shè)備提高了掘進(jìn)與支護(hù)的效率,具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種“履帶式”液壓組合支架臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)平行作業(yè)掘進(jìn)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種地下工程安全高效快速施工的巷道掘進(jìn)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]地下工程綜合機(jī)械化掘進(jìn)施工工藝,因其安全可靠、單進(jìn)效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的炮掘工藝,目前已被廣泛推廣應(yīng)用。綜合機(jī)械化掘進(jìn)施工工藝一個循環(huán)的主要耗時(shí)在掘進(jìn)機(jī)截割和巷道支護(hù)。如何實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)截割與巷道支護(hù)平行作業(yè),自上個世紀(jì)五十年代至今,國內(nèi)外采礦界進(jìn)行了大量的探索,并產(chǎn)生了很多技術(shù)與裝備。其中主要的技術(shù)點(diǎn)涉及兩個方面,即快速實(shí)施安全可靠的臨時(shí)支護(hù)和掘進(jìn)機(jī)截割與永久支護(hù)的平行作業(yè)。
[0003]臨時(shí)支護(hù)是為防止巷道開掘后圍巖冒落坍塌傷人,為保證永久支護(hù)作業(yè)人員的安全而設(shè)的,對于開采深度較淺且圍巖強(qiáng)度高、開挖后自支撐穩(wěn)定可靠、地質(zhì)構(gòu)造簡單等適合條件,可以不作臨時(shí)支護(hù),直接進(jìn)行永久支護(hù),一般情況下的巷道施工在巷道開挖后要先在掘進(jìn)迎頭附近實(shí)施臨時(shí)支護(hù),在臨時(shí)支護(hù)的保護(hù)下實(shí)施巷道的永久支護(hù)。
[0004]現(xiàn)有掘進(jìn)巷道臨時(shí)支護(hù)方式主要有6種類型:
[0005]1、傳統(tǒng)的臨時(shí)支護(hù)方式有吊環(huán)加鋼管(或軌道、型鋼)等,通過前竄鋼管(或軌道、型鋼)等再加護(hù)頂材料臨時(shí)支護(hù)頂板。
[0006]2、掘進(jìn)機(jī)機(jī)架式托梁護(hù)頂方式。
[0007]3、掘錨一體化掘進(jìn)機(jī)。
[0008]4、前后推拉式或成對交替邁步式液壓自移支架。
[0009]5、德國研制的單軌吊架棚機(jī)。
[0010]6、TBS遂道施工掘進(jìn)機(jī)臨時(shí)支護(hù)形式。
[0011]現(xiàn)有臨時(shí)支護(hù)存在的主要問題:
[0012]1、傳統(tǒng)的臨時(shí)支護(hù)前竄時(shí)需人工鋪網(wǎng)、上接頂材料,勞動強(qiáng)度大,空頂下作業(yè)不安全,對頂板支護(hù)力幾乎沒有,只能對作業(yè)人員起到有限的保護(hù)作用,常出現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)人員圖省事、怕麻煩、不使用現(xiàn)象。
[0013]2、掘進(jìn)機(jī)機(jī)架托梁式臨時(shí)支護(hù),鋪網(wǎng)作業(yè)仍在空頂下,支護(hù)面積達(dá)不到全斷面,機(jī)架強(qiáng)度及與掘進(jìn)機(jī)連接強(qiáng)度受限,支護(hù)力很小,實(shí)施臨時(shí)支護(hù)及永久支護(hù)時(shí)掘進(jìn)機(jī)就無法平行作業(yè)。
[0014]3、掘錨一體化掘進(jìn)機(jī)。從六十年代第一代掘錨機(jī)誕生至今已進(jìn)行過兩次變革,第三代掘錨一體化,雖然實(shí)現(xiàn)了掘錨平行作業(yè),但錨桿空頂距大,一般在1.2-1.5米以上,支護(hù)不能緊跟迎頭,所以,僅適用于采深不大、礦壓小、圍巖條件較好的大斷面矩形或梯形巷道,因此,一直沒有得到廣泛的推廣應(yīng)用。像我國絕大部分礦區(qū)及德國、波蘭等國家開采深度較深,礦壓大,圍巖松軟破碎等條件,錨桿密集,甚至還需要掛網(wǎng)、錨索支護(hù),支護(hù)工作量大,不僅空頂距離滿足不了要求,支護(hù)時(shí)間遠(yuǎn)大于截割時(shí)間,也很難與截割同步。
[0015]4、前后推拉式或成對交替邁步式液壓自移支架,每一個循環(huán)對頂板反復(fù)支撐一次,易破壞頂板,不利于對頂板的支護(hù),頂板條件不好時(shí),必須停機(jī)支護(hù),不能實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)截割與永久支護(hù)平行作業(yè)。
[0016]5、德國研制的單軌吊架棚機(jī)。可以實(shí)現(xiàn)永久支護(hù)的機(jī)械化操作,避免人員進(jìn)入無支護(hù)區(qū)作業(yè),但該設(shè)備結(jié)構(gòu)太復(fù)雜,外形尺寸大,只能適用于大斷面巷道施工,支護(hù)與掘進(jìn)截割在同一區(qū)域,相互干撓,影響平行作業(yè)效率。
[0017]6、TBM巖石掘進(jìn)機(jī)有敝開式、雙護(hù)盾、單護(hù)盾等,遂道施工臨時(shí)支護(hù)形式是與全斷面截割掘進(jìn)機(jī)一體化的支護(hù)方式。該支護(hù)方式掘進(jìn)迎頭對頂幫的支撐是通過護(hù)盾全長對圍巖的整體支撐、收縮、前移、再支撐,反復(fù)支撐易破壞圍巖,僅適用于拐彎曲率半徑大、大斷面、圍巖條件較好的遂道施工,遇斷層、破碎帶易被卡住。
[0018],為了實(shí)現(xiàn)在掘進(jìn)巷道過程中能夠快速實(shí)施安全可靠的臨時(shí)支護(hù)和掘進(jìn)機(jī)截割與永久支護(hù)平行作業(yè),本實(shí)用新型公布了一種“履帶式”臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)平行作業(yè)掘進(jìn)設(shè)備。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0019]一種“履帶式”液壓組合支架臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)平行作業(yè)掘進(jìn)設(shè)備,包括掘進(jìn)機(jī)、移架設(shè)備和液壓支架;若干個液壓支架組合成支護(hù)臨時(shí)支護(hù)區(qū)的“履帶式”液壓組合支架,進(jìn)行前支后回臨時(shí)支護(hù);所述液壓支架是可折疊伸縮的。
[0020]所述移架設(shè)備至少要包括三個系統(tǒng),隨著巷道掘進(jìn)自前移系統(tǒng)、運(yùn)移臨時(shí)支架系統(tǒng)和輔助臨時(shí)支架升降系統(tǒng);所述液壓支架是與所述移架設(shè)備配合,避開巷道內(nèi)掘進(jìn)機(jī)及通風(fēng)防塵等設(shè)施,整體運(yùn)移至組合架前再支護(hù)的。
[0021]液壓支架個數(shù)根據(jù)臨時(shí)支護(hù)區(qū)長度確定;臨時(shí)支護(hù)支架隨掘進(jìn)機(jī)截割及時(shí)架設(shè),如同履帶的帶板相對靜止于地面一樣,一直保持其對圍巖的支護(hù)至組合架架尾,對于臨時(shí)支護(hù)區(qū)無反復(fù)支撐破壞圍巖問題。
[0022]所述移架設(shè)備有掘進(jìn)機(jī)機(jī)架托載式、移動桁架托載式、龍門架托載式、臨時(shí)支架與導(dǎo)軌配套外加動力自移式四種形式。
[0023]如機(jī)架托載式,機(jī)架位于掘進(jìn)機(jī)之上,即可隨著掘進(jìn)機(jī)前移而前移;掘進(jìn)機(jī)位于機(jī)架內(nèi)側(cè),通風(fēng)防塵等設(shè)施也固定于機(jī)架內(nèi)側(cè),機(jī)架上設(shè)有載架移動系統(tǒng),可以將臨時(shí)支架從機(jī)架的外側(cè)前移;機(jī)架上設(shè)有臨時(shí)支架升降的輔助系統(tǒng),以輔助臨時(shí)支架的升降。
[0024]所述前支后回工藝,是若干個液壓支架沿掘進(jìn)巷道軸線方向并排布置以支撐臨時(shí)支護(hù)區(qū),隨著掘進(jìn)機(jī)的推移和永久支護(hù)的跟進(jìn),臨時(shí)支護(hù)區(qū)尾部的臨時(shí)支架撤回,運(yùn)輸?shù)脚R時(shí)支護(hù)區(qū)的前方,重新支撐,如此循環(huán)。
[0025]所述液壓支架頂梁根據(jù)巷道斷面形狀有矩形、梯形、拱形、拱梯形、斜梯形五種形式。
[0026]本實(shí)用新型所述的設(shè)備,具有以下特點(diǎn):
[0027]1.將掘進(jìn)工作面分為臨時(shí)支護(hù)區(qū)(一般為掘進(jìn)機(jī)工作區(qū),下略)和永久支護(hù)區(qū);實(shí)現(xiàn)了臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)、永久支護(hù)與掘進(jìn)機(jī)截割的同時(shí)作業(yè)。
[0028]2.對臨時(shí)支護(hù)區(qū)采用“履帶式”前支后回液壓組合支架進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),有效解決了反復(fù)支撐對圍巖的破壞問題。
[0029]3.臨時(shí)支架能夠根據(jù)圍巖特性給定初撐力,既可以足夠的初撐力限制圍巖變形,也可以適當(dāng)?shù)某鯎瘟凸ぷ髯枇︶尫艊鷰r應(yīng)力,可以適應(yīng)于各種適合綜合掘進(jìn)機(jī)工藝的圍巖條件以及巷道斷面形狀。
[0030]4.永久支護(hù)在永久支護(hù)區(qū),有利于錨桿、錨索安裝平行作業(yè),有利于提高工程質(zhì)量。
[0031]5.可以大幅度提高巷道掘進(jìn)速度。
[0032]6.職工作業(yè)環(huán)境安全可靠,自動化程度高,勞動強(qiáng)度低、效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1-3是本實(shí)用新型的掘進(jìn)工作面示意圖;
[0034]1-掘進(jìn)機(jī);2_移架設(shè)備;3_液壓支架;4_臨時(shí)支護(hù)區(qū);5_永久支護(hù)區(qū)【具體實(shí)施方式】
[0035]一種“履帶式”液壓組合支架臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)平行作業(yè)掘進(jìn)設(shè)備,包括掘進(jìn)機(jī)
(I)、移架設(shè)備(2)和液壓支架(3);若干個液壓支架組合成支護(hù)臨時(shí)支護(hù)區(qū)的“履帶式”液壓組合支架,進(jìn)行前支后回工藝進(jìn)行臨時(shí)支護(hù);所述液壓支架是可折疊伸縮的。
[0036]所述移架設(shè)備(2)至少要包括隨著巷道掘進(jìn)自前移系統(tǒng)、運(yùn)移臨時(shí)支架系統(tǒng)和輔助臨時(shí)支架升降系統(tǒng);所述液壓支架是與所述移架設(shè)備配合,避開巷道內(nèi)掘進(jìn)機(jī)及通風(fēng)防塵等設(shè)施,整體運(yùn)移至組合架前再支護(hù)的。
[0037]液壓支架架數(shù)根據(jù)臨時(shí)支護(hù)區(qū)長度確定;臨時(shí)支護(hù)支架隨掘進(jìn)機(jī)截割及時(shí)架設(shè),如同履帶的帶板相對靜止于地面一樣,一直保持其對圍巖的支護(hù)至組合架架尾,對于臨時(shí)支護(hù)區(qū)無反復(fù)支撐破壞圍巖問題。
[0038]所述移架設(shè)備有掘進(jìn)機(jī)機(jī)架托載式、移動桁架托載式、龍門架托載式、臨時(shí)支架與導(dǎo)軌配套外加動力自移式四種形式。
[0039]如機(jī)架托載式,機(jī)架位于掘進(jìn)機(jī)之上,即可隨著掘進(jìn)機(jī)前移而前移;掘進(jìn)機(jī)位于機(jī)架內(nèi)側(cè),通風(fēng)防塵等設(shè)施也固定于機(jī)架內(nèi)側(cè),機(jī)架上設(shè)有載架移動系統(tǒng),可以將臨時(shí)支架從機(jī)架的外側(cè)前移;機(jī)架上設(shè)有臨時(shí)支架升降的輔助系統(tǒng),以輔助臨時(shí)支架的升降。
[0040]所述前支后回工藝,是若干個液壓支架沿掘進(jìn)巷道軸線方向并排布置以支撐臨時(shí)支護(hù)區(qū)(4),隨著掘進(jìn)機(jī)的推移和永久支護(hù)的跟進(jìn),臨時(shí)支護(hù)區(qū)尾部的臨時(shí)支架撤回,運(yùn)輸?shù)脚R時(shí)支護(hù)區(qū)的前方,重新支撐,如此循環(huán)。
[0041]所述液壓支架頂梁根據(jù)巷道斷面形狀有矩形、梯形、拱形、拱梯形、斜梯形五種形式。
【權(quán)利要求】
1.一種“履帶式”臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)平行作業(yè)掘進(jìn)設(shè)備,其特征是:包括掘進(jìn)機(jī)(I)、移架設(shè)備(2)和液壓支架(3);若干個液壓支架組合成支護(hù)臨時(shí)支護(hù)區(qū)的“履帶式”液壓組合支架,進(jìn)行前支后回工藝進(jìn)行臨時(shí)支護(hù);所述液壓支架是可伸縮或折疊的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掘進(jìn)設(shè)備,其特征是:所述移架設(shè)備至少要包括三個系統(tǒng);隨著巷道掘進(jìn)自前移系統(tǒng)、運(yùn)移臨時(shí)支架系統(tǒng)和輔助臨時(shí)支架升降系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的掘進(jìn)設(shè)備,其特征是:所述液壓支架結(jié)構(gòu)上與所述移架設(shè)備(2)配合,避開掘進(jìn)機(jī)(I)及巷道內(nèi)通風(fēng)防塵設(shè)施,整體運(yùn)移至組合架前再支護(hù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的掘進(jìn)設(shè)備,其特征是:液壓支架個數(shù)根據(jù)臨時(shí)支護(hù)區(qū)長度確定;臨時(shí)支護(hù)支架隨掘進(jìn)機(jī)截割及時(shí)架設(shè),如同履帶的帶板相對靜止于地面一樣,一直保持其對圍巖的支護(hù)至組合架架尾,對于臨時(shí)支護(hù)區(qū)無反復(fù)支撐破壞圍巖問題。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掘進(jìn)設(shè)備,其特征是:所述移架設(shè)備有掘進(jìn)機(jī)機(jī)架托載式、移動桁架托載式、龍門架托載式、臨時(shí)支架與導(dǎo)軌配套外加動力自移式四種形式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的掘進(jìn)設(shè)備,其特征是:所述液壓支架頂梁根據(jù)巷道斷面形狀有矩形、梯形、拱形、拱梯形、斜梯形五種形式。
【文檔編號】E21D9/10GK203769795SQ201320438117
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】鄭東風(fēng), 周斌, 翟明華, 蔣宇靜, 馬丕良 申請人:鄭東風(fēng), 周斌