快速掘進(jìn)超前支架的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于煤礦井下綜掘面臨時(shí)支護(hù)的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種快速掘進(jìn)超前支架，解決了現(xiàn)有掘進(jìn)工作面超前支護(hù)的安全問(wèn)題。其包括內(nèi)側(cè)支架組和外側(cè)支架組，內(nèi)、外側(cè)支架組分別包括左右兩個(gè)支架，內(nèi)側(cè)支架組的左右兩支架設(shè)置于外側(cè)支架組的左右兩支架的內(nèi)側(cè)，內(nèi)、外側(cè)支架組的橫梁、縱梁交替布置，內(nèi)側(cè)支架組的縱梁前端有挑梁，內(nèi)外兩組支架組的左右底座及橫梁上分別布置有推拉油缸，橫梁頂部與本組支架組縱梁底部之間有高度差，橫梁頂部對(duì)應(yīng)另一組支架組縱梁底部的位置處設(shè)置托輥。本發(fā)明易及時(shí)實(shí)現(xiàn)全斷面主動(dòng)支撐頂板，有利于礦井的頂板安全管理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】快速掘進(jìn)超前支架

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤礦井下綜掘面臨時(shí)支護(hù)的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種快速掘進(jìn)超前支架。

【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)內(nèi)大多數(shù)煤礦井下掘進(jìn)工作面普遍使用的臨時(shí)超前支護(hù)有:一是吊掛環(huán)穿管式前探梁臨時(shí)支護(hù)；二是掘進(jìn)機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置；三是采用多排單體液壓支柱加高強(qiáng)度工字鋼棚梁支護(hù)法等。這些方式雖然在一定程度上緩解了掘進(jìn)工作面迎頭支護(hù)的壓力，改善了工作面的支護(hù)狀況，但實(shí)際使用過(guò)程中還存在支護(hù)力小，對(duì)巷道頂板反復(fù)支撐，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)設(shè)備及操縱人員在安全上存在較大的隱患。
[0003]掘進(jìn)工作面超前支護(hù)的安全問(wèn)題是長(zhǎng)期困擾煤礦快速掘進(jìn)安全生產(chǎn)多年的技術(shù)難題，由于巷道掘進(jìn)后頂板不能及時(shí)得到有效的支護(hù)，經(jīng)常會(huì)造成頂板掉矸傷人事故，
無(wú)法充分發(fā)揮高性能掘進(jìn)機(jī)的效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有掘進(jìn)工作面超前支護(hù)的安全問(wèn)題，提供了一種快速掘進(jìn)超前支架。
[0005]本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種快速掘進(jìn)超前支架，包括內(nèi)側(cè)支架組和外側(cè)支架組，內(nèi)、外側(cè)支架組分別包括左右兩個(gè)支架，所述的支架包括底座、頂梁以及底座和頂梁之間的高度可調(diào)的連接件，每組支架通過(guò)前后兩個(gè)橫梁將其左右兩個(gè)頂梁連接為一體、橫梁上布置有與其連接的縱梁，內(nèi)側(cè)支架組的左右兩支架設(shè)置于外側(cè)支架組的左右兩支架的內(nèi)側(cè)，內(nèi)、外側(cè)支架組的橫梁、縱梁交替布置，內(nèi)側(cè)支架組的縱梁前端有挑梁，內(nèi)外兩組支架組的左右底座及橫梁上分別布置有推拉油缸，橫梁頂部與本組支架組縱梁底部之間有高度差，橫梁頂部對(duì)應(yīng)另一組支架組縱梁底部的位置處設(shè)置托輥。
[0006]所述的橫梁頂部與本組支架組縱梁底部對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有凸臺(tái)，縱梁底部有凸起部分并開(kāi)設(shè)凹槽，凸臺(tái)凹槽固定連接。
[0007]所述的底座和頂梁之間的連接件包括支架中部的四連桿機(jī)構(gòu)和兩側(cè)的立柱千斤頂，所述的四連桿機(jī)構(gòu)包括底座上的兩平行凸臺(tái)，兩凸臺(tái)頂部為斜面，斜面上、下端分別鉸接前連桿、后連桿的下端，前連桿、后連桿的上端頂部分別鉸接掩護(hù)梁的一端，掩護(hù)梁的另一端鉸接于頂梁，立柱千斤頂?shù)撞客ㄟ^(guò)銷(xiāo)軸連接于底座、頂部連接于頂梁。
[0008]內(nèi)側(cè)支架組的左右底座上裝有連接推拉油缸的十字連接頭，推拉油缸的活塞桿端通過(guò)銷(xiāo)軸連接外側(cè)支架組的左右底座，缸體端通過(guò)銷(xiāo)軸連接于十字連接頭；外側(cè)支架組后部橫梁、內(nèi)側(cè)支架組的前部橫梁上分別設(shè)有推拉油缸的連接耳，推拉油缸的活塞桿端通過(guò)銷(xiāo)軸連接內(nèi)側(cè)支架組前部橫梁的連接耳處，缸體端通過(guò)銷(xiāo)軸連接于外側(cè)支架組后部橫梁。縱梁包括若干互相鉸接的階段組成。
[0009]本發(fā)明支架跨騎于掘進(jìn)機(jī)之上，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)向前掘進(jìn)時(shí)，支架需跟隨掘進(jìn)機(jī)向前移動(dòng)，對(duì)頂板進(jìn)行及時(shí)支護(hù)。支架前移時(shí)，首先伸外側(cè)支架組的四根立柱，使外側(cè)支架組的頂梁、縱梁支撐頂板，再降內(nèi)側(cè)支架組的左右四根立柱，直至內(nèi)側(cè)支架組的頂梁、縱梁脫離頂板降于外側(cè)支架組的橫梁上。通過(guò)橫梁間的推移油缸與底座間的推移油缸同時(shí)推拉使內(nèi)側(cè)支架組向前移動(dòng)一個(gè)推移行程；伸內(nèi)側(cè)支架組的四根立柱，使內(nèi)側(cè)支架組的頂梁、縱梁支撐頂板，再降外側(cè)支架組的左右四根立柱，直至外側(cè)支架組的頂梁、縱梁脫離頂板降于內(nèi)側(cè)支架組的橫梁上。通過(guò)推移油缸的推拉使外側(cè)支架組向前移動(dòng)一個(gè)推移行程；支架移動(dòng)到位后將內(nèi)外兩組支架組都撐頂，再將挑梁油缸伸出，使挑梁緊貼工作面迎頭，防止迎頭煤層的跨落。將掘進(jìn)機(jī)退出，工作人員可在支架下方打錨桿。
[0010]本發(fā)明1、為適應(yīng)不同巷道條件進(jìn)行有針對(duì)性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，操作靈活，能夠大大提高掘進(jìn)速度和工作效率。
[0011]2、獨(dú)立式的液壓系統(tǒng)，對(duì)煤礦井下拉移支架現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性高。
[0012]3、兩組支架組內(nèi)外布置，橫梁間的推移油缸與底座間的推移油缸同時(shí)推拉使內(nèi)側(cè)支架組向前移動(dòng)，行走過(guò)程中始終有一組支架組撐頂，形成邁步式結(jié)構(gòu)，減少對(duì)頂板的反復(fù)支撐，提聞空間安全性。
[0013]4、每組支架采用四連桿機(jī)構(gòu)，保證了支架縱向和橫向穩(wěn)定性，承受和傳遞外載，保持支架的整體剛性。
[0014]本發(fā)明所述快速掘進(jìn)超前支架改變傳統(tǒng)的支護(hù)方式、易及時(shí)實(shí)現(xiàn)全斷面主動(dòng)支撐頂板，有利于礦井的頂板安全管理。
[0015](I)與綜掘機(jī)合理配套、操作簡(jiǎn)單、有足夠的支護(hù)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)全斷面支護(hù)掘進(jìn)工作面空頂區(qū)的頂板，保證掘進(jìn)工作面的作業(yè)人員和掘進(jìn)機(jī)處于安全狀態(tài)；
(2)對(duì)采掘巷道可實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)與支護(hù)連續(xù)作業(yè)，提高了巷道的掘進(jìn)效率；
(3)該設(shè)備實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)工作面機(jī)械化臨時(shí)超前支護(hù)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工人及設(shè)備的安全。
[0016]本發(fā)明可以為掘進(jìn)工作面安全高效開(kāi)采創(chuàng)造可靠、靈活的支護(hù)條件，對(duì)完善掘進(jìn)面的機(jī)械化開(kāi)采工藝，提高掘進(jìn)速度和生產(chǎn)效率具有重要意義?？蓪?shí)現(xiàn)全斷面主動(dòng)支撐頂板，避免作業(yè)人員在空頂下作業(yè)的安全隱患，有利于煤礦掘進(jìn)工作的頂板安全管理，為綜掘面創(chuàng)造了安全的工作環(huán)境；提高煤礦掘進(jìn)面機(jī)械化支護(hù)作業(yè)程度，大大提高掘進(jìn)速度和工作效率，降低掘進(jìn)成本以及作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，緩解采掘接續(xù)緊張的被動(dòng)局面。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明主視圖，
圖2為本發(fā)明俯視圖，
圖3為本發(fā)明側(cè)視圖，
圖中:1.內(nèi)側(cè)支架組，2.外側(cè)支架組，3.底座，4.前連桿，5.后連桿，6.掩護(hù)梁，7.頂梁，8.推拉油缸，9.立柱千斤頂，10.前梁，11.挑梁，12.挑梁千斤頂，13.前梁千斤頂，14.橫梁，15.縱梁，16.托輥。

【具體實(shí)施方式】
[0018]結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]快速掘進(jìn)邁步超前支架主要由內(nèi)外支架組、橫梁、縱梁、挑梁、托輥、推拉油缸、前梁千斤頂、挑梁千斤頂、液壓系統(tǒng)等部分組成，兩組支架組分別由左右兩個(gè)支架通過(guò)兩個(gè)橫梁將兩個(gè)頂梁連接為一體而組成，每組支架的橫梁上布置有縱梁和托輥，縱梁主要用于支撐頂板，托輥主要用于支架前移過(guò)程給縱梁提供滾動(dòng)摩擦。內(nèi)側(cè)支架組的縱梁前端有前梁及挑梁。內(nèi)外兩組支架組的左右底座及橫梁上分別布置有推拉油缸。內(nèi)外支架組主要由四連桿機(jī)構(gòu)組成，并且底座具有較大的接地面積，能形成一個(gè)可靠的支撐點(diǎn)。內(nèi)外支架組主要通過(guò)邁步式向前推拉前進(jìn)。本發(fā)明與掘進(jìn)機(jī)合理的配套，能夠及時(shí)實(shí)現(xiàn)全斷面支護(hù)，避免作業(yè)人員在空頂區(qū)域作業(yè)，提高了機(jī)械化支護(hù)作業(yè)程度，降低了作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高掘進(jìn)效率，為作業(yè)人員的安全提供了有力保障。
[0020]進(jìn)一步做如下說(shuō)明:
快速掘進(jìn)超前支架，包括內(nèi)側(cè)支架組I和外側(cè)支架組2，內(nèi)、外側(cè)支架組分別包括左右兩個(gè)支架，所述的支架包括底座3、頂梁7以及底座3和頂梁7之間的高度可調(diào)的連接件，每組支架通過(guò)前后兩個(gè)橫梁14將其左右兩個(gè)頂梁7連接為一體、橫梁14上布置有與其連接的縱梁17，內(nèi)側(cè)支架組I的左右兩支架設(shè)置于外側(cè)支架組2的左右兩支架的內(nèi)側(cè)，內(nèi)、外側(cè)支架組的橫梁、縱梁交替布置，內(nèi)側(cè)支架組I的縱梁前端有挑梁，內(nèi)外兩組支架組的左右底座及橫梁上分別布置有推拉油缸8，橫梁頂部與本組支架組縱梁底部之間有高度差，橫梁頂部對(duì)應(yīng)另一組支架組縱梁底部的位置處設(shè)置托輥16。
[0021]所述的橫梁頂部與本組支架組縱梁底部對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有凸臺(tái)，縱梁底部有凸起部分并開(kāi)設(shè)凹槽，凸臺(tái)凹槽固定連接。
[0022]所述的底座和頂梁之間的連接件包括支架中部的四連桿機(jī)構(gòu)和兩側(cè)的立柱千斤頂9，所述的四連桿機(jī)構(gòu)包括底座上的兩平行凸臺(tái)，兩凸臺(tái)頂部為斜面，斜面上、下端分別鉸接前連桿4、后連桿5的下端，前連桿4、后連桿5的上端頂部分別鉸接掩護(hù)梁6的一端，掩護(hù)梁6的另一端鉸接于頂梁7，立柱千斤頂7底部通過(guò)銷(xiāo)軸連接于底座3、頂部連接于頂梁5。
[0023]內(nèi)側(cè)支架組I的左右底座上裝有連接推拉油缸的十字連接頭，推拉油缸8的活塞桿端通過(guò)銷(xiāo)軸連接外側(cè)支架組2的左右底座，缸體端通過(guò)銷(xiāo)軸連接于十字連接頭；外側(cè)支架組2后部橫梁、內(nèi)側(cè)支架組I的前部橫梁上分別設(shè)有推拉油缸的連接耳，推拉油缸的活塞桿端通過(guò)銷(xiāo)軸連接內(nèi)側(cè)支架組前部橫梁的連接耳處，缸體端通過(guò)銷(xiāo)軸連接于外側(cè)支架組后部橫梁?？v梁包括若干互相鉸接的階段組成。
[0024]本發(fā)明各部件效果如下:
1、快速掘進(jìn)超前支架，解決煤礦掘進(jìn)工作面支護(hù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)工作面的快速安全高效推進(jìn);
2、鉸接框架交叉重疊式縱梁與橫梁機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的不間斷連續(xù)支護(hù)，降低了對(duì)巷道頂板的反復(fù)支撐，保持了頂板的完整性；
3、支架組內(nèi)外布置，避免支架組在行走過(guò)程中相互干涉，保證行走的穩(wěn)定性；
4、支架四連桿機(jī)構(gòu)，保證了支架縱向和橫向穩(wěn)定性，保持支架的整體剛性，提高了對(duì)巷道的有效支撐；
5、鉸接式縱梁結(jié)構(gòu)，可適應(yīng)巷道頂板的起伏變化，避免對(duì)巷道的頂板的反復(fù)支撐； 6、大跨距主體支撐機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)與綜掘裝備合理配套。
[0025]7、該設(shè)備與掘進(jìn)機(jī)獨(dú)立作業(yè)，互不干涉、性能可靠，移架迅速方便可靠。
[0026]8、實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)——無(wú)支護(hù)——臨時(shí)超前支護(hù)——永久性支護(hù)的銜接過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)與支護(hù)連續(xù)作業(yè)方式；
9、獨(dú)立式的液壓系統(tǒng)，提高了掘進(jìn)工作面現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性，液壓系統(tǒng)操縱方便安全。
【權(quán)利要求】
1.一種快速掘進(jìn)超前支架，其特征在于包括內(nèi)側(cè)支架組(I)和外側(cè)支架組(2)，內(nèi)、夕卜側(cè)支架組分別包括左右兩個(gè)支架，所述的支架包括底座(3)、頂梁(7)以及底座(3)和頂梁(7)之間的高度可調(diào)的連接件，每組支架通過(guò)前后兩個(gè)橫梁(14)將其左右兩個(gè)頂梁(7)連接為一體、橫梁(14)上布置有與其連接的縱梁(17)，內(nèi)側(cè)支架組(I)的左右兩支架設(shè)置于外側(cè)支架組(2)的左右兩支架的內(nèi)側(cè)，內(nèi)、外側(cè)支架組的橫梁、縱梁交替布置，內(nèi)側(cè)支架組(O的縱梁前端有挑梁，內(nèi)外兩組支架組的左右底座及橫梁上分別布置有推拉油缸(8)，橫梁頂部與本組支架組縱梁底部之間有高度差，橫梁頂部對(duì)應(yīng)另一組支架組縱梁底部的位置處設(shè)置托輥(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速掘進(jìn)超前支架，其特征在于所述的橫梁頂部與本組支架組縱梁底部對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有凸臺(tái)，縱梁底部有凸起部分并開(kāi)設(shè)凹槽，凸臺(tái)凹槽固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速掘進(jìn)超前支架，其特征在于所述的底座和頂梁之間的連接件包括支架中部的四連桿機(jī)構(gòu)和兩側(cè)的立柱千斤頂(9)，所述的四連桿機(jī)構(gòu)包括底座上的兩平行凸臺(tái)，兩凸臺(tái)頂部為斜面，斜面上、下端分別鉸接前連桿(4)、后連桿(5)的下端，前連桿(4)、后連桿(5)的上端頂部分別鉸接掩護(hù)梁(6)的一端，掩護(hù)梁(6)的另一端鉸接于頂梁(7 )，立柱千斤頂(7 )底部通過(guò)銷(xiāo)軸連接于底座(3 )、頂部連接于頂梁(5 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速掘進(jìn)超前支架，其特征在于內(nèi)側(cè)支架組(I)的左右底座上裝有連接推拉油缸的十字連接頭，推拉油缸(8)的活塞桿端通過(guò)銷(xiāo)軸連接外側(cè)支架組(2)的左右底座，缸體端通過(guò)銷(xiāo)軸連接于十字連接頭；外側(cè)支架組(2)后部橫梁、內(nèi)側(cè)支架組(I)的前部橫梁上分別設(shè)有推拉油缸的連接耳，推拉油缸的活塞桿端通過(guò)銷(xiāo)軸連接內(nèi)側(cè)支架組前部橫梁的連接耳處，缸體端通過(guò)銷(xiāo)軸連接于外側(cè)支架組后部橫梁。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速掘進(jìn)超前支架，其特征在于縱梁包括若干互相鉸接的階段組成。
【文檔編號(hào)】E21D23/04GK104314594SQ201410475830
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】李剛, 郭文孝, 周凱, 李莉, 趙帥, 王本林, 張銀星, 郭振興, 宋濤 申請(qǐng)人:中國(guó)煤炭科工集團(tuán)太原研究院有限公司, 山西天地煤機(jī)裝備有限公司