一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种煤矿井下综掘过程中的临时超前支护支架，能实现自移动和自调节，超前支护，减小控顶距和帮助搭建防护网，提高掘进期间的安全性、可靠性和掘进速度。
【背景技术】
[0002]大断面巷道临时支护在掘进机开拓巷道初期对顶板以及两帮煤(岩)壁进行临时支护和巷道支护设备撤除时临时支护，可实现边作业边临时支护，从而提高掘进和撤除速度和安全程度，减少巷道冒顶事故的发生，提高巷道机械化程度和安全可靠性。
[0003]随着矿山科技的发展，支护方式也正在发生着改变，主要有注浆点柱式支护、金属摩擦支柱支护、单体液压支护、快速让压单体液压支柱支护。但是这些支护方式依然存在着不少问题，随着综采工作面不断向前推进，巷道初期支护之前需要临时支护以加快掘进速度，到最后的金属支架需要回撤，这就需要工作面出口有临时支架超前支护。
[0004]针对国内目前井下巷道支护情况和掘进机工作方式，研制一种自移动巷道临时支护设备，以减少拓巷道和支护工程的时间间隔和增加支护撤离时安全程度，对于改善巷道支护，减少工人劳动强度，提高煤矿行业生产力，提高煤矿经济效益都有重要意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种自动化、机械化程度很高的综掘巷道临时超前支护。
[0006]为了实现本发明的目的，提出以下技术方案:
一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架，整个液压支架为左右对称分体结构，所述液压支架包括超前支护支架、过渡架和液压系统，其中，
所述超前支护支架，位于所述液压支架的前端，可伸缩和调节，收缩状态可节省空间，打开后进行超前支护，并拖动过渡架向前移动；
所述过渡架，位于超前支护支架之后，可上下调节，所述过渡支架和超前支护支架之间通过推移千斤顶3连接推动超前支架向前移动，实现循环支护；
所述液压系统，通过系统设定对液压支架的操作顺序进行控制，控制整个系统的运行。
[0007]所述超前支护支架由支架主体、左右两节伸缩梁10和左右两节悬臂梁11组成，两节伸缩梁10和两节悬臂梁11位于支架主体前端；
所述伸缩梁10利用伸缩千斤顶8随着巷道的掘进逐步打开；所述伸缩梁10下端安装有支撑千斤顶13，打开之后进行支撑；
所述伸缩悬臂梁11位于伸缩梁10的垂直方向，用平衡千斤顶12与伸缩梁10连接，实现悬臂梁11的上下开合作为伸缩悬臂梁11的横向支撑；
支架主体分为结构相同的左右两部分，包括顶梁6、底座4和四连杆2，通过横梁5和耳座7铰接连接；所述四连杆2作为稳定机构与顶梁6、底座4形成稳定结构；顶梁6和底座4之间各用2根立柱I支撑。
[0008]所述悬臂梁11内部设置插销千斤顶9和插销块，用于两节悬臂梁11打开后的连接。
[0009]所述过渡支架分为结构相同的左右两部分，包括顶梁6、底座4和四连杆2，通过横梁5和耳座7铰接连接；所述四连杆2作为稳定机构与顶梁6、底座4形成稳定结构；顶梁6和底座4之间各用2根立柱I支撑并可上下自调节；所述超前支护支架和过渡支架之间通过推移千斤顶3连接，所述推移千斤顶3为双伸缩，可实现整体支架组的自移动。
[0010]所述液压支架最大高度3. 6m，最小高度2. 8m，支架宽度5m，最大支护面积57m2，初撑力为6400KN，工作阻力为9000kN，底板比压O. 3MPa，液压系统的泵站压力为31. 5MPa。
[0011]所述液压系统的液压管路的主进回管路为Φ31. 5和Φ50πιπι的高压胶管、其它管路为Φ10、Φ13、Φ16、Φ20和Φ25ι?πι的高压胶管。
[0012]本发明的液压支架的特点：
(I)用于掘进巷道支护，对掘进巷道起到临时支护作用，辅助完成打锚杆作业和防护网的搭建，对巷道进行超前支护，减少工人的劳动强度。
[0013](2)支架组整体呈矩形设计，支架组之间通过液压千斤顶连接，通过液压控制，可实现支架组的自移动和自调节，能在支护完成之后自动向前移动，同时支架高度也可调节。
[0014](3)支架主体采用四连杆作为稳定机构，可实现整体支架组的自移动。
【附图说明】
[0015]图I为本发明支架结构组成图；
图2为本发明支架超前支架展开图；
图3为本发明架体移动过程图示意图。
[0016]其中，I一立柱、2—四连杆、3—推移千斤顶、5—横梁、6—顶梁、7—耳座、8—伸缩千斤顶、9—插销千斤顶、10—伸缩梁、11—悬臂梁、12—平衡千斤顶、13—支撑千斤顶。
【具体实施方式】
[0017]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步详细说明。
[0018]本发明所涉及自移动超前支护支架组主要由金属结构件、液压元件两大部分组成。
[0019]金属结构件有：顶梁（6)、四连杆（2)、底座、伸缩梁（10)、悬臂梁（11)等。
[0020]液压元件主要有：立柱（1)、各种千斤顶、液压控制元件(操纵阀、单向阀、安全阀等)、液压辅助元件(胶管、弯头、三通等）等。
[0021]本发明所涉及自移动超前支护支架组顶梁为分体式结构，采用销连接的方式，通过耳座（7)与横梁（5)连在一起，可进行拆卸和组装，便于下井运输和顶梁强度的保证。
[0022]本发明中四连杆（2)上部与顶梁（6)铰接，下部与底座（4)连接。将整体连为一个整体，是支架的主要连接和抗扭部件。结构为整体箱形变断面结构，用钢板拼焊而成，为保证四连杆有足够的强度，在它与顶梁（6)、底座（4)连接部位都焊有加强板，在相应的危险断面和危险焊缝处也都有加强板。
[0023]本发明所涉及支架底座（4)为分体式底座，分左右两个底座。底座（4)和立柱（I)之间通过铰接的连接方式，可组装和拆卸，便于井下的运输。
[0024]本发明中共有6种不同类型的千斤顶，包括:立柱(1)、推移千斤顶(3)、伸缩千斤顶(8)、支撑千斤顶(13)、平衡千斤顶(12)和插销千斤顶(9)。
[0025]本发明支架工作的主要工作流程为:
(I)升起:支架组在安装完成后，整体升起，与顶板接触。
[0026](2)—级伸缩梁(10)打开:
①一级伸缩梁(10)在伸缩千斤顶(8)的作用下纵向伸开；
②与一级伸缩梁下面连接的支撑(13)下落接触地面，完成支撑；
③悬臂横梁(11)在平衡千斤顶(12)的作用下向上升起至与顶梁(6 )平齐。
[0027]④一侧悬臂梁中所内含的插销在插销千斤顶(9)的作用下顶出，镶嵌于两个悬臂梁(11)之间，将二者契合。
[0028](3) 二级伸缩梁打开:
(4)完成支护。
[0029]等待支护完成之后，支架组进行向前移动并回收。
[0030](5)—级伸缩梁(10)回收:
①内含插销回缩进悬臂梁；
②悬臂梁(11)下落，回原来位置；
③支撑千斤顶(12)释放压力回到初始位置。
[0031 ] (6)超前支护支架移架:
①完成支护之后，超前支护之间稍微下降，离开顶板；
②利用过渡架与顶板相接，通过推移千斤顶(3)和伸缩千斤顶(8)，推动超前支护支架向前移动，先后与一级伸缩梁、二级伸缩梁叠合在回收位置。
[0032](7) 二级伸缩梁回收:
(8)过渡架移架:
①超前支护支架升起与顶板接触，过渡架稍作下降离开顶板；
②通过推移千斤顶(3)回收，拉动过渡架向前移动2步。
[0033](9)过渡架升起。
[0034]此时，完成一个支护循环，可开始进行下一个循环支护过程。
[0035]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架，其特征在于，整个液压支架为左右对称分体结构，所述液压支架包括超前支护支架、过渡架和液压系统，其中， 所述超前支护支架，位于所述液压支架的前端，可伸缩和调节，收缩状态可节省空间，打开后进行超前支护，并拖动过渡架向前移动； 所述过渡架，位于超前支护支架之后，可上下调节，所述过渡支架和超前支护支架之间通过推移千斤顶（3)连接推动超前支架向前移动，实现循环支护； 所述液压系统，通过系统设定对液压支架的操作顺序进行控制，控制整个系统的运行。
2.根据权利要求I所述的液压支架，其特征在于，所述超前支护支架由支架主体、左右两节伸缩梁（10)和左右两节悬臂梁（11)组成，两节伸缩梁（10)和两节悬臂梁（11)位于支架主体前端； 所述伸缩梁（10)利用伸缩千斤顶（8)随着巷道的掘进逐步打开；所述伸缩梁（10)下端安装有支撑千斤顶（13)，打开之后进行支撑； 所述伸缩悬臂梁（11)位于伸缩梁（10)的垂直方向，用平衡千斤顶（12)与伸缩梁（10)连接，实现悬臂梁（11)的上下开合作为伸缩悬臂梁（11)的横向支撑； 支架主体分为结构相同的左右两部分，包括顶梁（6)、底座（4)和四连杆（2)，通过横梁(5)和耳座（7)铰接连接；所述四连杆（2)作为稳定机构与顶梁（6)、底座（4)形成稳定结构；顶梁（6)和底座（4)之间各用2根立柱（I)支撑。
3.根据权利要求2所述的液压支架，其特征在于，所述悬臂梁（11)内部设置插销千斤顶（9)和插销块，用于两节悬臂梁（11)打开后的连接。
4.根据权利要求3所述的液压支架，其特征在于，所述过渡支架分为结构相同的左右两部分，包括顶梁（6)、底座（4)和四连杆（2)，通过横梁（5)和耳座（7)铰接连接；所述四连杆（2)作为稳定机构与顶梁（6)、底座（4)形成稳定结构；顶梁（6)和底座（4)之间各用2根立柱（I)支撑并可上下自调节；所述超前支护支架和过渡支架之间通过推移千斤顶（3)连接，所述推移千斤顶（3)为双伸缩，可实现整体支架组的自移动。
5.根据权利要求4所述的液压支架，其特征在于，所述液压支架最大高度3.6m，最小高度2. 8m，支架宽度5m，最大支护面积57m2，初撑力为6400KN，工作阻力为9000kN，底板比压O.3MPa，液压系统的泵站压力为31. 5MPa。
6.根据权利要求5所述的液压支架，其特征在于，所述液压系统的液压管路的主进回管路为Φ31.5和Φ50mm的高压胶管、其它管路为Φ10、Φ13、Φ16、Φ20和Φ25mm的高压胶管。
【专利摘要】本发明涉及一种煤矿井下用于综掘过程中临时支护的超前支护支架。用于综掘的自移动超前临时支护液压支架，该支架组包括：超前支护支架和过渡支架；所述超前支护支架，具有两节伸缩梁和悬臂梁，可实现超前支护；所述过渡支架连接于超前支护支架之后，可升起和下降，推动超前支架向前移动，实现支架组的自移动；该液压支架自动化和机械化程度较高，可以实现自移动自调节，循环进行综掘超前支护；所述支架组的运行由液压系统控制，通过系统设置，实现支架组的自动化和机械化，提高掘进期间的安全性、可靠性和掘进速度。
【IPC分类】E21D23-04, E21D23-16, E21D23-06
【公开号】CN104790997
【申请号】CN201510138169
【发明人】张英华, 周佩玲, 黄志安, 赵乾, 卢小刚, 高玉坤, 陈立
【申请人】北京科技大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月26日