一种阶段式井下煤仓支护施工装置及施工方法与流程

本发明涉及井下煤仓支护施工，具体而言，涉及一种阶段式井下煤仓支护施工装置及施工方法。

背景技术：

1、随着我国煤炭行业的不断发展，煤矿开采技术与装备不断更新，采煤效率得到大幅提升，为促使煤矿开采系统持续高效的产煤，发挥运输设备和提升设备的最大作业能力，保证生产顺利进行，在矿井井下的主要运输环节设置一定容量的煤仓是必不可少的。煤仓作为一种煤矿井下暂时储存煤炭的硐室，是煤矿建设中的重要组成部分之一。在煤矿开采的过程中，随着采掘深度的不断加深，采掘面的地应力也随之增强，而煤仓硐室一般深埋于矿井地下，具有断面大、围岩应力高的特点，极易受到四周岩石的压力导致煤仓失稳，使其结构遭到破坏，造成巨大的安全隐患和经济损失，因此，井下煤仓的安全支护施工是煤矿开采作业中的重要工作。

2、井下煤仓支护施工为立井施工，仓体支护施工时需在井下煤仓放煤口下巷道搭设支护施工平台，支护施工平台的组装、加固工作施工流程工序环节多，施工需用人员多，工人时间劳动强度大。不仅工期长，浪费材料多，而且人力、物力投入较多，支护施工平台支拆量大，更重要的是拼装的支护施工平台质量不易保证，严重威胁井下人员施工安全。

技术实现思路

1、为了弥补以上不足，本发明提供了一种阶段式井下煤仓支护施工装置及施工方法，旨在改善上述背景技术中的问题。

2、本发明实施例提供了一种阶段式井下煤仓支护施工装置，包括支护施工框架结构和辅助悬吊支撑结构，所述辅助悬吊支撑结构的一端设置在所述支护施工框架结构的顶部，所述辅助悬吊支撑结构设置在井下煤仓上巷道内，所述支护施工框架结构设置在井下煤仓仓体和井下煤仓下巷道内；

3、所述支护施工框架结构包括支撑主架、底座支撑架、施工平台、支撑三角架和吊环螺栓，所述底座支撑架固定设置在所述支撑主架的底部，所述底座支撑架的底部固定设置在所述井下煤仓下巷道的底板上，所述施工平台固定设置在所述支撑主架的外侧，且所述施工平台的底部与所述支撑主架的外侧之间通过所述支撑三角架固定连接，所述吊环螺栓固定设置在所述施工平台的上表面边缘处；

4、所述辅助悬吊支撑结构包括牵引吊绳、升降导轨和牵引机构，所述牵引机构设置在所述井下煤仓上巷道内，所述升降导轨设置在所述井下煤仓上巷道的顶部，所述牵引机构的一端与所述牵引吊绳的一端连接，所述牵引吊绳的另一端穿过所述升降导轨，且通过所述吊环螺栓与所述施工平台连接。

5、在一种具体的实施方案中，所述支撑主架和所述底座支撑架均设置为金属架，所述支撑三角架设置为钢结构架。

6、在上述实现过程中，能够增加装置的结构强度，起到固定支撑作用。

7、在一种具体的实施方案中，所述施工平台设置为多个，且所述施工平台根据井下煤仓高度确定数量，并等间隔布置在所述支撑主架上，所述施工平台采用槽钢纵横焊接和螺栓固定加工制作而成，上覆两层同尺寸大板加固。

8、在上述实现过程中，能够方便在不同高度进行施工。

9、在一种具体的实施方案中，相邻两个所述施工平台之间固定设置有若干组平台固定架，若干组所述平台固定架均匀的分布在相邻两个所述施工平台的之间。

10、在上述实现过程中，通过设置平台固定架，能够起到辅助固定作用，增加稳定性和安全性。

11、在一种具体的实施方案中，所述吊环螺栓在每个所述施工平台上均设置有四组，四组所述吊环螺栓均匀的分布在所述施工平台的四周。

12、在上述实现过程中，能够增加牵引吊绳与所述施工平台之间连接的稳定性和平衡性。

13、在一种具体的实施方案中，所述升降导轨包括第一伺服电缸、第二伺服电缸、第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一伺服电缸和所述第二伺服电缸均固定安装在所述井下煤仓上巷道的顶板上，所述第一定滑轮与所述第一伺服电缸的输出端固定连接，所述第二定滑轮与所述第二伺服电缸的输出端固定连接。

14、在上述实现过程中，通过第一伺服电缸和第二伺服电缸分别带动第一定滑轮和第二定滑轮进行升降，从而便于调节高度。

15、在一种具体的实施方案中，所述牵引机构包括定位座、侧板、伺服电机和收卷辊，所述定位座固定设置在所述井下煤仓上巷道的底部，所述侧板设置有两组，两组所述侧板对称焊接在所述定位座的两侧，所述伺服电机固定安装在其中一组所述侧板的外表面，所述收卷辊的两端转动设置在两组所述侧板之间，且所述伺服电机的输出端与所述收卷辊的一端传动连接，所述牵引吊绳的一端固定缠绕设置在所述收卷辊上。

16、在上述实现过程中，通过伺服电机带动收卷辊转动，使收卷辊对牵引吊绳进行收放，从而完成牵引吊绳的下放或者收卷。

17、在一种具体的实施方案中，所述定位座的上表面另一侧焊接有支撑板，所述支撑板的顶部分别设置有第一转动座和第二转动座，所述第一转动座上转动连接有第一导向辊，所述第二传动座上转动设置有第二导向辊，所述牵引吊绳滑动设置在所述第一导向辊和所述第二导向辊之间。

18、在上述实现过程中，能够对牵引吊绳进行导向处理降低牵引吊绳的磨损，以及对收卷辊处的张力。

19、一种阶段式井下煤仓支护施工装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

20、s1.在井下煤仓下巷道底板处固定支撑主架及底座支撑架，并在支撑主架安装施工平台、支撑三角架和平台固定架，逐步完成支护施工框架结构安装；

21、s2.在井下煤仓上巷道安装辅助悬吊支撑结构，启动牵引机构，将牵引吊绳与井下煤仓最上端施工平台通过吊环螺栓活动连接；

22、s3.关停牵引机构，人员进入井下煤仓最上端施工平台进行井下煤仓最上端的支护施工；

23、s4.完成井下煤仓最上端阶段支护施工后，拆除井下煤仓最上端施工平台，启动牵引机构，下放牵引吊绳连接下一阶段施工平台；

24、s5.重复步骤s3-s4，至完成井下煤仓的所有支护施工，清理井下煤仓仓体，拆除阶段式井下煤仓支护施工装置。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果：

26、本发明中的井下煤仓仓体支护施工装置采用整体支护施工框架结构施工，只需在施工前进行组装，井下煤仓仓体每一段支护结束后拆除，减少每一段井下煤仓仓体支护平台搭建环节，提高仓身施工速度，且施工平台支撑加固稳定，施工班组要求人员少，能够降低人工成本、提高劳动效率，加快施工速度，提高经济效益。

技术特征：

1.一种阶段式井下煤仓支护施工装置，其特征在于，包括支护施工框架结构和辅助悬吊支撑结构，所述辅助悬吊支撑结构的一端设置在所述支护施工框架结构的顶部，所述辅助悬吊支撑结构设置在井下煤仓上巷道(1)内，所述支护施工框架结构设置在井下煤仓仓体(2)和井下煤仓下巷道(3)内；

2.根据权利要求1所述的一种阶段式井下煤仓支护施工装置，其特征在于，所述支撑主架(10)和所述底座支撑架(11)均设置为金属架，所述支撑三角架(8)设置为钢结构架。

3.根据权利要求1所述的一种阶段式井下煤仓支护施工装置及施工方法，其特征在于，所述施工平台(7)设置为多个，且所述施工平台(7)根据井下煤仓高度确定数量，并等间隔布置在所述支撑主架(10)上，所述施工平台(7)采用槽钢纵横焊接和螺栓固定加工制作而成，上覆两层同尺寸大板加固。

4.根据权利要求3所述的一种阶段式井下煤仓支护施工装置，其特征在于，相邻两个所述施工平台(7)之间固定设置有若干组平台固定架(9)，若干组所述平台固定架(9)均匀的分布在相邻两个所述施工平台(7)的之间。

5.根据权利要求4所述的一种阶段式井下煤仓支护施工装置，其特征在于，所述吊环螺栓(12)在每个所述施工平台(7)上均设置有四组，四组所述吊环螺栓(12)均匀的分布在所述施工平台(7)的四周。

6.根据权利要求1所述的一种阶段式井下煤仓支护施工装置，其特征在于，所述升降导轨(6)包括第一伺服电缸(61)、第二伺服电缸(62)、第一定滑轮(63)和第二定滑轮(64)，所述第一伺服电缸(61)和所述第二伺服电缸(62)均固定安装在所述井下煤仓上巷道(1)的顶板上，所述第一定滑轮(63)与所述第一伺服电缸(61)的输出端固定连接，所述第二定滑轮(64)与所述第二伺服电缸(62)的输出端固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种阶段式井下煤仓支护施工装置，其特征在于，所述牵引机构(4)包括定位座(41)、侧板(42)、伺服电机(43)和收卷辊(44)，所述定位座(41)固定设置在所述井下煤仓上巷道(1)的底部，所述侧板(42)设置有两组，两组所述侧板(42)对称焊接在所述定位座(41)的两侧，所述伺服电机(43)固定安装在其中一组所述侧板(42)的外表面，所述收卷辊(44)的两端转动设置在两组所述侧板(42)之间，且所述伺服电机(43)的输出端与所述收卷辊(44)的一端传动连接，所述牵引吊绳(5)的一端固定缠绕设置在所述收卷辊(44)上。

8.根据权利要求7所述的一种阶段式井下煤仓支护施工装置，其特征在于，所述定位座(41)的上表面另一侧焊接有支撑板(45)，所述支撑板(45)的顶部分别设置有第一转动座(46)和第二转动座(47)，所述第一转动座(46)上转动连接有第一导向辊(48)，所述第二传动座上转动设置有第二导向辊(49)，所述牵引吊绳(5)滑动设置在所述第一导向辊(48)和所述第二导向辊(49)之间。

9.一种阶段式井下煤仓支护施工装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种阶段式井下煤仓支护施工装置及施工方法，属于井下煤仓支护施工技术领域。包括支护施工框架结构和辅助悬吊支撑结构，所述辅助悬吊支撑结构的一端设置在所述支护施工框架结构的顶部，所述辅助悬吊支撑结构设置在井下煤仓上巷道内，所述支护施工框架结构设置在井下煤仓仓体和井下煤仓下巷道内。所述辅助悬吊支撑结构包括牵引吊绳、升降导轨和牵引机构。本发明采用整体支护施工框架结构施工，只需在施工前进行组装，井下煤仓仓体每一段支护结束后拆除，减少每一段井下煤仓仓体支护平台搭建环节，提高仓身施工速度，且施工平台支撑加固稳定，施工班组要求人员少，能够降低人工成本、提高劳动效率，加快施工速度，提高经济效益。

技术研发人员：朱乐章,王连国,王多春,张浩,丁可,黄北海
受保护的技术使用者：淮北矿业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8