自适应性自移式临时支护支架及其使用方法

本发明涉及巷道支护，具体为一种基于多传感器融合的自适应性自移式临时支护支架及其使用方法。

背景技术：

1、临时支护一般是为了保证掘进工作在较短时间内安全、稳定、防止冒顶现象的发生。临时支护先于永久支护，主要的作用就是对掘进工作面新产生的暴露在明面上的煤炭在没有永久支护之前进行的临时支护，从而有效地维持矿井的安全与稳定，防止因为支护不及时、不牢固，空顶作业导致掘进工作面冒顶和劳动人员伤亡，并为永久支护工作创造了有利的实施条件，以及为劳动人员提供了良好的工作空间。

2、现有的临时支护设备只是简单的进行支护，但是巷道的情况比较复杂，无论是巷道顶板压力的变化，还是巷道顶板的不规则性，都不足以与之相适应。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供自适应性自移式临时支护支架及其使用方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供自适应性自移式临时支护支架，包括两个底座，所述底座上设置有四个可伸缩的液压立柱，所述液压立柱具有自锁功能，所述底座上设置有顶梁，所述顶梁固定设置在立柱顶端，所述顶梁上设置有若干个小型底座，所述小型底座上设置有液压支柱，所述液压支柱上设置有压力传感器，所述顶梁上设置有铺网机构，用于环状铺设矩形块，所述铺网机构为一组液压杆，所述顶梁和底座之前设置有用于调节高度的四连杆，所述顶梁的两侧分别设置有侧护帮，保证护帮板与巷道两帮的有效承载接触，防止顶板垮落的矸石进入临时支护区域内，保证施工人员安全和巷道断面完整，两个所述底座之间设置有用于调节距离的推移装置，两个所述顶梁之间设置有防倒装置，所述底座上设置有控制板，用于接收压力传感器的压力信号，并适应调整立柱的高度。

4、具体的，所述侧护帮为网状结构。

5、具体的，所述防倒装置为一螺杆。

6、具体的，所述顶梁上安装微型摄像头，用于实时监控到现场的实况。

7、具体的，所述液压支柱上还设置有位移传感器，所述位移传感器和控制板信号连接。

8、具体的，所述控制板上设置有信号传输模块，用于将实时测得液压支柱的位移参数与压力测得的顶梁与巷道顶板的压力变化参数都需传送至矿压监测大数据云平台，然后解算出各个液压支柱末端的输出位移，并再次通过压力传感器进行实时监测。

9、还涉及自适应性自移式临时支护支架的使用方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

10、1）以跨骑的方式与掘进机配合使用，掘进机割煤完成后掘进机处于静止状态，支护支架的两组立柱进行增压，使得顶梁上移；

11、2）顶梁上移，与巷道顶板接触，停止增压；

12、3）此时，顶梁上的小型液压支柱开始增压、上移，以足够的支撑力来对巷道顶板进行有效的支护。

13、4）在掘进机继续割煤以及锚杆钻机钻孔过程中，巷道顶板因为震动产生松动，压力传感器以及位移传感器实时测得液压缸的位移参数与压力测得的自移式临时支架顶梁与巷道顶板的压力变化参数都需传送至矿压监测大数据云平台，算出各个液压缸末端的输出位移，并再次通过压力传感器进行实时监测，以了解实时压力。

14、本发明的有益效果在于：

15、1、 实现自移式临时支护的自适应性;

16、2、这样的布局充分地利用了巷道的空间，不仅保障了通风效果，而且为刮板输送机以及 转载机布局留下了充足的空间。临时支护设备由两架组成，两架交替行走;

17、3、实现数据实时传输，实时分析;

18、4、设计多传感器融合，运用智能状态感知技术。

技术特征：

1.自适应性自移式临时支护支架，其特征在于，包括两个底座，所述底座上设置有四个可伸缩的液压立柱，所述液压立柱具有自锁功能，所述底座上设置有顶梁，所述顶梁固定设置在立柱顶端，所述顶梁上设置有若干个小型底座，所述小型底座上设置有液压支柱，所述液压支柱上设置有压力传感器，所述顶梁上设置有铺网机构，用于环状铺设矩形块，所述铺网机构为一组液压杆，所述顶梁和底座之前设置有用于调节高度的四连杆，所述顶梁的两侧分别设置有侧护帮，两个所述底座之间设置有用于调节距离的推移装置，两个所述顶梁之间设置有防倒装置，所述底座上设置有控制板，用于接收压力传感器的压力信号，并适应调整立柱的高度。

2.如权利要求1所述的自适应性自移式临时支护支架，其特征在于，所述侧护帮为网状结构。

3.如权利要求1所述的自适应性自移式临时支护支架，其特征在于，所述防倒装置为一螺杆。

4.如权利要求1所述的自适应性自移式临时支护支架，其特征在于，所述顶梁上安装微型摄像头，用于实时监控到现场的实况。

5.如权利要求1所述的自适应性自移式临时支护支架，其特征在于，所述液压支柱上还设置有位移传感器，所述位移传感器和控制板信号连接。

6.如权利要求1所述的自适应性自移式临时支护支架，其特征在于，所述控制板上设置有信号传输模块，用于将实时测得液压支柱的位移参数与压力测得的顶梁与巷道顶板的压力变化参数都需传送至矿压监测大数据云平台，然后解算出各个液压支柱末端的输出位移，并再次通过压力传感器进行实时监测。

7.如权利要求1所述的自适应性自移式临时支护支架的使用方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

技术总结
本发明公开了自适应性自移式临时支护支架，包括两个底座，所述底座上设置有四个可伸缩的液压立柱，所述液压立柱具有自锁功能，所述底座上设置有顶梁，所述顶梁固定设置在立柱顶端，所述顶梁上设置有若干个小型底座，所述小型底座上设置有液压支柱，所述液压支柱上设置有压力传感器，所述顶梁上设置有铺网机构用于铺设多个层次的环状矩形。本发明中的支护支架实现了巷道掘进技术的智能化，利用了智能状态感知技术实现了对巷道顶板的监测支护，使巷道工作面掘进工作的安全系数，它既能充分利用安全支护的作用，又能极大地改善工作环境的安全性，降低工人的劳动强度，达到高产、高效、安全、低能耗的目的。

技术研发人员：马长青,李峰,毛俊杰,魏祥宇,李旭阳,马肖杨
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12