本发明专利技术公开了一种连采连充工作面支巷支护装置及方法，连采连充工作面支巷支护装置包括机械臂和若干伸缩杆，机械臂和若干伸缩杆分别设置于连续采煤机的操作平台上，连续采煤机沿支巷掘进时，机械臂可将伸缩杆抓取至支巷顶端的顶板下方并伸长伸缩杆至伸缩杆两端撑住支巷两侧的煤壁以对顶板形成支撑，连续采煤机掘通支巷后退回时，机械臂可缩短顶板下方的伸缩杆并将伸缩杆抓取回操作平台上，连采连充工作面支巷支护方法通过采用上述支护装置对支巷进行支护。与现有技术相比，本发明专利技术可提高连采连充工作面支巷支护效率，进而提高支巷的掘进效率和连采连充的生产效率。进效率和连采连充的生产效率。进效率和连采连充的生产效率。
【技术实现步骤摘要】
一种连采连充工作面支巷支护装置及方法
[0001]本专利技术涉及煤炭充填开采
，尤其涉及一种连采连充工作面支巷支护装置及方法。
技术介绍
[0002]我国煤炭开采与生态环境保护之间的矛盾日益突出，严重制约着矿区的可持续发展。在最大限度地提高煤炭资源采出率的同时，减少开采造成的覆岩破坏、地表沉陷以及水资源破坏是煤炭行业健康发展的必由之路。充填开采是目前克服上述问题、实现生态环境低损害的有效采煤方法，同时，还可将矿井排放的矸石作为充填材料充入采空区，实现矸石不升井，减少固体废弃物地面排放。
[0003]连采连充技术是充填开采的主要形式之一，其相比于综采充填具有以下优势：巷道掘进和充填两个工序不在同一巷道进行，采充互不干扰，实现平行作业；工作面无需购置价格较高的综采支架，采充生产系统简单，设备人员投入少、生产管理简单；工艺灵活，适用于边角煤、保护煤柱等小范围不规则煤体回收。但连采连充生产效率仍然偏低，单套设备一般仅为30～40万t/a左右，距正常生产工作面年产数百万吨的生产能力相差甚远。造成连采连充生产效率偏低主要原因在于在支巷掘进过程中，为了保证安全，均需要通过在顶板施工锚杆、锚索和锚网等方式对顶板进行支护，这些方式耗工费时，占用了掘进过程的3/4时间，大大降低了支巷掘进效率，而支巷掘进效率降低制约了连采连充充填能力的发挥，从而造成连采连充生产效率偏低。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于：针对上述现有技术中存在的不足，提供一种连采连充工作面支巷支护装置及方法，其可提高连采连充工作面支巷支护效率，进而提高支巷的掘进效率和连采连充的生产效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种连采连充工作面支巷支护装置，包括：
[0007]若干伸缩杆，若干所述伸缩杆放置于连续采煤机的操作平台上；
[0008]机械臂，所述机械臂设置于所述连续采煤机的操作平台上；
[0009]所述连续采煤机沿支巷掘进时，所述机械臂可将所述伸缩杆抓取至支巷顶端的顶板下方并伸长所述伸缩杆至所述伸缩杆两端撑住所述支巷两侧的煤壁以对所述顶板形成支撑，所述连续采煤机掘通支巷后退回时，所述机械臂可缩短所述顶板下方的所述伸缩杆并将所述伸缩杆抓取回所述操作平台上。
[0010]优选的，所述伸缩杆包括主杆以及螺纹连接于所述主杆两端的支杆。
[0011]优选的，所述主杆和所述支杆中的一者上具有内螺纹，另一者上具有与所述内螺纹匹配的外螺纹，所述主杆和所述支杆通过所述内螺纹和所述外螺纹进行连接。
[0012]优选的，所述主杆长度为3～6m，直径为5～15cm，所述支杆长度为1～2m，直径为4
～14cm，所述主杆和所述支杆上的螺纹长度为1～2m。
[0013]优选的，所述机械臂包括第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂，所述第二机械臂和所述第三机械臂分别设置于所述第一机械臂两侧，所述第一机械臂用、所述第二机械臂和所述第三机械臂配合可对所述伸缩杆进行抓取、移动和伸缩。
[0014]优选的，所述第二机械臂和所述第三机械臂上分别具有测力计。
[0015]优选的，还包括遥控器，所述遥控器用于控制所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述第三机械臂。
[0016]第二方面，本专利技术提供了一种连采连充工作面支巷支护方法，通过如第一方面中所述的连采连充工作面支巷支护装置对支巷进行支护，包括以下步骤：
[0017]连续采煤机沿支巷开始掘进采煤；
[0018]所述连续采煤机每向前推进一段距离，所述机械臂从所述操作平台上抓取一支所述伸缩杆对已完成采煤的支巷区域上方的顶板进行支护，直至连续采煤机掘通所述支巷，完成采煤作业；
[0019]所述连续采煤机掘通所述支巷后退回时，每当连续采煤机移动至对顶板进行支护的每一所述伸缩杆下方时，所述机械臂对每一所述伸缩杆进行拆除并回收至所述操作平台上，直至所述连续采煤机完全退出支巷并回收所有所述伸缩杆。
[0020]优选的，所述机械臂抓取一支所述伸缩杆对已完成采煤的支巷区域上方的顶板进行支护的方法如下：
[0021]所述机械臂先从所述操作平台上抓取一支所述伸缩杆并移动至已完成采煤的支巷区域上方的顶板下侧，然后伸长所述伸缩杆至所述伸缩杆两端分别撑紧所述支巷两侧的煤壁，从而完成对已完成采煤的支巷区域上方的顶板形成支护。
[0022]优选的，所述机械臂对每一所述伸缩杆进行拆除并回收至所述操作平台上的方法如下：
[0023]机械臂首先对顶板进行支护的每一所述伸缩杆进行抓取固定，然后机械臂缩短所述伸缩杆以使所述伸缩杆脱离所述支巷两侧煤壁，最后机械臂抓取所述伸缩杆放回至所述操作平台上。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0025]本专利技术的每个临时支护作业时间短且与连续采煤机割煤作业平行进行，这能够提高连采连充工作面支巷的支护效率，从而提高支巷的掘进效率，进而提高连采连充的生产效率。同时，本专利技术的伸缩杆在支巷掘通后还可以回收重复利用，这能够降低支护的材料消耗量和支护成本在总成本中所占的比重，从而能够提高连采连充的经济效益。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。需要说明的是，在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0027]图1为现有技术中连采连充工作面第一轮开采支巷常规锚杆、锚索支护剖面示意图；
[0028]图2为现有技术中连采连充工作面全部充填后支巷常规锚杆、锚索支护剖面示意
图；
[0029]图3为本专利技术实施例中所述连采连充工作面支巷支护装置伸缩杆伸长状态示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例中所述连采连充工作面支巷支护装置伸缩杆缩短状态示意图；
[0031]图5为本专利技术实施例中所述连采连充工作面支巷支护装置支护作业主视示意图；
[0032]图6为图5中A处的局部放大图；
[0033]图7为本专利技术实施例中所述连采连充工作面支巷支护装置支护作业俯视示意图；
[0034]图8为图7中B处的局部放大图；
[0035]图9为本专利技术实施例中所述连采连充工作面支巷支护装置支护作业侧视示意图；
[0036]图10为本专利技术实施例连采连充工作面第一轮开采支巷支护剖面示意图；
[0037]图11为图10中C处的局部放大图；
[0038]图12为本专利技术实施例连采连充工作面全部充填后支巷支护剖面示意图。
[0039]图中：
[0040]1、伸缩杆；11、主杆；12、支杆；2、机械臂；21、第一机械臂；22、第二机械臂；23、第三机械臂；24、测力计；3、连续采煤机；31、操作平台；4、支巷；41、顶板。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种连采连充工作面支巷支护装置，其特征在于，包括：若干伸缩杆(1)，若干所述伸缩杆(1)放置于连续采煤机(3)的操作平台(31)上；机械臂(2)，所述机械臂(2)设置于所述连续采煤机(3)的操作平台(31)上；所述连续采煤机(3)沿支巷(4)掘进时，所述机械臂(2)可将所述伸缩杆(1)抓取至支巷(4)顶端的顶板(41)下方并伸长所述伸缩杆(1)至所述伸缩杆(1)两端撑住所述支巷(4)两侧的煤壁以对所述顶板(41)形成支撑，所述连续采煤机(3)掘通支巷(4)后退回时，所述机械臂(2)可缩短所述顶板(41)下方的所述伸缩杆(1)并将所述伸缩杆(1)抓取回所述操作平台(31)上。2.如权利要求1所述的连采连充工作面支巷支护装置，其特征在于，所述伸缩杆(1)包括主杆(11)以及螺纹连接于所述主杆(11)两端的支杆(12)。3.如权利要求2所述的连采连充工作面支巷支护装置，其特征在于，所述主杆(11)和所述支杆(12)中的一者上具有内螺纹，另一者上具有与所述内螺纹匹配的外螺纹，所述主杆(11)和所述支杆(12)通过所述内螺纹和所述外螺纹进行连接。4.如权利要求3所述的连采连充工作面支巷支护装置，其特征在于，所述主杆(11)长度为3～6m，直径为5～15cm，所述支杆(12)长度为1～2m，直径为4～14cm，所述主杆(11)和所述支杆(12)上的螺纹长度为1～2m。5.如权利要求2所述的连采连充工作面支巷支护装置，其特征在于，所述机械臂(2)包括第一机械臂(21)、第二机械臂(22)和第三机械臂(23)，所述第二机械臂(22)和所述第三机械臂(23)分别设置于所述第一机械臂(21)两侧，所述第一机械臂(21)、所述第二机械臂(22)和所述第三机械臂(23)配合可对伸缩杆(1)进行抓取、移动和伸缩。6.如权利要求5所述的连采连充工作面支巷支护装置，其特征在于，所述第二机械臂(22)和所述第三机械臂(23)上分别具有测力计(24)。7.如权利要求5所述的连...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏亮，于健浩，潘黎明，黄志增，任艳芳，徐刚，崔锋，王浩宇，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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