[实用新型]综掘机及时支护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿山开采中巷道掘进作业支护装置，特别是一种可与综合机械化掘进机配合作业的综掘机及时支护装置，它对巷道掘进作业时刚刚暴露的顶板实现及时的机械化支护，并掩护综掘机实现连续作业。属于矿山机械制造及应用领域。

背景技术

目前的矿山开采，尤其是煤矿的井工开采中，巷道的掘进作业是所有其他作业的先决条件。随着综合机械化掘进机(简称“综掘机”)的普遍使用，巷道掘进的效率较传统的“打眼放炮”作业方式有了很大提高。但是，受巷道顶板岩石条件影响，普遍采用的掘进工艺是：一般掘进1～2米时就停机，用锚杆、锚索或棚梁等进行人工临时支护，然后再开机掘进1～2米，如此循环作业。这种断断续续的循环作业效率很低，使得掘进作业无法发挥综掘机的优势。有关数据显示：即便中、大型煤矿井下巷道掘进时的综掘机开机率也不足0.3，亦即超过三分之二的时间都用于了人工临时支护，其根本原因就是现有的支护手段落后，缺少一种能够掩护综掘机正常掘进并同时对掘进刚暴露的巷道顶板进行临时支护的安全设备。巷道掘进已经成为制约很多煤矿企业生产的瓶颈，据国内、外相关资料报导，目前尚无此类产品或技术的成熟应用。尽管我国自上世纪九十年代以来，也陆续出现了一些致力于解决这一问题的方案，但是无论从其设计原理上，还是从应用实践上都反映出这些方案或过于理论化，或不能适应现场实际需要。

现有的掘进作业支护装置可以大致分为三类：第一类是在现有掘进机上作些改动，将临时支护装置与综掘机合为一体，达到连续作业的目的，如专利公告号为CN2782932Y的“综掘迎头液压前探临时支护装置”、CN1987046A的“支护型连续掘进机”、CN2204334Y的“一种机掘工作面的前探支护”、CN101029570A的“掘进工作面超前支护装置”、CN200964858Y的“掘、护、锚一体化掘进设备”等，这些与综掘机固定在一起的支护装置，虽然在某种程度上解决了行走问题，但是综掘机在掘进过程中产生的巨大震动也将通过支护装置直接作用于所支护的巷道顶板，加速其破坏，同时与综掘机截割摇臂或机身的固定也容易因振动而产生各种故障；另外，该结构往往无法支护大面积的区域，仍然要依靠间歇性的人工作业。

第二类是采用平行间隔设置的棚梁加支腿(多为液压支柱)，移动采用迈步自移或循环移架的结构：如专利公告号为CN2133672A的“掘进工作面临时支架”、公告号为CN2142883A的“掘进用柔性顶梁临时支护”、公告号为CN2189645Y的“掘进头临时支护特种液压支架”、公告号为CN2851578Y的“用于巷道掘进工作面的可缩支架”等。以上专利均属于采用“滑移”顶梁的结构，这种结构的支架均应用在普通综采工作面中作为一种简易工作面支架，对于矿压不大、地质条件不复杂的煤层有一定适用性。该结构通常将两个并列布置的顶梁通过侧面的连接副并列的连接在一起，顶梁下与单体支柱相连，单体支柱直接作用在底板上。这种结构形式的支架依靠布置在两个并列顶梁之间或位于顶梁底部的推移千斤顶，相互推拉顶梁前行，但是它的移动必须借助与之相邻的支架顶梁或其他横向机构进行滑移，因而不适用于狭窄的巷道内。这些支护装置主要存在的问题：一是不能很好的解决移架后重新支护时的支架稳定性问题；二是遇有巷道起伏或底板较软时，这类结构往往会发生移架支护困难，支腿“扎底”的问题；三是无法解决掘进机最前端的及时支护问题，掘进机前端有一铲板，需要贴靠巷道两帮进行清理，所以此类支架的支腿无法设置到铲板附近，也就很难对掘进头刚暴露的顶板进行有效的及时支护。还有一部分专利公开的机构也是类似于“滑移”顶梁的一种，通过直接对顶梁进行推拉来实现移动的目的。不同的是，它们采用“主、副架”的形式，力图实现支架本身的自移行走。例如公告号为CN2178279的“滑移前探液压支架”、公告号为CN2078802的“套筒梁液压滑移支架”、公告号为CN1061829的“内外梁提柱式不空顶液压支架”、公告号为CN1071993和CN2104296的“组合式端头液压支架”，但是这类支架仅采用顶梁加单体或液压支柱的结构，无法形成稳定的架体，移动和支护过程需要大量人工作业，所以安全性差。受支架本身结构限制，在移架提腿的过程中，对顶梁产生较大弯矩，机构易产生别卡。