一种综合机械化掘进的超前支护支架及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种综合机械化掘进的超前支护支架及使用方法，包括主支架、副支架以及工作平台，副支架设于主支架的后端并通过推移液压缸与主支架连接，而工作平台可升降设于主支架的内侧并位于主支架的下方；主支架的顶部护板前端部还设有沿掘进方向可伸缩的前探梁；工作平台包括平台本体、竖直支柱以及水平液压缸，平台本体设在水平液压缸的作用下沿掘进方向伸缩；竖直支柱可伸缩设于平台本体的前端部，支撑于平台本体与巷道底板之间。该综合机械化掘进的超前支护支架及使用方法，可以对掘进机截割时裸露出来的巷道顶板进行及时支护，在一个工作循环中，可实现多次推进，掘进距离显著增加，提高了巷道的掘进效率。

A Advanced Support Support Support for Comprehensive Mechanized Driving and Its Application Method

【技术实现步骤摘要】
一种综合机械化掘进的超前支护支架及使用方法
本专利技术属于煤矿井下综掘面临时支护
，特别涉及一种综合机械化掘进的超前支护支架及使用方法。
技术介绍
在煤矿井下工作面巷道掘进施工中，一般采用悬臂式掘进机与单体锚杆钻机相互配合使用，在施工上必须严格执行“一掘一锚”的作业工艺，并要缩短错距，这就造成综掘机频繁开进退出，开机率较低，工人需要来回搬运单体锚杆钻机，铺网主要依靠工人踩在扶梯上手托锚网进行铺设，不仅占用人员多，辅助作业时间长，掘进效率低，单进水平差，而且工人劳动强度大，作业安全性差。在上述“一掘一锚”的作业过程中，曾经普遍使用吊环（U型卡）串梁和支柱加横梁两种支护形式，这两种方式都存在着操作难度大、支护强度低、安全可靠性差、空顶区进行锚固作业等安全隐患。部分煤矿采用悬臂式掘进机机载临时支护装置代替吊环（U型卡）串梁和支柱加横梁两种支护形式，但机载临时支护装置存在支撑力和护顶面积小、遮挡掘进机操作司机视线等缺点，适用巷道高度范围小，在顶板破碎情况下无法使用，使用机载临时支护装置进行支护工序作业时制约了掘进效率的提高。中国专利技术专利“一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架”(专利号：CN201510138169.8)公开了一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架，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。中国专利技术专利“快速掘进超前支架”(专利号：CN201410475830.X)公开了一种快速掘进超前支架，解决了现有掘进工作面超前支护的安全问题，其包括内侧支架组和外侧支架组，内、外侧支架组分别包括左右两个支架，内侧支架组的左右两支架设置于外侧支架组的左右两支架的内侧，内、外侧支架组的横梁、纵梁交替布置，内侧支架组的纵梁前端有挑梁，内外两组支架组的左右底座及横梁上分别布置有推拉油缸，横梁顶部与本组支架组纵梁底部之间有高度差，横梁顶部对应另一组支架组纵梁底部的位置处设置托辊。本专利技术易及时实现全断面主动支撑顶板，有利于矿井的顶板安全管理。以上两个支架结构虽然都可以实现支架的自移动，循环进行综掘超前支护，但该设备在铺网时仍然需要依靠工人踩在扶梯上，手托锚网进行铺设，占用人员多，辅助作业时间长，操作工人的作业安全性差，掘进效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种综合机械化掘进的超前支护支架及使用方法，实现支架的自移动，对掘进机掘进过程中新裸露出来的顶板进行超前支护。为解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种综合机械化掘进的超前支护支架，包括主支架、副支架以及工作平台，副支架设于主支架的后端并通过推移液压缸与主支架连接，而工作平台可升降设于主支架的内侧并位于主支架的下方；所述主支架和副支架均包括顶部护板、升降立柱和底座，且顶部护板和底座之间均设有四连杆结构；主支架的顶部护板前端部还设有沿掘进方向可伸缩的前探梁；所述工作平台包括平台本体、竖直支柱以及水平液压缸，平台本体设为沿掘进方向设置的多级支护平台，并在水平液压缸的作用下沿掘进方向伸缩；竖直支柱可伸缩设于平台本体的前端部，支撑于平台本体与巷道底板之间，而平台本体与底座间设有升降液压缸，带动平台本体沿竖向升降。所述工作平台的前端部还设有用于支撑上方前探梁的液压支撑装置，且液压支撑装置沿竖向可伸缩设置。所述液压支撑装置包括上支撑杆、竖向设置的上液压杆，以及与上液压杆铰接的侧液压杆，侧液压杆的另一端与平台本体铰接；上支撑杆固设在上液压杆的顶部，并在上液压杆及侧液压杆的带动下沿竖向伸缩运动。所述多级支护平台包括由前至后的二级支护平台和一级支护平台，水平液压缸包括一级水平液压缸和二级水平液压缸；第一水平液压缸33的尾端部固设于平台本体的后端部，第一水平液压缸33的首端部与一级支护平台连接；第二水平液压缸的尾端部固设于一级支护平台的后端部，第二水平液压缸的首端部与二级支护平台连接。所述平台本体下方还设有竖向可调的升降台，且升降台的顶端部与平台本体的下侧面连接，升降台的底端部与底座连接。所述升降台设为剪叉臂杆组，底座以及工作平台的下侧面上均相应的设有铰接底座和滑台，剪叉臂杆组的一侧与铰接底座铰接，另一侧与滑台限位滑动连接。所述四连杆结构采用鹤式连杆结构。所述主支架的顶部护板前端部还设有与前探梁控制连接的顶部液压缸，带动前探梁沿掘进方向的伸缩。该综合机械化掘进的超前支护支架的使用方法，具体步骤如下：1）随着掘进机截割头对巷道煤岩壁的截割，主支架不断伸出前探梁，实现对掘进机截割过程中裸露出来顶板的及时支护，当前探梁完全伸出时，掘进机停止截割；2）工作平台的升降液压缸回缩，使平台本体降到合适高度，并利用水平液压缸使得多级支护平台的一级支护平台伸出，并通过竖直支柱使得一级支护平台支撑在巷道底板上；随后，利用水平液压缸使得多级支护平台的二级支护平台伸出，并利用液压支撑装置使得上支撑杆竖立起来，通过上液压杆使上支撑杆支撑住前探梁的前端；3）工作人员在工作平台上完成铺网、联网及锚护作业，实现对掘进过程中裸露顶板的永久支护；4）通过侧液压杆和上液压杆的回缩，使得上支撑杆回收，通过第二水平液压缸使得二级支护平台回缩，并使竖直支柱回缩，通过第一水平液压缸使得一级支护平台回缩；同时，工作平台的升降液压缸外伸，使平台本体升至距离主支架的顶部护板约200mm的位置，主支架的升降立柱回缩，使主支架的顶部护板略微下降，与巷道顶板脱离接触，随后通过主支架和副支架间的推移液压缸外伸，并以副支架为支点，驱使主支架前移；5）主支架的升降立柱外伸，使主支架的顶部护板重新支撑在刚刚实现永久支护的巷道顶板；同时，副支架的升降立柱回缩，使副支架的顶部护板与巷道顶板脱离接触，通过主支架和副支架间的推移液压缸回缩，以主支架为支点，使副支架前移；副支架前移结束后，将副支架的升降立柱外伸，使得副支架的顶部护板重新支撑住巷道顶板；至此，完成一个工作循环，重新开动掘进机对巷道煤岩壁进行截割，开始进行下一个工作循环。本专利技术的有益效果是：（1）该综合机械化掘进的超前支护支架及使用方法，可以对掘进机截割时裸露出来的巷道顶板进行及时支护，同时，在一个工作循环中，掘进机可以实现多次推进，掘进距离显著增加，避免了原有掘进作业中，掘进机必须“掘一锚一”，掘进距离短，掘进机频繁退出的现象，提高了巷道的掘进效率。（2）该工作机组设有工作平台，操作人员能够方便地站在工作平台上进行铺网、联网及锚护作业，避免了原有掘进作业中，工人频繁搬动扶梯，并需要专人扶稳扶梯的现象，减少了作业人员，降低了工人劳动强度，提高了作业效率，保障了工人作业的安全性。（3）工作平台具有剪叉臂杆组，工作平台在升降的同时，具有良好的稳定性；此外，工作平台具有多级支护平台，结构紧凑，作业范围大，提高了铺网、联网及锚护作业的工作效率。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的局部示意图。具体实施方式以下由特定的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综合机械化掘进的超前支护支架，其特征在于：包括主支架、副支架以及工作平台，副支架设于主支架的后端并通过推移液压缸与主支架连接，而工作平台可升降设于主支架的内侧并位于主支架的下方；所述主支架和副支架均包括顶部护板、升降立柱和底座，且顶部护板和底座之间均设有四连杆结构；主支架的顶部护板前端部还设有沿掘进方向可伸缩的前探梁；所述工作平台包括平台本体、竖直支柱以及水平液压缸，平台本体设为沿掘进方向设置的多级支护平台，并在水平液压缸的作用下沿掘进方向伸缩；竖直支柱可伸缩设于平台本体的前端部，支撑于平台本体与巷道底板之间，而平台本体与底座间设有升降液压缸，带动平台本体沿竖向升降。

【技术特征摘要】
1.一种综合机械化掘进的超前支护支架，其特征在于：包括主支架、副支架以及工作平台，副支架设于主支架的后端并通过推移液压缸与主支架连接，而工作平台可升降设于主支架的内侧并位于主支架的下方；所述主支架和副支架均包括顶部护板、升降立柱和底座，且顶部护板和底座之间均设有四连杆结构；主支架的顶部护板前端部还设有沿掘进方向可伸缩的前探梁；所述工作平台包括平台本体、竖直支柱以及水平液压缸，平台本体设为沿掘进方向设置的多级支护平台，并在水平液压缸的作用下沿掘进方向伸缩；竖直支柱可伸缩设于平台本体的前端部，支撑于平台本体与巷道底板之间，而平台本体与底座间设有升降液压缸，带动平台本体沿竖向升降。2.根据权利要求1所述的一种综合机械化掘进的超前支护支架，其特征在于：所述工作平台的前端部还设有用于支撑上方前探梁的液压支撑装置，且液压支撑装置沿竖向可伸缩设置。3.根据权利要求2所述的一种综合机械化掘进的超前支护支架，其特征在于：所述液压支撑装置包括上支撑杆、竖向设置的上液压杆，以及与上液压杆铰接的侧液压杆，侧液压杆的另一端与平台本体铰接；上支撑杆固设在上液压杆的顶部，并在上液压杆及侧液压杆的带动下沿竖向伸缩运动。4.根据权利要求1所述的一种综合机械化掘进快速超前支护机组，其特征在于：所述多级支护平台包括由前至后的二级支护平台和一级支护平台，水平液压缸包括一级水平液压缸和二级水平液压缸；第一水平液压缸的尾端部固设于平台本体的后端部，第一水平液压缸的首端部与一级支护平台连接；第二水平液压缸的尾端部固设于一级支护平台的后端部，第二水平液压缸的首端部与二级支护平台连接。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种综合机械化掘进的超前支护支架，其特征在于：所述平台本体下方还设有竖向可调的升降台，且升降台的顶端部与平台本体的下侧面连接，升降台的底端部与底座连接。6.根据权利要求5所述的一种综合机械化掘进的超前支护支架，其特征在于：所述升降台设为剪叉臂杆组，底座以及工作平台的下侧面上均相应的设有铰...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓明，鲁忠良，张海，李培波，宋松楠，陈煦，梅学雪，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41