一种掘进支护系统及巷道支护方法技术方案

本发明专利技术涉及巷道综掘技术领域，公开了一种掘进支护系统。在掘进机和转载机顶部设置轨道，轨道上设计可沿轨道移动的转载小车，移动转载小车通过轨道将收缩后的支架由转载机尾部托运到掘进机前部的新开采且未进行顶板支护的巷道空间内，支架通过设计在支架两侧的左右伸缩梁的扩展以及伸缩支腿的高度调整，对新开采的巷道顶板进行支护，为掘进机快速进入下一个截割循环提供安全空间。避免了现有技术中，掘进机截割一个步距后需要后退，等待通过工人进入新开采巷道空间进行支护作业。本掘进支护系统实现了控制机械自动完成支护，提高了采掘工作的整体工作效率。本发明专利技术还提供了一种巷道支护方法。

【技术实现步骤摘要】
一种掘进支护系统及巷道支护方法
本专利技术涉及巷道综掘
，特别是涉及一种掘进支护系统及巷道支护方法。
技术介绍
在矿山采掘工作过程中，井下巷道综掘开采通过掘进机掘进完成，同时，在掘进过程中伴随着支护工作，其二者工作相辅相成，掘进采掘同时对新揭露的巷道顶板进行支护。支护分为临时支护和永久支护，当掘进机截割掘进一个步距后，巷道迎头出现了一个未支护的新揭露的顶板，需要进行支护作业。待支护完成后，再次进行掘进机综掘开采。近年来，随着掘进机产品装机功率的不断加大，掘进机工作效率不断提高，对综掘工作生产任务的要求不断提升，而上述的配套支护工作需要掘进机掘进后停车、倒退并等待，此流程及配套的支护设备结构大大限制了掘进工作效率的提高。现有技术中，当掘进机截割掘进一个步距后，首先对新揭露的巷道顶板进行临时支护，临时支护大多采用前探梁方式，然后启动掘进机带动其尾部的转载机后退，留出足够的支护空间，锚护工人携带支护材料、工具进行永久支护，待支护完成后撤离人员和支护工具，启动掘进机牵引转载机前进，开始新的掘进循环。上述现有技术中，在掘进机自身工作效率不断提高的情况下，配套的支护工作需掘进机停车并后退，操作人员进行人工支护，待支护完成后再启动掘进机前进开始新一轮工作，此工序流程中包含的掘进机停车、后退、等待以及通过人工方式进入新开采巷道进行支护的方式都势必限制了综掘开采工作效率的提高。因此，设计一种支护方法，并与掘进机采掘工作形成一套提高掘进工作效率的系统，将新开采巷道由人工支护改为机械自动化支护，且掘进机不必后退，从而降低现有技术中支护工作对整体掘进工作效率的限制是本领域技术人员的设计目标。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种掘进支护系统，该掘进支护系统通过由人工对新开采巷道进行支护改为机械自动化支护，并且掘进支护系统进行机械自动支护时不需要掘进机后退，从而提高整体掘进工作效率。本专利技术的另一目的是提供一种巷道支护方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种掘进支护系统，包括：掘进机，转载机，所述转载机与所述掘进机的后部连接，还包括：轨道，所述轨道一端设置于所述转载机尾端顶部，另一端设置于所述掘进机顶部；移动转载小车，所述移动转载小车包括设置于所述轨道上且沿所述轨道前后移动的行走驱动机构；定位和转运支架的输送装置；所述支架包括：用于在临时支护时支护巷道顶部的顶梁；分别设置于所述顶梁两端的左伸缩梁与右伸缩梁；分别设置于所述左伸缩梁与所述右伸缩梁上，且能够被所述输送装置托举运输的伸缩支腿。优选地，所述轨道包括设置于所述掘进机上的第一段轨道；设置于所述转载机上部的第三段轨道；连接于所述第一段轨道与所述第三段轨道之间的第二段轨道，且所述第二段轨道为柔性轨道。优选地，在所述第一段轨道的首端及所述第三段轨道的尾端分别设置防止所述移动转载小车脱轨的限位挡块。优选地，所述轨道包括第一轨道与第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道相平行。优选地，所述移动转载小车还包括设置于所述行走驱动机构上，且在所述移动转载小车移动过程中能够对各移动位置节点处轨道间距离修正补偿的调偏机构。优选地，所述调偏机构包括设置于所述行走驱动机构上的滑轨，所述滑轨包括位于所述第一轨道上方且垂直于所述第一轨道的第一滑轨和位于所述第二轨道上方且垂直于所述第二轨道的第二滑轨，所述第一滑轨和所述第二滑轨沿所述轨道方向前后分别设置两条；插接于所述第一滑轨和所述第二滑轨上且可相对于所述第一滑轨和/或第二滑轨相对运动的的基座板。优选地，设置于所述基座板上的所述输送装置包括沿所述轨道方向伸缩的伸缩机构和定位块，所述定位块设置于所述伸缩机构顶部且随所述伸缩机构的伸缩而移动。优选地，所述伸缩机构包括滑动配合的固定臂和滑动臂，所述固定臂设置于所述基座板上；所述伸缩机构还包括固定杆和滑动杆，所述固定杆设置于所述固定臂上，所述滑动杆与所述固定杆嵌套且所述滑动杆的滑动端与所述滑动臂的伸出端固连；所述定位块设置于所述滑动杆上。优选地，所述基座板上包括两套互相平行且沿轨道方向左右设置的所述伸缩机构，两套所述伸缩机构分别设置于所述顶梁下部近所述左伸缩梁和近所述右伸缩梁的位置。优选地，所述定位块断面呈U形且轴线与所述轨道方向垂直。本专利技术还提供一种巷道支护方法，包括步骤：1)掘进机掘进一个步距，同时对转载机尾端位置处于临时支护状态的巷道顶板进行永久支护；2)位于转载机尾端处已完成永久支护的位置的支架由支护状态收缩至转运状态；3)位于所述转载机上的移动转载小车承托所述支架；4)所述移动转载小车输送所述支架由所述转载机尾端至所述掘进机的顶部所处于的新截割出的空顶巷道部位；5)在所述掘进机掘进的步距位置，处于转运状态的所述支架伸展至支护状态并与所述移动转载小车脱离。转载机在掘进机后部与掘进机连接。自掘进机顶部至转载机尾端顶部设置轨道，轨道的设置目的在于移动转载小车能够在轨道上前后移动，移动转载小车用于承托并转运支架，对巷道进行临时支护的支架能够通过缩短纵向与横向尺寸结构而经移动转载小车转运，进而被输送至掘进机新开采的巷道位置，再通过对支架结构的横向和纵向的扩展，进行对巷道支护。支架的运送是利用了掘进机和转载机与巷道之间的顶部空间完成，因此不必如现有技术中的方式：将掘进机连同转载机后退，腾出新开采出的巷道空间进行支护；支架被运送至新开采的巷道后，通过控制左伸缩梁和右伸缩梁的伸展达到支护的宽度要求，通过控制伸缩支腿的伸展，使支架的顶梁抵住巷道顶部，同时伸缩支腿支住巷道底部，达到高度方向的支护要求。由此，支架的运送和支护都通过机械结构操作自动化完成，避免了现有技术中通过工人进入新开采巷道进行支护作业。掘进机、转载机以及其二者之上设计的轨道，架设于轨道上的移动转载小车和可伸缩的支架共同组成的掘进支护系统将现有技术中由人工完成的新开采巷道支护工作变为机械化自动完成，且通过巷道顶部空间的利用避免了需掘进机停车后退的步骤，由此，与现有技术对比，本掘进支护系统提高了掘进工作的整体效率。在一种优选的实施方式中，自掘进机顶部至转载机尾端顶部设置的轨道分为三段组合而成，分别为设置于掘进机上的第一轨道、设置于转载机上的第三轨道和第一轨道与第三轨道之间的第二轨道。对于掘进机与转载机的连接，其二者为独立的两套设备，故连接后必然存在共同移动时的随动偏移量，若置于其二者上部的轨道为一体结构，势必在使用中轨道的一体结构被颠覆。第二轨道分别与第一轨道和第三轨道衔接，衔接处如同掘进机与转载机的连接点，可以存在一定的偏移量。上方的轨道设置对应了掘进机与转载机的连接状态，互相协调移动，处于和谐状态。此处的第二轨道使整体轨道实现了随动偏移量的存在，具有柔性轨道的实质。在一种优选的巷道支护方法中，掘进机的采掘工作照常进行，当采掘一个步距后出现一个新揭露的巷道顶板，此时已经从转载机尾端被移动转载小车经轨道运抵掘进机顶部的支架处于转运状态，即为左右和上下都处于收缩的状态，支架在新揭露的巷道顶板位置伸展左右和上下的结构，使左右宽度达到支护要求尺寸，使上下结构与巷道的顶板和地板分别相抵，达到支护状态。掘进机在此处完成自动化支护后，可以在不后退的情况下继续开始下一步开采工作。此巷道支护方法实现了机械自动化支护，且在支护工作进行时无需将完成开采工作的掘进机“倒车”。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掘进支护系统，包括：掘进机(1)，转载机(2)，所述转载机(2)与所述掘进机(1)的后部连接，其特征在于，还包括：轨道(3)，所述轨道(3)一端设置于所述转载机(2)尾端顶部，另一端设置于所述掘进机(1)顶部；移动转载小车(4)，所述移动转载小车(4)包括设置于所述轨道(3)上且沿所述轨道(3)前后移动的行走驱动机构(41)；定位和转运支架(5)的输送装置(42)；所述支架(5)包括：用于在临时支护时支护巷道顶部的顶梁(51)；分别设置于所述顶梁(51)两端的左伸缩梁(52)与右伸缩梁(53)；分别设置于所述左伸缩梁(52)与所述右伸缩梁(53)上，且能够被所述输送装置(42)托举运输的伸缩支腿(54)。

【技术特征摘要】
1.一种掘进支护系统，包括：掘进机(1)，转载机(2)，所述转载机(2)与所述掘进机(1)的后部连接，其特征在于，还包括：轨道(3)，所述轨道(3)一端设置于所述转载机(2)尾端顶部，另一端设置于所述掘进机(1)顶部；移动转载小车(4)，所述移动转载小车(4)包括设置于所述轨道(3)上且沿所述轨道(3)前后移动的行走驱动机构(41)；定位和转运支架(5)的输送装置(42)；所述支架(5)包括：用于在临时支护时支护巷道顶部的顶梁(51)；分别设置于所述顶梁(51)两端的左伸缩梁(52)与右伸缩梁(53)；分别设置于所述左伸缩梁(52)与所述右伸缩梁(53)上，且能够被所述输送装置(42)托举运输的伸缩支腿(54)；所述轨道(3)包括设置于所述掘进机(1)上的第一段轨道(31)；设置于所述转载机(2)上部的第三段轨道(33)；连接于所述第一段轨道(31)与所述第三段轨道(33)之间的第二段轨道(32)，且所述第二段轨道(32)为柔性轨道。2.如权利要求1所述的掘进支护系统，其特征在于，在所述第一段轨道(31)的首端及所述第三段轨道(33)的尾端分别设置防止所述移动转载小车脱轨的限位挡块。3.如权利要求2所述的掘进支护系统，其特征在于，所述轨道(3)包括第一轨道与第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道相平行。4.如权利要求3所述的掘进支护系统，其特征在于，所述移动转载小车(4)还包括设置于所述行走驱动机构(41)上，且在所述移动转载小车(4)移动过程中能够对各移动位置节点处轨道间距离修正补偿的调偏机构(43)。5.如权利要求4所述的掘进支护系统，其特征在于，所述调偏机构(43)包括设置于所述行走驱动机构(41)上的滑轨(431)，所述滑轨包括位于所述第一轨道上方且垂直于所述第一轨道的第一滑轨和位于所述第二轨道上方且垂直于所述第二轨道的第二滑轨，所述第一滑轨和所述第二滑轨沿所述轨道方向前后分别设置两条；插接于所述第一滑轨和所述第二滑轨上且可相对于所述第一滑轨和/或第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佃龙，马明国，姜彪，徐明阳，徐培，
申请(专利权)人：兖矿集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37