一种履带式集成破锚功能的单元支架的制作方法

本技术涉及煤矿综采工作面两巷支护，特别是一种履带式集成破锚功能的单元支架。

背景技术：

1、《煤矿安全规程》第一百零五条规定：采煤工作面用垮落法管理顶板时，必须及时放顶。顶板不垮落、悬顶距离超过作业规程规定的，必须停止采煤，采取人工强制放顶或者其他措施进行处理。综采工作面两巷采空区顶板管理一直是煤矿井下管理的难题，经常有顶板垮落不及时现象，造成空顶距大，瓦斯积聚、矿压集中，给工作面安全生产带来隐患。为提高综采工作面两端头顶板管理水平，有效预防顶板事故发生，在正常回采作业过程中，因顶板压力显现不明显等原因，需要利用专用退锚装置将两端头锚索、锚杆的锁套、托盘拆卸。目前破锚主要采用支架推移破坏或人工破锚的方式，巷道内端头支架在前移过程中，采用擦顶移架，人为利用支架移架剪切力顶坏锚杆或锚索，但会造成支架损坏，破坏时锁套或锚索挤压崩出，产生火花等现象，极大的威胁着人员和设备安全；而工人攀爬爬梯后采用液压破断器破坏锚索锁套，也会带来极大的劳动强度和安全隐患。

2、单元支架是用于煤矿综采工作面巷道内超前区域支护的一种液压支架，一般结构由立柱、顶梁、底座和液压系统构成，通过乳化液动力，立柱升起后支撑顶梁对巷道顶板进行支撑，起到安全支护保护巷道超前段区域人员和设备安全的作用，具有体积小、支撑力大、支护位置灵活等特点，在国内煤矿两巷超前支护区段或沿空留巷巷道内得到了广泛应用。

3、随着工作面的推进，单元支架需要随之前移，目前单元支架的搬移一般采用绞车牵引前移或支架搬运车进行搬移，这种移架方式会对巷道顶板产生反复支撑，破坏顶板稳定性，造成局部提前垮落变形等，给煤矿安全生产带来极大隐患，由于两巷空间狭小，特别是机巷布置有转载运输机等，采用支架搬运车等设备搬移空间不足，特别在机巷，搬运车无搬移空间，采用人工搬移劳动强度大，效率低，安全隐患多。

4、因此，在这种特殊工况下，在保证单元支架支护的功能外，如何在两巷特别是机巷狭小空间内快速地实现单元支架移动，并同步实现端头区域破锚成为一个急需解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型具体采用以下技术方案。

2、设计一种履带式集成破锚功能的单元支架，包括底座，在所述底座的两侧分别设有履带总成，所述履带总成包括履带板和分别设在两个履带板相对侧面的导向柱和连接座，每个履带板上的导向柱分别为两个，其两个导向筒分别位于连接座的两侧，在所述底座的两侧壁上分别设有与导向柱和连接座对应配合的提升油缸和导向筒，所述提升油缸的上端与底座铰接，下端与连接座铰接，所述导向筒内插装有导向柱；

3、在所述底座的底板上表面设有两个立柱，在所述立柱的顶部设有顶梁，在所述底座的两端分别设有安装座和安装板，在所述安装座上设有破锚机械臂，在所述破锚机械臂的顶部设有液压破断器在所述安装板上分别设有操作站台、动力总成、液压油箱。

4、优选地，在所述安装板上还设有控制履带总成和破锚机械臂工作的行走多路阀和机械臂多路阀。

5、优选地，所述破锚机械臂包括依次相连的回转支撑结构、一级伸缩臂、摆动油缸一、二级伸缩臂、摆动油缸二，所述摆动油缸二与液压破断器连接。

6、优选地，所述一级伸缩臂包括一级固定臂筒和套装在一级固定臂内的一级活动臂，在所述固定臂筒内设有一级伸缩油缸，所述一级伸缩油缸的两端分别与固定臂筒的底部和一级活动臂的底部铰接；

7、所述二级伸缩臂包括二级固定臂筒和套装在二级固定臂筒内的二级活动臂，在所述固定臂筒内设有二级伸缩油缸，所述二级伸缩油缸的两端分别与固定臂筒的底部和二级活动臂的底部铰接；

8、所述一级固定臂筒与回转支撑结构相连，摆动油缸一分别与一级活动臂和二级固定臂筒相连，所述摆动油缸二分别与二级活动臂和液压破断器相连。

9、优选地，所述回转支撑结构通过螺栓固定在安装座上。

10、本实用新型的有益效果在于：

11、1.本实用新型在保证单元支架支护功能的前提下，在支架两侧布置可升降的履带，满足支撑和行走两种功能的快速切换，进而解决了单元支架搬运的难题，扩展了单元支架的支护范围，提高了两巷支护效率。

12、2.本实用新型在单元支架上集成了破锚功能，多自由度的破锚机械臂运动范围能覆盖巷道宽度内的锚索位置，通过前端的液压破断器实现对锚索锁套的破坏，进而使锚索失效，实现辅助放顶的功能，单元支架在支撑的同时可进行破锚作业，大大提高了两巷顶板的安全管理水平。

13、3.本实用新型液压支架上进行功能拓展，而且将支护、设备移动、破锚多种作业功能集成于一种设备上，既解决了支架移架困难的问题，又实现了辅助破锚的功能，实现一机多用，提高了整机的实用性，提高了巷道支护的效率和安全性；且整个机身短窄小型化设计，能够在狭窄区域通行，满足在煤矿井下两巷区域狭窄空间作业的要求。

14、4.本实用新型提供了两种动力路线，单元支架采用常用的乳化液供液，采用工作面乳化液供液系统，支撑后可拆除管路，动力源取用方便；破锚及履带行走采用气转液的动力路线，气源方便取用，不需要外接电源和水源，与电驱相比，不需要额外增加电缆及开关，成本较低，大大提高了设备作业的灵活性和适用范围，油液压供液并配置比例阀，可实现行走及机械臂的精准控制，有助于破锚的精确地高效。

技术特征：

1.一种履带式集成破锚功能的单元支架，包括底座（14），在所述底座（14）的两侧分别设有履带总成（4），所述履带总成（4）包括履带板（9）和分别设在两个履带板（9）相对侧面的导向柱（11）和连接座（10），每个履带板（9）上的导向柱（11）分别为两个，其两个导向柱（11）分别位于连接座（10）的两侧，在所述底座（14）的两侧壁上分别设有与导向柱（11）和连接座（10）对应配合的提升油缸（15）和导向筒（13），所述提升油缸（15）的上端与底座（14）铰接，下端与连接座（10）铰接，所述导向筒（13）内插装有导向柱（11）；

2.如权利要求1所述的履带式集成破锚功能的单元支架，其特征在于：在所述安装板（12）上还设有控制履带总成（4）和破锚机械臂（5）工作的行走多路阀（7）和机械臂多路阀（8）。

3.如权利要求1所述的履带式集成破锚功能的单元支架，其特征在于：所述破锚机械臂（5）包括依次相连的回转支撑结构（19）、一级伸缩臂、摆动油缸一（23）、二级伸缩臂、摆动油缸二（27），所述液压破断器（28）与摆动油缸二（27）连接。

4.如权利要求3所述的履带式集成破锚功能的单元支架，其特征在于：所述一级伸缩臂包括一级固定臂筒（20）和套装在一级固定臂内的一级活动臂（22），在所述固定臂筒内设有一级伸缩油缸（21），所述一级伸缩油缸（21）的两端分别与固定臂筒的底部和一级活动臂（22）的底部铰接；

5.如权利要求3所述的履带式集成破锚功能的单元支架，其特征在于：所述回转支撑结构（19）通过螺栓固定在安装座（16）上。

技术总结
本技术涉及煤矿综采工作面两巷支护技术领域，特别是一种履带式集成破锚功能的单元支架，包括底座，在底座的两侧分别设有履带总成，履带总成包括履带板、导向筒、连接座，在底座的两侧壁上分别设有与导向筒和连接座对应配合的提升油缸和导向筒，底座的底板上表面设有两个立柱，在立柱的顶部设有顶梁，在底座的两端分别设有安装座和安装板，在安装座上设有破锚机械臂，在安装板上分别设有操作站台、动力总成、液压油箱。解决综采工作面两巷采用单元支架进行超前支护的同时，支架移动困难或需要采用其他设备搬移的问题，设备集成了破锚索锁套的功能，同时解决了采后顶板不垮落带来安全隐患的问题。

技术研发人员：杨文明,黄圣英,郭曙光,张江林,王刚,李宾,王玉奇,于飞,褚将,王龙,杨晓波
受保护的技术使用者：郑州煤矿机械集团股份有限公司
技术研发日：20240228
技术公布日：2024/11/21