临时支护用前探架及使用该前探架的临时支护装置的制作方法

本发明涉及临时支护用前探架及使用该前探架的临时支护装置。

背景技术：

煤矿岩巷巷道断面为直墙半圆拱，永久支护方式为“锚网喷+锚索”支护，在爆破作业后，需对裸露的巷道永久支护，进行永久支护前，为防止空顶作业时顶板岩石垮落危及作业人员的人身安全，需采取可靠的临时支护保护作业人员。现有的液压支架虽然能够起到很好的支护效果，但是价格昂贵、可移动性差，应用受限。

目前临时支护一般为前探梁支护，例如授权公告号为CN2656637Y的中国专利的背景技术部分所记载，前探梁支护是先将前探梁（配有吊环的钢管）悬挂在巷道顶板的螺纹锚杆的外露部分，综掘机割完一排后后撤一端距离，再将铺设好的顶板金属网、钢带挑起，前移前探梁的钢管，托住顶板金属网，钢带，用方条木加实加牢后，打设顶板及两边锚杆，再后撤前探梁一段距离，以便综掘机进行掘进，如此循环。但是，该方式存在需要反复移动前探梁、需要安设方条木的问题，支护不方便，费时费工，并且由于吊环长度的限制，顶板不平整时前探梁无法使用。为此，上述专利中公开了一种改进的临时支护装置，包括单体液压支柱、顶梁，顶梁中部的适当位置处与单体液压支柱的活塞杆顶端铰接连接，单体液压支柱由井下液压站或轻型乳化泵等提供压力。综掘机退出后，设置一排单体液压支柱，把铺设好的顶板金属网、钢带放在顶梁上，操纵液压站使单体液压支柱经过顶梁将顶板金属网、钢带顶起，形成临时支护，待实施永久支护后，将单体液压支柱泄压，顶梁下降，即可进行下一次支护。

但是，现有的临时支护装置需要设置多根前探梁，或者设置多只单体液压支柱，并且需要保证各前探梁或单体液压支柱的对齐，作业量大，过程繁琐，作业不方便。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种临时支护用前探架及使用该前探架的临时支护装置，以解决现有技术中设置临时支护装置作业量大，过程繁琐，作业不方便的问题。

为实现上述目的，本发明中采用的技术方案是：临时支护用前探架，定义所述前探架具有在使用时与巷道的延伸方向相一致的深度方向和与巷道截面的宽度方向相一致的横向，则所述前探架在其深度方向具有两道以上的巷道顶面支撑梁，并且/或者在其横向上具有两道以上的巷道顶面支撑梁，前探架还包括与至少两道所述巷道顶面支撑梁同时连接的前探架支撑结构。

所述前探架支撑结构包括连接在巷道顶面支撑梁下部的直立柱，还包括连接在直立柱与巷道顶面支撑梁之间的斜撑。

所述巷道顶面支撑梁包括沿其深度方向延伸的纵向支撑梁和沿其横向延伸的横向支撑梁，纵向支撑梁与横向支撑梁共面设置。

所述直立柱的下端设有用于与丝杠螺母形式的顶撑装置可拆固定的可拆连接结构。

各所述巷道顶面支撑梁形成横跨前探架横向的弧形支撑面。

各所述巷道顶面支撑梁形成主体支撑架，所述主体支撑架的横向的至少一侧铰接有辅助支撑架，辅助支撑架的铰接轴线沿前探架的深度方向延伸，前探架支撑结构与辅助支撑架之间通过转轴铰接有伸缩调整机构。

伸缩调整机构包括与辅助支撑架铰接的辅助螺杆和与前探架支撑结构铰接的支撑螺杆，所述辅助螺杆远离辅助支撑架的一端与支撑螺杆远离前探架支撑结构的一端通过反向的螺纹连接在同一花篮螺栓的主体上。

所述主体支撑架的横向两侧均铰接有辅助支撑架，辅助支撑架所在的平面为弧面。

所述前探架支撑结构与辅助支撑架之间的转轴为可拆转轴。

临时支护装置，包括前探架和用于支撑前探架的顶撑装置，定义所述前探架具有在使用时与巷道的延伸方向相一致的深度方向和与巷道截面的宽度方向相一致的横向，所述前探架在其深度方向具有两道以上的巷道顶面支撑梁，并且/或者在其横向上具有两道以上的巷道顶面支撑梁，前探架还包括与至少两道所述巷道顶面支撑梁同时连接的前探架支撑结构。

所述前探架支撑结构包括连接在巷道顶面支撑梁下部的直立柱，还包括连接在直立柱与巷道顶面支撑梁之间的斜撑。

所述巷道顶面支撑梁包括沿其深度方向延伸的纵向支撑梁和沿其横向延伸的横向支撑梁，纵向支撑梁与横向支撑梁共面设置。

所述直立柱的下端设有用于与丝杠螺母形式的顶撑装置可拆固定的可拆连接结构。

各所述巷道顶面支撑梁形成横跨前探架横向的弧形支撑面。

各所述巷道顶面支撑梁形成主体支撑架，所述主体支撑架的横向的至少一侧铰接有辅助支撑架，辅助支撑架的铰接轴线沿前探架的深度方向延伸，前探架支撑结构与辅助支撑架之间通过转轴铰接有伸缩调整机构。

伸缩调整机构包括与辅助支撑架铰接的辅助螺杆和与前探架支撑结构铰接的支撑螺杆，所述辅助螺杆远离辅助支撑架的一端与支撑螺杆远离前探架支撑结构的一端通过反向的螺纹连接在同一花篮螺栓的主体上。

所述主体支撑架的横向两侧均铰接有辅助支撑架，辅助支撑架所在的平面为弧面。

所述前探架支撑结构与辅助支撑架之间的转轴为可拆转轴。

有益效果：本发明采用上述技术方案，前探架在其深度方向具有两道以上的巷道顶面支撑梁，并且/或者在其横向上具有两道以上的巷道顶面支撑梁，前探架还包括与至少两道所述巷道顶面支撑梁同时连接的前探架支撑结构，这样，通过前探架支撑结构能够同时支撑起两道以上的巷道顶面支撑梁，相对于现有技术中的前探梁或者单体液压支柱的形式，能够至少节省一半的工作量，有利于提高作业效率。

进一步地，各所述巷道顶面支撑梁形成主体支撑架，所述主体支撑架的横向的至少一侧铰接有辅助支撑架，辅助支撑架的铰接轴线沿前探架的深度方向延伸，前探架支撑结构与辅助支撑架之间通过转轴铰接有伸缩调整机构，通过调整伸缩调整机构，能够使前探架适应不同的巷道断面尺寸，根据巷道弧度现场调整支撑高度，适用性好，实现对巷道的有效支撑强度，减少背顶作业，保证控顶范围，提高安全性。

进一步地，伸缩调整机构包括与辅助支撑架通过铰接的辅助螺杆和与主体支撑架铰接的主螺杆，所述辅助螺杆远离辅助支撑架的一端与主螺杆远离主体支撑架的一端螺纹连接在同一花篮螺栓的主体上，采用花篮螺栓的形式能够通过纯机械结构实现辅助支撑架的调整，不需依赖于液压设备，便于作业。

进一步地，所述前探架支撑结构与辅助支撑架之间的转轴为可拆转轴，安装时，先固定主体支撑架，再加装辅助支撑架，能够降低安装时的作业难度和劳动强度，提高作业效率，组装和拆卸较为方便。

所述直立柱的下端设有用于与丝杠螺母形式的顶撑装置可拆固定的可拆连接结构。

进一步地，所述直立柱的下端设有用于与丝杠螺母形式的顶撑装置可拆固定的可拆连接结构，采用可拆连接结构能够实现前探架与顶撑装置的分离，从而能够分开运输、使用时组装；同时，顶撑装置可以为丝杠螺母形式的顶撑装置，例如包括顶端与支撑套筒固定的丝杠，还包括供丝杠插设的底座，底座上转动装配有与丝杠螺纹传动配合的调节螺母。使用时，将底座支撑在地面上，转动调节螺母，即可带动丝杠升降，进而带动前探架升降，实现临时支护。这样，整套临时支护装置完全采用纯机械式的传动结构，不需要连接液压设备，使用方便，移动灵活，便于拆卸，能够有效提高临时支护的作业效率，减轻工人劳动强度。优选地，底座上设置丝杠止转结构，避免转动调节螺母时丝杠和前探架发生转动，从而使得调节更加方便。优选地，丝杠顶部设有止转凸块，止转凸块与支撑套筒上的滑槽沿支撑套筒的轴向导向配合，并与支撑套筒沿支撑套筒的周向挡止配合，使得支撑套筒能够套设固定到丝杠顶端，在保证可靠支撑的同时，能够方便地实现前探架与顶撑装置的分离，便于拆装，减小工人劳动强度。

附图说明

图1是本发明中临时支护用前探架的一个实施例的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的左视图；

图4是本发明中临时支护装置的另一个实施例的结构示意图。

图中各附图标记对应的名称为：10-主体支撑架，11-纵向支撑梁，12-横向支撑梁，20-辅助支撑架，30-开口销，41-直立柱，42-斜撑，43-支撑套筒，44-滑槽，51-铰接耳板，52-支撑螺杆，53-辅助螺杆，54-花篮螺栓主体，61-底座，62-双向丝杠，63-手柄，64-连接套筒，65-止转凸块，66-巷道地面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明临时支护用前探架的一个实施例如图1~图3所示，为“双翼式”弧形前探架，包括主体支撑架10、辅助支撑架20和前探架支撑结构，前探架支撑结构包括连接在巷道顶面支撑梁下部的直立柱41，还包括连接在直立柱41与巷道顶面支撑梁之间的斜撑42。整个前探架主要采用钢管焊接而成，材料成本低，制作方便。

定义所述前探架具有在使用时与巷道的延伸方向相一致的深度方向和与巷道截面的宽度方向相一致的横向，主体支撑架10包括沿其深度方向并排设置的四道横向支撑梁12，还包括沿其横向并排设置的五道纵向支撑梁11，纵向支撑梁11与横向支撑梁12相互焊接固定，并且沿弧面共面设置，形成与巷道顶面对应的弧形支撑结构。

直立柱41焊接固定在与弧形支撑结构顶部中心处对应的纵向支撑梁11的长度方向中部，竖直向下延伸。斜撑42有四只，包括连接在该纵向支撑梁11的两端与直立柱41的中部之间的两只斜撑42，还包括连接在横向最外侧的两只纵向支撑梁11长度方向的中部与直立柱41的中部之间的两只斜撑42。四只形成稳定的支撑结构，保证主体支撑架10的承重强度。直立柱41的底部焊接固定有下端具有开口的支撑套筒43，支撑套筒43的筒壁上设有两道沿支撑套筒43轴向延伸的滑槽44，两道滑槽44的连线经过支撑套筒43的轴线且各滑槽44的下端设有开口，用于与顶撑装置配合，实现对前探架的支撑。

辅助支撑架20设有两只，为日字形框架结构，分别通过可拆转轴铰接在主体支撑架10的横向两侧。可拆销轴为开口销30，能够方便地拆装。辅助支撑架20的铰接轴线沿前探架的深度方向延伸，前探架支撑结构与辅助支撑架20之间通过转轴铰接有伸缩调整机构，伸缩调整机构包括与辅助支撑架20中部的横向梁上的铰接耳板51通过转轴铰接的辅助螺杆53和与直立柱41通过转轴铰接的支撑螺杆52，所述辅助螺杆53远离辅助支撑架20的一端与支撑螺杆52远离直立柱41的一端通过反向的螺纹连接在同一花篮螺栓主体54上，转动花篮螺栓主体54，即可方便地调整辅助支撑架20的开合。

相应的顶撑装置为丝杠螺母形式的顶撑装置，包括丝杠，丝杠顶部设有止转凸块，止转凸块与支撑套筒上的滑槽沿支撑套筒的轴向导向配合，并与支撑套筒沿支撑套筒的周向挡止配合，支撑套筒能够套设到丝杠顶端实现与顶撑装置的可拆固定，支撑套筒构成可拆连接结构。顶撑装置还包括供丝杠插设的底座，底座上设置丝杠止转结构，避免转动调节螺母时丝杠发生转动，底座上还转动装配有与丝杠螺纹传动配合的调节螺母。

使用时，将底座支撑在巷道地面上，将临时支护用前探架通过直立柱41底部的支撑套筒43支撑固定在对应设置的丝杠顶端，转动调节螺母，带动丝杠上升，使临时支护用前探架向上运动与巷道上部顶紧，安装辅助支撑架20，然后通过花篮螺栓主体54调整辅助支撑架20位置即可完成临时支护。当然，为了提高安全性能，可以在临时支护用前探架顶部预先设置金属网、钢带等。

本发明中临时支护装置的一个实施例包括前探架和用于支撑前探架的顶撑装置，顶撑装置为上述丝杠螺母形式的顶撑装置，前探架即上述实施例中的前探架，此处不再赘述。

本发明中临时支护装置的另一个实施例如图4所示，与上述实施例的不同之处仅在于，本实施例中顶撑装置是另一种丝杠螺母形式，包括底座61、双向丝杠62和连接套筒64。其中底座用于固定到巷道地面66上，其顶端设有与双向丝杠的底部螺纹配合的螺纹孔；连接套筒顶部设有止转凸块65，止转凸块65与支撑套筒43上的滑槽44沿支撑套筒的轴向导向配合，并与支撑套筒沿支撑套筒的周向挡止配合，支撑套筒能够套设固定到连接套筒64顶端；连接套筒64的底端设有与双向丝杠62的顶部螺纹配合的螺纹孔。为了便于操作，双向丝杠62上固定有手柄63。使用时，将前探架套设固定到支撑套筒顶部，一人扶持住前探架，另一人转动手柄63即可实现前探架的升降。由于双向丝杠62两端设有反向螺纹，因此能够实现快速的升降。当然，在其他实施例中，前探架的直立柱下端的可拆连接结构也可以替换为其他形式，例如内六方或外六方的形式，再如法兰盘的形式等等，相应地，顶撑装置上设置对应的配合连接结构即可。

在上述实施例中，巷道顶面支撑梁包括横向支撑梁12和纵向支撑梁11，在本发明的其他实施例中，巷道顶面支撑梁也可以仅采用横向支撑梁12，或者仅采用纵向支撑梁11，巷道顶面支撑梁的数量也可以根据需要增减。另外，在上述实施例中，前探架支撑结构采用一根直立柱41和斜撑42的形式，在其他实施例中，前探架支撑结构也可以替换为其他形式，例如采用多只直立柱41，再配合斜撑42对各巷道顶面支撑梁进行支撑，或者全部采用斜撑42，斜撑42下端可以全部连接在一起，也可以将数根斜撑42组成一组，将每组的底部连接在一起。另外，在上述实施例中，前探架支撑结构与辅助支撑架20之间的伸缩调整机构为花篮螺栓结构，其他实施例中，伸缩调整机构也可以替换为其他形式，例如丝杠螺母机构的形式。再者，在其他实施例中，主体支撑架10、辅助支撑架20也可以为平面形式。当然，在其他实施例中，如果巷道条件便于使用单体液压支柱，也可以采用单体液压支柱作为前探架的顶撑装置。