单轨吊运尾变首式超前支护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种单轨吊运尾变首式超前支护系统，涉及煤矿巷道超前支护技术领域，包括布置于巷道两侧的单元支撑式液压支架、架设在其顶梁之间的活动钢梁与布置于首尾两侧的吊装机，还包括安装在钢梁下的轨道与运行在轨道上的单轨吊车。工作时，用吊装机把尾部支架、钢梁及轨道吊运到单轨吊车可吊范围内，通过单轨吊车运到首部并使用吊装机把支架摆放到合适位置并架设钢梁安装轨道。本系统实现了无反复支撑超前支护，单元式支架支护能力强、结构紧凑、适应性强；钢梁实现了单元式支架支护能力的均匀分布，提高了支护质量并提高了支架升降过程中的稳定性；单轨吊车行走速度快、体积小、适应性好。本系统完全能够满足现代化矿井对超前支护的要求。

【技术实现步骤摘要】
单轨吊运尾变首式超前支护系统
本专利技术涉及一种煤矿巷道超前支护系统，特别是一种煤矿巷道单轨吊运尾变首式超前支护系统。
技术介绍
综采工作面巷道超前支护一直是采煤工作防护的重点和难点，受工作面采动影响，巷道超前支护范围内应力大，巷道收缩变形量大，超前支护效果严重影响采煤工作面的顺利安全推进。前几年我国综采工作面巷道超前支护主要采用型钢金属支架、单体液压支柱配铰接顶梁、双排木支柱加横梁等支护方式，这些支护方式工人劳动量大、推进速度慢，安全性差、技术落后。近年来科技水平的迅猛发展带动采煤效率不断提高，一方面由于矿井开采强度极大提高，工作面推进速度和自动化程度对超前支护提出了更高的要求；另一方面，综采工作面采煤设备体积越来越大、采煤高度越来越高，因设备运输与通风等需求巷道断面越来越大，巷道高度最大达到4.5米，最大宽度达到6米，巷道断面尺寸的增加和工作面采动影响共同给工作面超前支护带来更大难度。目前，在我国煤炭主产区部分现代化矿井已经实现了工作面巷道采用长距离两列式液压支架进行超前支护，长距离两列式超前支架移动方式采用整体式移架，长达20m甚至更长的超前支架随工作面推进整体前移，每次移架步距最大为1.6m，每一次移架都会对超前支护范围内的巷道顶板产生一次支撑，20m长的超前支护对巷道顶板反复支撑近13次，巷道顶板与锚网索支护系统承受顶梁反复多次支撑后，容易造成顶板破坏和锚网索支护系统失效，严重影响超前支护效果，到目前为止，使用液压支架进行超前支护彻底避免反复支撑是一直没有解决的难题。
技术实现思路
为了提高现代化高产高效矿井巷道超前支护质量，实现使用液压支架进行无反复支撑超前支护，本专利技术提供一种煤矿巷道单轨吊运尾变首式超前支护系统，该系统不仅能够保证安全可靠的巷道超前支护效果，彻底避免现有超前支护系统反复支撑顶板的弊端，并且能够以其快速推进去适应现代化矿井的高产高效需求。本专利技术实现其技术效果所采用的技术方案是：本专利技术的单轨吊运尾变首式超前支护系统，包括一种巷道超前自移式支撑吊装机，其特征在于：还包括单元支撑式液压支架、活动钢梁、单轨滑动吊车及其轨道附件。所述系统由两列单元支撑式液压支架沿工作面走向布置于巷道中心线两侧合适位置，并能方便架设钢梁和安装轨道，根据工作面所需超前支护长度确定单元支撑式液压支架数量；在左右相对的两架单元支撑式液压支架顶梁之间架设活动钢梁，在活动钢梁下安装单轨滑动吊车轨道，单轨滑动吊车可在轨道上沿巷道方向前后运行；在巷道两侧布置的左右两列单元支撑式液压支架的首尾各布置1台自移式支撑吊装机，首部吊装机吊装机构向后布置，尾部吊装机吊装机构向前布置；配合工作面采煤进度，首先拆下尾部一段轨道，然后把尾部两个单元支撑式液压支架降到最低位置，由所述尾部支撑吊装机吊起尾部单元支撑式液压支架、活动钢梁并放置于巷道中部单轨滑动吊车可吊范围内，滑动吊车逐次将靠近工作面的尾部单元支撑式液压支架、活动钢梁和单轨滑动吊车轨道吊运到超前支护系统首部（工作面超前支护最前端）；超前支护系统尾部(靠近工作面端)左右支撑吊装机完成吊装功能后向前移动配合工作面采煤进度完成对巷道的超前支护；然后布置于支护系统首部左右两侧的吊装机向前移动让出布置单元支撑式液压支架的空间，由单轨滑动吊车运输到首部的单元支撑式液压支架通过首部左右布置的支撑吊装机吊运到巷道两侧合适位置，并在左右两架单元支撑式液压支架顶梁之间架设所述的活动钢梁后同时升起左右两架单元支撑式液压支架并接顶，然后在升起的活动钢梁中部安装单轨吊车轨道，完成超前支护系统的一个支护工作循环。本专利技术的有益效果是：本专利技术的单轨吊运尾变首式超前支护系统，在整个采用单元支撑式液压支架进行巷道超前支护的范围内，采用尾架变首架的尾变首式移架模式，实现了煤矿巷道的无反复支撑超前支护，彻底避免了液压支架对巷道顶板和锚网支护系统的破坏；巷道两侧单元支撑式液压支架顶梁之间架设的活动钢梁可悬挂单轨滑动吊车行走轨道，活动钢梁也实现了单元支撑式液压支护能力的均匀分布，可与液压支架共同去更好的维护巷道顶板，同时活动钢梁也提高了巷道左右两侧单元支撑式液压支架升降过程中的稳定性；采用单轨滑动吊车在巷道中部吊运单元支撑式液压支架，彻底避免了巷道底鼓变形产生的不利影响，单轨滑动吊车行走速度快、结构紧凑、对巷道走向起伏不平的适应性强；单元支撑式液压支架支撑能力强、结构紧凑、高度伸缩比大，对不同断面尺寸巷道适应性强；单轨吊运尾变首式超前支护系统完全能够满足现代化高产高效矿井对超前支护的要求。附图说明图1为本专利技术巷道布置原理图。图2为单元支撑式液压支架与活动钢梁连接示意图。图3为安装轨道附件后的活动钢梁示意图。图4为支撑吊装机吊装机构示意图。图5为本专利技术移架过程吊运断面图。其中，1为自移式支撑吊装机，2为单元支撑式液压支架，3为活动钢梁，4为单轨滑动吊车及轨道附件，5为单元支撑式液压支架顶梁，6为单元支撑式液压支架立柱，7为立柱半圆形卡箍，8为单元支撑式液压支架底座，9为单轨滑动吊车轨道，10为支撑吊装机吊装机构，11为支撑吊装机顶梁。具体实施方式为更好阐述本专利技术，下面结合附图详细解释本专利技术的实施方式。单轨吊运尾变首式超前支护系统，如图1所示，包括一种巷道超前自移式支撑吊装机1，单元支撑式液压支架2、活动钢梁3、单轨滑动吊车及其轨道附件4。本专利技术所述超前支护系统由两列单元支撑式液压支架2沿工作面走向布置于巷道中心线两侧的合适位置，单元支撑式液压支架数量根据工作面所需超前支护长度确定。如图2所示，在左右相对的两架单元支撑式液压支架顶梁之间架设活动钢梁3，将活动钢梁3两端卡入支架顶梁5的T型槽内，并在相应耳板处将支架顶梁5和活动钢梁3通过销轴连接，实现单元支撑式液压支护能力均匀分布的同时，提高了巷道左右两侧单元支撑式液压支架升降过程中的稳定性；当单元支撑式液压支架升起时，支架顶梁5与活动钢梁3同时接顶，共同对巷道顶板起支撑作用，防止巷道顶板垮塌变形，更好的维护巷道顶板。如图3所示，为适应巷道复杂地质条件，使单轨滑动吊车轨道连接间留存一定余量，活动钢梁3中间下部设计有四块带孔耳板，每块带孔耳板上设计有三个圆孔，现场布置时可选择活动钢梁3中间下部设计的四块带孔耳板之间的一处安装单轨滑动吊车轨道7，单轨滑动吊车可在轨道上沿巷道方向前后运行。在巷道两侧布置的左右两列单元支撑式液压支架的首尾各布置1台自移式支撑吊装机1，首部吊装机吊装机构10向后布置，尾部吊装机吊装机构10向前布置，支撑吊装机1在非移动状态时，顶梁11可支撑巷道顶板，维护顶板的同时，增加支撑吊装机的稳定性。配合工作面采煤进度，在工作面向前推进时，首先拆下尾部即巷道靠近采煤工作面一端的一段轨道，然后把尾部两个单元支撑式液压支架降到最低位置，拆下尾部两架支架间的活动钢梁，由尾部位于一侧的支撑吊装机吊起该侧尾部的一架单元支撑式液压支架并放置于巷道中间单轨滑动吊车可吊范围内，由单轨滑动吊车将所述单元支撑式液压支架运到超前支护系统首部即远离采煤工作面端，如图5所示，然后完成吊装功能的该侧尾部支撑吊装机向前移动后继续支撑顶板；同时超前支护系统首部位于该侧的支撑吊装机向前移动让出布置单元支撑式液压支架的空间，上述通过单轨滑动吊车运输到首部的单元支撑式液压支架通过首部该侧的支本文档来自技高网...

【技术保护点】
单轨吊运尾变首式超前支护系统，包括一种巷道超前自移式支撑吊装机, 其特征在于：还包括单元支撑式液压支架、活动钢梁、单轨滑动吊车及其轨道附件；所述系统由两列单元支撑式液压支架沿工作面走向布置于巷道中心线两侧合适位置，并能方便架设钢梁和安装轨道，根据工作面所需超前支护长度确定单元支撑式液压支架数量；在左右相对的两架单元支撑式液压支架顶梁之间架设活动钢梁，在活动钢梁下安装单轨滑动吊车轨道，单轨滑动吊车可在所述轨道上沿巷道方向前后运行；在巷道两侧布置的左右两列单元支撑式液压支架的首尾各布置1台自移式支撑吊装机，首部吊装机吊装机构向后布置，尾部吊装机吊装机构向前布置；配合工作面采煤进度，首先拆下尾部一段轨道，然后把尾部两个单元支撑式液压支架降到最低位置，由所述支撑吊装机吊起尾部单元支撑式液压支架、活动钢梁并放置于巷道中部单轨滑动吊车可吊范围内，所述单轨滑动吊车逐次将靠近工作面的尾部单元支撑式液压支架及活动钢梁和轨道吊运到所述超前支护系统首部（工作面超前支护最前端）；超前支护系统尾部(靠近工作面端)左右的支撑吊装机完成吊装功能后向前移动配合工作面采煤进度完成对巷道的超前支护；然后布置于支护系统首部左右两侧的吊装机向前移动让出布置单元支撑式液压支架的空间，由单轨滑动吊车运输到首部的单元支撑式液压支架通过首部左右布置的支撑吊装机吊运到巷道两侧合适位置，并在左右两架单元支撑式液压支架顶梁之间架设所述活动钢梁后同时升起左右两架单元支撑式液压支架并接顶，然后在升起的活动钢梁中部安装单轨吊车轨道，完成超前支护系统的一个支护工作循环。...

【技术特征摘要】
1.单轨吊运尾变首式超前支护系统，包括一种巷道超前自移式支撑吊装机,其特征在于：还包括单元支撑式液压支架、活动钢梁、单轨滑动吊车及其轨道附件；所述系统由两列单元支撑式液压支架沿工作面走向布置于巷道中心线两侧合适位置，并能方便架设钢梁和安装轨道，根据工作面所需超前支护长度确定单元支撑式液压支架数量；在左右相对的两架单元支撑式液压支架顶梁之间架设活动钢梁，在活动钢梁下安装单轨滑动吊车轨道，单轨滑动吊车可在所述轨道上沿巷道方向前后运行；在巷道两侧布置的左右两列单元支撑式液压支架的首尾各布置1台自移式支撑吊装机，首部吊装机吊装机构向后布置，尾部吊装机吊装机构向前布置；配合工作面采煤进度，首先拆下尾部一段轨道，然后把尾部两个单元支撑式液压支架降到最低位置，由所述支撑吊装机吊起尾部单元支撑式液压支架、活动钢梁并放置于巷道中部单轨滑动吊车可吊范围内，所述单轨滑动吊车逐次将靠近工作面的尾部单元支撑式液压支架及活动钢梁和轨道吊运到所述超前支护系统首部即工作面超前支护前端；超前支护系统尾部即靠近工作面端左右的支撑吊装机完成吊装功能后向前移动配合工作面采煤进度完成对巷道的超前支护；然后布置于支护系统首部左右两侧的吊装机向前移动让...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国法，刘新华，韩会军，傅京昱，李提建，宋智鹰，孟二存，曾明胜，宁桂峰，任怀伟，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11