[发明专利]一种单元式支护系统及单元式支架沿空留巷方法

说明书

本发明提供了一种单元式支护系统及单元式支架沿空留巷方法，属于巷道支护的技术领域，上述单元式支护系统，包括支架搬运机器人和单元式支架；支架搬运机器人包括搬运机构、主机架、驾驶室、液压系统、乳化液系统、发动机总成和履带底盘总成；搬运机构包括托架、竖向升降架、竖向驱动部、横移平台、横向驱动部、支架铲板、旋转轴和翻转驱动部；单元式支架上设置有用于与乳化液系统连接的快插阀以及供支架铲板穿过的铲板孔。本发明解决了现有技术中单元式支架搬运采用绞车牵引，操作复杂、效率低且存在安全隐患的技术问题。

技术领域

本发明属于巷道支护的技术领域，具体公开了一种单元式支护系统及单元式支架沿空留巷方法。

背景技术

近年来，我国煤矿井下快速掘进系统取得了突破性的进展，但是，掘采比例失衡仍是制约矿井安全高效开采的主要因素之一。为减少巷道掘进数量，缓解掘采失衡，综采面运顺可采用柔模混凝土技术进行留巷，目前该工艺已在多个现代化矿井中得到广泛使用。在当前，柔模混凝土沿空留巷支护技术通常采用“一梁四柱”的支护形式，存在支护形式单一，巷道围岩支护强度低，安全性差的问题。单元式支架具有支护强度高，稳定性好等优点，能有效防护柔模墙，但目前单元式支架搬运通常采用绞车牵引的方式，操作复杂、效率低且存在安全隐患。因此，单元式支架搬运的问题成为了限制单元式支架在沿空留巷工艺上推广的关键因素。

发明内容

本发明提供一种单元式支护系统及单元式支架沿空留巷方法，解决现有技术中单元式支架搬运采用绞车牵引，操作复杂、效率低且存在安全隐患的技术问题。

上述单元式支护系统，包括支架搬运机器人和单元式支架；支架搬运机器人包括搬运机构、主机架、驾驶室、液压系统、乳化液系统、发动机总成和履带底盘总成；搬运机构、驾驶室、液压系统、乳化液系统和发动机总成均布置在主机架上，履带底盘总成布置在主机架的两侧；发动机总成为乳化液系统和液压系统提供动力；乳化液系统用于为单元式支架补液以及接受单元式支架的回液；液压系统为搬运机构动作以及履带底盘总成行走提供动力；搬运机构包括托架、竖向升降架、竖向驱动部、横移平台、横向驱动部、支架铲板、旋转轴和翻转驱动部；托架安装在主机架的前端；竖向升降架由竖向驱动部驱动沿托架上下滑动；横移平台由横向驱动部驱动沿竖向升降架左右滑动；两个支架铲板通过旋转轴连接，旋转轴转动安装在横移平台上，翻转驱动部驱动旋转轴旋转使支架铲板左右翻转；单元式支架上设置有用于与乳化液系统连接的快插阀以及供支架铲板穿过的铲板孔。

优选地，横移平台上设置有齿条和旋转轴安装座，齿条滑动设置，旋转轴安装座对称设置在齿条的两侧；旋转轴与旋转轴安装座转动连接，旋转轴上设置齿轮，齿轮与齿条啮合；翻转驱动部为翻转油缸，通过伸缩驱动齿条左右滑动。

优选地，托架上设置有两道开口相对的竖向凹槽；竖向升降架包括前架和固定在前架后面的后架；后架的左右两侧均设置有限位轮Ⅰ和限位轮Ⅱ，限位轮Ⅰ的轮轴沿左右方向布置，限位轮Ⅱ的轮轴沿前后方向布置，后架滑动嵌合在托架内，限位轮Ⅰ和限位轮Ⅱ位于竖向凹槽内。

优选地，竖向驱动部为升降油缸；托架包括左右两个侧板以及连接两个侧板的顶板、底板和后板，竖向凹槽设置在两个侧板的内侧，后板与主机架连接，底板上设置有升降油缸下连接耳；竖向升降架的后架包括两个侧板以及连接侧板的顶板，限位轮Ⅰ和限位轮Ⅱ设置在两个侧板的外侧，顶板上设置有升降油缸上连接耳；升降油缸的两端分别与升降油缸下连接耳和升降油缸上连接耳转动连接。

优选地，前架的顶面、前面和底面均设置有横向凹槽；横移平台包括横移连接架以及翻转台；横移连接架包括顶板、底板以及连接顶板和底板的翻转台安装板，顶板的底面和底板的顶面设置有限位轮Ⅲ，翻转台安装板的后面设置有限位轮Ⅳ，限位轮Ⅲ的轮轴沿上下方向布置，限位轮Ⅳ的轮轴沿前后方向布置，顶板上的限位轮Ⅲ滑动嵌合在前架顶面的横向凹槽内，底板上的限位轮Ⅲ滑动嵌合在前架底面的横向凹槽内，限位轮Ⅳ滑动嵌合在前架前面的横向凹槽内；翻转台设置在翻转台安装板的前面；支架铲板、旋转轴、齿条、旋转轴安装座和翻转油缸均设置在翻转台上。