一种自移式护顶与锚支一体装置及护顶支护方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自移式护顶与锚支一体装置及护顶支护方法，属于煤矿开采领域，其中装置包括托梁、拱梁、锚杆钻机以及能够伸缩的多组支撑腿，每组支撑腿均连接一托梁，托梁设有充气后能够突出于托梁上端的气胎；相邻的两组支撑腿之间设有拱梁，锚杆钻机滑动连接于拱梁，以对巷道进行支护操作；多组支撑腿依次排列，相隔一组支撑腿的两组支撑腿连接形成行走部，相邻的行走部之间安装的伸缩机构以推动相邻的行走部接近或远离。本发明专利技术既可以在临时支护时适应巷道凹凸不平的情况，又可以快速完成锚网支护系统，提高采煤效率。

【技术实现步骤摘要】
一种自移式护顶与锚支一体装置及护顶支护方法
本专利技术属于煤矿开采领域，具体的，涉及一种自移式护顶与锚支一体装置及护顶支护方法。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。专利技术人发现，掘、支、锚不平衡是影响采煤效率的主要制约因素，根据统计，工作面割煤时间通常占17％～34％，而支护时间则要占50％～67％，二者时间上的不协调和前后工作不连续，极大的限制了采煤效率。传统的金属前探梁巷道支护方法不能对空顶区顶板进行足够的支撑力，临时支护操作过程复杂，工人劳动强度大，对复杂巷道的临时支护安全难以保证。常见的自移式临时护顶机构在巷道顶板凹凸不平的情况不能紧密贴合顶板，容易留下空隙，支护效果不良；同时，支顶结构同步升降，顶梁与顶板之间没有缓冲装置，在多次升降支护顶板过程中容易导致顶板岩层整体结构被破坏，锚网支护失效。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种自移式护顶与锚支一体装置及护顶支护方法，既可以在临时支护时适应巷道凹凸不平的情况，又可以快速完成锚网支护系统，提高采煤效率。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：第一方面，本专利技术的实施例提供了一种自移式护顶与锚支一体装置，包括托梁、拱梁、锚杆钻机以及能够伸缩的多组支撑腿，每组支撑腿均连接一托梁，托梁设有充气后能够突出于托梁上端的气胎；相邻的两组支撑腿之间设有拱梁，锚杆钻机滑动连接于拱梁，以对巷道进行支护操作；多组支撑腿依次排列，相隔一组支撑腿的两组支撑腿连接形成行走部，相邻的行走部之间安装的伸缩机构以推动相邻的行走部接近或远离。作为进一步的技术方案，所述相隔一组支撑腿的两组支撑腿通过纵梁连接；每组支撑腿包括两个支撑腿，两个支撑腿通过横梁连接；所述托梁的两端分别连接于一组支撑腿中的两个支撑腿，所述拱梁的两端固定连接于纵梁；所述伸缩机构的固定端连接于一横梁，所述伸缩机构的活动端连接于相邻的另一横梁。作为进一步的技术方案，所述托梁包括U型梁和位于U型梁内的气胎，气胎一侧固定在U型梁内部，每根梁内布置多组气胎；所述气胎充气后能够突出于U型梁的顶侧的开口。作为进一步的技术方案，所述气胎为连续的高耐压橡胶气胎。作为进一步的技术方案，所述拱梁两端焊有用于阻挡锚杆钻机的挡头。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种迈步自移式护顶支护方法，采用如第一方面所述的自移式护顶与锚支一体装置，包括以下步骤：气胎充气；机构托梁上的气胎推动锚网贴近巷道顶部；锚杆钻机1进行一次锚杆施工；第一行走部抬起，收缩伸缩机构，第一行走部向前运动，运动结束后，落下，完成第一步步进；锚杆钻机1进行一次锚杆施工；抬起第二行走部，伸长伸缩机构，第二行走部向前运动，落下，完成第二步步进。锚杆钻机1进行一次锚杆施工；重复以上步骤，实现结构整体的液压步进。作为进一步的技术方案，锚杆钻机完成当前的护顶操作后，释放托梁的气胎。本专利技术所提供的技术方案中，固定于托梁的气胎可充入压缩空气，使内部压强达到0.7Mpa，向外弹出20～30cm贴近巷道顶部，防护上部落石，保护人员和设备的安全，工字钢拱梁固定在各跨纵梁上，锚杆钻机可借助拱梁上的齿轮移动，实现在护顶时完成安装锚网的作业。上述本专利技术的实施例的有益效果如下：1、本专利技术提供的技术方案中，集成了临时护顶装置和锚杆钻机，实现了临时护顶与锚支系统结合，既能适应不同的支护情况，又能完成钻孔和安装锚网的初步支护，操作方便；同时，本专利技术提供的技术方案中，采用气胎对巷道顶部进行贴合、顶起，由于气胎的弹性，其能够与巷道顶部完整贴合，适应性高，提高了人员安全。2、本专利技术提供的技术方案中，掘进机掘进后，锚杆钻机既可以更好的贴合凹凸不平的巷道，又可以借助快速定位技术迅速完成锚杆的支护，并且全自动液压步进可以迅速到达下一工作区域，节约支护时间，提高整体的采煤效率。3、本专利技术提供的技术方案中，为适应凹凸不平的巷道情况，提出的U型托梁主体采用U型梁制作，U型托梁内部固定高耐压橡胶气胎，气胎内部连续，可利用井下压缩空气充气，充气后内部压强可达0.7Mpa，并可向外鼓出20～30cm，即利用气胎的弹性适应凹凸不平的巷道顶部，又利用压缩空气的弹力满足支护巷道顶部的强度要求。4、本专利技术提供的技术方案中，拱梁通过焊缝加螺栓固定在横梁上，在其下翼缘位置固定齿条，为锚杆钻机移动提供路径；锚杆钻机通过固定装置固定在工字钢拱梁上，固定装置在对应拱梁齿条位置具有两个齿轮，并为齿轮提供动力，进而使锚杆钻机可以在拱梁上移动；通过以上手段，使得锚杆钻机能够完成整个巷道顶面的支护工作，提高锚杆钻机在支护时的工作效率。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术根据一个或多个实施方式的在气胎充气时的立视图，图2是本专利技术根据一个或多个实施方式的在气胎未充气时的立视图，图3是本专利技术根据一个或多个实施方式的液压步进机构图，图4是本专利技术根据一个或多个实施方式的沿着图3中的A-A线剖切得到的剖视图，图5是本专利技术根据一个或多个实施方式的强化连接结构结构图，图6是本专利技术根据一个或多个实施方式的传动机构剖视图，图7是本专利技术根据一个或多个实施方式的传动机构示意图。图中，1-锚杆钻机，2-U型梁，3-鼓起的气胎，4-未鼓起的气胎，5-支撑柱，6-液压油缸，7-强化支撑，8-支撑腿垫块，9-横梁，10-支撑柱间的纵梁，11-上端纵梁，12-拱梁，13-挡头，14-下端纵梁，15-强化连接结构，16-纵梁的固定装置，17-孔道，18-伸缩油缸，19-焊缝，20-螺栓，21-液压马达，20-齿轮，23-齿条，24-固定装置外壳，25-锚杆钻机转轴，26-固定装置，27-齿轮转轴。图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本专利技术另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；为了方便叙述，本专利技术中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语解释部分：本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自移式护顶与锚支一体装置，其特征在于，包括托梁、拱梁、锚杆钻机以及能够伸缩的多组支撑腿，每组支撑腿均连接一托梁，托梁设有充气后能够突出于托梁上端的气胎；相邻的两组支撑腿之间设有拱梁，锚杆钻机滑动连接于拱梁，以对巷道进行支护操作；多组支撑腿依次排列，相隔一组支撑腿的两组支撑腿连接形成行走部，相邻的行走部之间安装的伸缩机构以推动相邻的行走部接近或远离。/n

【技术特征摘要】
1.一种自移式护顶与锚支一体装置，其特征在于，包括托梁、拱梁、锚杆钻机以及能够伸缩的多组支撑腿，每组支撑腿均连接一托梁，托梁设有充气后能够突出于托梁上端的气胎；相邻的两组支撑腿之间设有拱梁，锚杆钻机滑动连接于拱梁，以对巷道进行支护操作；多组支撑腿依次排列，相隔一组支撑腿的两组支撑腿连接形成行走部，相邻的行走部之间安装的伸缩机构以推动相邻的行走部接近或远离。


2.如权利要求1所述的自移式护顶与锚支一体装置，其特征在于，所述相隔一组支撑腿的两组支撑腿通过纵梁连接；每组支撑腿包括两个支撑腿，两个支撑腿通过横梁连接；所述托梁的两端分别连接于一组支撑腿中的两个支撑腿，所述拱梁的两端固定连接于纵梁；所述伸缩机构的固定端连接于一横梁，所述伸缩机构的活动端连接于相邻的另一横梁。


3.如权利要求2所述的自移式护顶与锚支一体装置，其特征在于，每个托梁和其下方的横梁之间，连接有支撑柱。


4.如权利要求1所述的自移式护顶与锚支一体装置，其特征在于，所述伸缩机构为液压油缸。


5.如权利要求1所述的自移式护顶与锚支一体装置，其特征在于，所述托梁包括U型梁和位于U型梁内的气胎，气胎一侧固定在U型梁内部，每根梁内布置多组气胎；所述气胎充气后能够突出于U型梁的开口。

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东;37