一种拱形断面巷道掘进支护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种煤矿掘进支护装置，整体为拱形门式结构，特别涉及一种断面为拱形的煤矿掘进支架，其能配套不同型号掘进机共同完成巷道掘进所有的工序，包括完成巷道掘进工作面的控制顶板和超前支护工作，同时能实现有效支撑拱形断面，防止安全隐患。
【背景技术】
[0002]大部分煤矿巷道一般采用放炮掘进和机械化掘进，随着掘进机械设备性能的不断完善提升，机械掘进已经成为发展的主要方向。但是煤矿掘进生产作业中40%以上的人身伤亡事故都是在工作面支护过程中发生的顶板类事故。由于巷道掘进空间有限不允许空顶作业，所以掘进与支护一直以来相互影响。由于不允许空顶作业，必须要及时进行支护，在永久支护前必须要做好超前支护，而超前支护一直是影响掘进作业的进度和安全的瓶颈。
[0003]现有技术中拱形断面巷道支护装置中，由于都采用固定架型结构，一套设备只适合一种断面形式的巷道使用，但是一个煤矿的巷道由于功能不同需要有不同的断面结构，所以现有的某一种规格的设备无法满足煤矿全部掘进工作要求，造成设备重复投资；而且由于巷道掘进施工很难做到理想的像施工图纸一样标准的顶板结构，导致顺梁在支撑过程中不可能达到可靠地全断面接顶，造成部分超切割的顶板部分无法接顶造成围岩松动；同时由于接顶面积变化，这导致支撑部位的不均匀造成可接顶部分的压强过大，对巷道顶板围岩造成二次破坏；在移架过程中，不可以带压移架，势必造成在移架过程中暂时性失去顶板支撑压力，从而会因围岩松动导致顶板冒落事故。
[0004]本实用新型就是为了解决目前煤矿巷道掘进的作业方式、作业流程和具体支护操作中存在的问题及不安全因素而提出的。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的主要目的在于在现有技术条件下，提出一种拱形断面巷道掘进支护装置，其能使得巷道掘进作业工艺流程更加顺畅合理，不仅提高了掘进单班产量，提高了设备的综合利用率，同时提高了作业安全性。
[0006]本实用新型公开的拱形断面巷道掘进支护装置为了实现其技术要求，整体为门式结构，其主体支架包括左右两侧对称纵向布置的底座，底座上有垂向的竖梁安装座，里面套有活动竖梁，活动竖梁上端和顶梁铰接(竖梁座和活动竖梁机构也可以用四连杆机构)；两侧底座上沿着巷道侧帮垂向设有立柱，立柱支撑整个支护装置，两侧的立柱上部都连接有纵向的顶梁，顶梁上安装拱形支护横梁，拱形支护横梁上设有多个鞍形顺梁座，所述鞍形顺梁座上纵向安装有顺梁，顺梁支撑巷道顶板，拱形断面巷道掘进支护装置的拱形支护横梁分为左右端头横梁及左右活动横梁，左右端头横梁通过铰接销孔与支架顶梁的横梁座铰接在一起，端头横梁体内断面为空心结构，活动横梁安装在端头横梁内部，可以伸缩移动，利用限位销轴穿过限位销孔和活动横梁的限位口限位铰接。架间间隔安装有推移千斤顶，实现移架操作。
[0007]其中按照安装排列顺序暂定为奇数组支架和偶数组支架两种支架，每种支架都包括多部支架组成，所述两种支架的多部支架在纵向上相互间隔布置，奇数组支架的多部支架的支撑顺梁(11)之间通过辅活动动顺梁铰接在一起，偶数组支架的多部支架的支撑顺梁(7)之间也通过辅活动动顺梁铰接在一起，所述两种支架的多部支架在底座与顶梁处纵向间隔布置有推移千斤顶机构，可以实现移架操作。两种支架的支撑顺梁在支护装置的顶部在横向上相互均匀间隔布置，从而使得两种支架可以单独移架而不互相干扰，在任何一组支架卸压后移架时，相邻支架的顺梁机构可以全压支撑顶板。
[0008]其中左右活动横梁安装在端头横梁内部利用限位调节机构固定，左右端头横梁的铰接销孔为长圆孔，和左右顶梁对应的横梁座铰接，左右活动横梁的铰接销孔用销轴铰接；左右横梁(端头横梁和活动横梁)整体呈“人”字形布置，在左右活动横梁端部铰接，可以有效提高支护强度，增大支护宽度。
[0009]其中在端头横梁的端部设有限位调节机构，和活动横梁可靠地限位固定，可以调节支架的横梁宽度来满足巷道施工宽度的要求，在端头横梁和活动横梁底部矩阵布置有凹槽型的顺梁座安装限位口，可以通过定位销轴安装顺梁座。
[0010]其中还包括用于支撑顺梁的多个鞍形顺梁座，其骑跨在横梁上，利用固定限位销和横梁限位口来与横梁之间实现相互固定；多个鞍形顺梁座可以根据位置不同，可以设置有5°、10°、15°、20°、25°、30°来调整鞍形顺梁座5相对于横梁的倾斜角度，鞍形顺梁座通过顺梁升降导杆和调节千斤顶支撑顺梁。
[0011]其中还包括拱形断面巷道掘进支护装置中鞍形顺梁座的可调顺梁支撑补偿机构，在鞍形顺梁座的一侧为顺梁补偿调节千斤顶安装座，补偿调节千斤顶为十字轴形式，补偿千斤顶的肩轴通过卡座安装在鞍形顺梁座的侧面，在安装座上有固定压板通过螺栓连接；补偿千斤顶的活柱和顺梁连接；在鞍形顺梁座的另一侧为顺梁升降导向杆滑道，为矩形断面上下通透结构，上下口为斜角结构；顺梁升降导杆安装在里面；顺梁升降导向杆下端有突出的限位板，导杆的上端铰接孔和顺梁的辅助铰接孔连接。在鞍形顺梁座上端为补强筋板，下侧有3组固定销孔通过固定销固定在横梁上；为了防止横梁受到不平衡支撑力，每根横梁上相邻的鞍形顺梁座正反安装。顺梁补偿调节机构根据顶板状况适当调整支撑顺梁的位置，及接顶支撑力，可以使支撑顺梁全方位可靠支撑顶板。
[0012]在此进行限定，本实用新型中所述的方向根据煤矿前进方向确定，在巷道中，沿着巷道前进方向为纵向，在巷道截面中左右方向为横向，竖直高度方向为垂向。
[0013]本实用新型提供的煤矿掘进支护装置，不仅具有支护性能好、强度高，移架速度快、安全可靠等优点；最重要的是它突破了煤矿巷道掘进常规工序的互相制约互相影响的局限，实现了煤矿掘进中各个工序的平行作业，使用本实用新型可以将现有的巷道掘进速度提高2-3倍。减轻了一线人员的劳动强度，改善了整个掘进作业的工作环境。它还能提高支护装置顺梁定位的准确性，并防止在支护过程中出现支护漏洞。使用本套支护装置，可以省去超前支护环节，同时因其采用可调节结构，一套设备可以满足不同拱形断面的使用，操作简单，减轻了设备的重复投资，而且有很大的的技术革新空间。
【附图说明】
[0014]图1为拱形断面巷道支护装置的断面主视图；
[0015]图2为拱形断面巷道支护装置的主视图的局部放大图；
[0016]图3为拱形断面巷道掘进支护装置在巷道中的局部侧视图；
[0017]图4:为拱形断面巷道掘进支护装置侧视图局部放大图；
[0018]图5:为拱形断面巷道掘进支护装置的鞍形顺梁座结构图
[0019]图6:为可调顺梁支撑补偿机构安装结构正视图；
[0020]图7:为可调顺梁支撑补偿机构安装结构侧图；
[0021]图8:为拱形断面巷道掘进支护装置的中部横梁正视图；
[0022]图9:为拱形断面巷道掘进支护装置的中部横梁俯视图；
[0023]图10:为拱形断面巷道掘进支护装置的端头横梁正视图；
[0024]图11:为拱形断面巷道掘进支护装置的端头横梁俯视图；
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0026]如图1和图2所示，本实用新型的拱形断面巷道支护装置的支架包括左右两侧对称布置的底座1，底座I上分别沿着巷道两侧垂向设有立柱2支撑整个支护装置，在两侧底座上还分别沿着巷道两侧设有垂向的竖梁座，竖梁座上安装有垂向的活动竖梁16，活动竖梁下端伸入竖梁座内，活动竖梁上端和沿着巷道两侧顶部纵向对称布置的顶梁3铰接(竖梁机构也可以用平面四连杆机构代替)；立柱2上部支撑有纵向的顶梁3，顶梁3上相对安装拱形支护横梁4、9，拱形支护横梁4、9为可调节结构，左右支护横梁为“人”字形布置，在左右活动横梁端部铰接；拱形支护横梁上设有多个鞍形顺梁座5，所述鞍形顺梁座5上安装有纵向的顺梁7，顺梁7支撑巷道顶板。
[0027]本套拱形断面巷道掘进支护装置为了实现其技术要求，按照安装排列顺序暂定为奇数组支架和偶数组支架两种支架，每种支架都包括多组如图1所示的支架，所述两种支架的多组支架在纵向上如图2相互间隔布置，奇数组支架的多组支架的支撑顺梁11之间通过辅助伸缩顺梁17铰接在一起，偶数组支架的多组支架的支撑