[发明专利]伸缩式掘进及时支护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进的巷道掘进作业临时支护装置，特别是一种采用复合伸缩式顶梁机构与柔性接顶机构的掘进及时支护装置。属于矿山机械制造及应用领域。

背景技术

目前，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。随着煤矿的逐年开采，煤层深度越来越深，这样巷道顶板的岩石整体载荷有逐渐增大的趋势，由于岩石载荷的增大及顶板较发育势必不允许大面积空顶（即使在有临时支护的设施下也存在一定的危险性），顶板在一定的时间内若得不到及时有效的支护会发生顶板下沉和离层的现象。因此目前国内煤矿巷道即使在有临时支护的情况下，也只能允许4-6m左右的空顶。

近年来有一些与综掘机相连的掘进临时支护方式，如公开号为CN201236706的掘进临时支护装置，但是这类固定在综掘机机身上的支护设备，受到综掘机作业的影响很大而实用性不强，因为综掘机在掘进工作时振动非常大，所以这类支护在掘进机工作时或者根本无法使用，或者直接造成巷道顶板的振动性破坏。

本发明人曾设计出专利公告号为CN200985799Y的“巷道超前支护支架”，它适用于对采用现有永久支护手段的巷道在采煤工作面推进时进行超前支护。该支护支架的每一架由同样的顶梁、底座和连接其中的立柱及四连杆机构组成。其两架之间由防倒千斤顶通过连接耳连接并列组成一组，前后相邻的两组支架由伸缩梁和推移千斤顶连接。作业时对巷道顶板的管理在一定程度上要依赖于巷道已有的锚网、棚梁等，仍需在支架前端进行施工和巷道的预处理，其结构和支护原理不适用于在掘进工作面对掘进裸露的巷道顶板进行临时支护。在此基础上又设计出专利公告号为CN101251022B的“综掘机及时支护装置”，其采用由滑动顶梁和导向顶梁组成的前顶梁构成稳定结构的侧架，由并列的侧架通过拱形横梁或水平横梁铰接成前支架，布置在综掘机的上方，在横梁上间隔分布顺梁，相邻顺梁之间设置带式护梁或伸缩式顺梁结构。采用迈步前进的运行方式，经过现场的运行测试该支架在一定程度上对顶板的完整性仍有一定的影响，虽然减小了初撑力但交替迈步的方式不可避免的重复支撑顶板，在一定程度上影响了锚杆和锚索等永久支护的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种伸缩式掘进及时支护装置，它有效地解决了现有技术存在的在使用中不能连续接顶或接顶能力差的问题，其结构分布合理，连续接顶调节方便，支撑稳定，改善了工人的作业环境，更好地满足了井下巷道支护与综掘机进行配套作业的要求，显著提高巷道顶板的支护质量和掘进作业效率。

本发明所采用的技术方案是：该伸缩式掘进及时支护装置包括液压立柱、由液压立柱柱头支撑的横梁、组装在横梁上的顺梁，其技术要点是：所述液压立柱的柱底设置与液压系统连接的各自独立的底座，所述横梁包括相互平行布置的前横梁、中横梁、后横梁、主支撑横梁和辅支撑横梁，所述顺梁包括相互平行布置且与所述横梁相垂直的前弹性顺梁、中弹性顺梁、后弹性顺梁、前刚性顺梁、中刚性顺梁、后刚性顺梁和边刚性顺梁，所述前横梁与中横梁、中横梁与后横梁、后横梁与主支撑横梁的两梁之间，分别铰接有驱动两梁相对开、合移动的推移液压缸，所述前弹性顺梁和前刚性顺梁的一端分别固定在所述前横梁上，另一端分别插装在所述中横梁上方的限位导套中，并在所述前横梁的带动下沿所述中横梁上方的限位导套往复移动；所述中弹性顺梁和中刚性顺梁的一端分别固定在所述中横梁上，另一端分别插装在所述后横梁上方的限位导套中，并在所述中横梁的带动下沿所述后横梁上方的限位导套往复移动；所述后弹性顺梁、后刚性顺梁的一端分别固定在所述后横梁上，另一端分别插装在所述主支撑横梁和辅支撑横梁上方的固定导套中，并在所述后横梁的带动下沿所述主支撑横梁和辅支撑横梁上方的固定导套往复移动；所述边刚性顺梁的一端固定在所述后横梁的端部，另一端插装在所述主支撑横梁和辅支撑横梁上方的限位导套中。

所述前横梁、中横梁、后横梁、主支撑横梁和辅支撑横梁的两端分别通过复位橡胶和销轴铰接在所述液压立柱的柱头上。

所述前弹性顺梁、中弹性顺梁、后弹性顺梁均是由刚性箱体制成的前段与由层叠状板式弹簧制成的后段固定连接而成的组装式结构。

所述辅支撑横梁外侧铰接有摆梁。