回采工作面超前巷道支护系统技术方案

本发明专利技术提供了一种回采工作面超前巷道支护系统，包括首端支撑装置、尾端支撑装置、多个中间支架、首端机械臂、尾端机械臂、支架运输车和索道，首端机械臂安装在首端支撑装置上，尾端机械臂安装在尾端支撑装置上，多个中间支架排列在首端支撑装置和尾端支撑装置之间，中间支架具有支撑巷道顶板的支撑状态以及收缩尺寸的收缩状态，索道的两端分别和首端支撑装置、尾端支撑装置连接，支架运输车可往返移动地设置在索道上；支架运输车将中间支架输送至首端机械臂，首端机械臂将位于支架运输车上的中间支架放置地面。在此过程中，没有对同一位置进行反复的降架与支撑，不会对巷道顶板进行多次反复支撑，避免了对顶板岩层加剧破坏。避免了对顶板岩层加剧破坏。避免了对顶板岩层加剧破坏。

【技术实现步骤摘要】
回采工作面超前巷道支护系统


[0001]本专利技术涉及煤矿设备
，具体而言，涉及一种回采工作面超前巷道支护系统。

技术介绍

[0002]煤矿回采工作面超前巷道由于受到动压影响，巷道围岩都会有变形加剧甚至破坏的情况发生，巷道的支护状况都会有不同程度的恶化，必须进行超前巷道的加强支护。传统的加强支护方式有单体支柱支护方式和综采支架或组合支架支护方式，但单体支柱支护方式支护强度低，并且单体支柱的支设与撤除的工作量大，工人劳动强度大，效率低；而采用综采支架或者其它组合支架支护时，支架每次的前移步距较小，每次仅能前移一米左右，所以在回采工作面超前30
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50米的巷道范围内用综采支架或者组合支架进行支护，在工作面推进的过程中势必需要进行多次的降架和支撑，这样会对巷道顶板造成多次的反复支撑，顶板岩层会因受到反复的应力增加与释放而加剧其破坏，对维护巷道围岩的完整性非常不利。煤矿回采工作需要一种合理的支护方式，能够对回采工作面超前巷道进行快速高效地加强支护，又不会对顶板进行反复的支撑。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种回采工作面超前巷道支护系统，以解决现有技术中在工作面推进的过程中需对顶板反复支撑的问题。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种回采工作面超前巷道支护系统，包括首端支撑装置、尾端支撑装置、多个中间支架、首端机械臂、尾端机械臂、支架运输车和索道，首端机械臂安装在首端支撑装置上，尾端机械臂安装在尾端支撑装置上，多个中间支架排列在首端支撑装置和尾端支撑装置之间，中间支架具有支撑巷道顶板的支撑状态以及收缩尺寸的收缩状态，索道的两端分别和首端支撑装置、尾端支撑装置连接，支架运输车可往返移动地设置在索道上；其中，最靠近尾端支撑装置的中间支架处于收缩状态的情况下，尾端机械臂将中间支架移动至支架运输车，支架运输车将中间支架输送至首端机械臂，首端机械臂将位于支架运输车上的中间支架放置地面，且位于首端支撑装置和其他中间支架之间。
[0005]进一步地，首端机械臂包括依次连接的第一调节部、伸缩部、第二调节部和机械手，其中，第一调节部安装于首端支撑装置，第一调节部用于调节伸缩部的角度，第二调节部用于调节机械手的角度，机械手用于托起中间支架。
[0006]进一步地，第一调节部包括第一十字头、第一油缸和第二油缸，第一十字头的一端和首端支撑装置铰接，第一十字头的另一端和伸缩部铰接，第一油缸安装于首端支撑装置并驱动第一十字头在水平方向摆动，第二油缸安装于第一十字头并驱动伸缩部在竖直方向摆动。
[0007]进一步地，伸缩部包括第三油缸和相互套接的第一臂、第二臂，第一臂和第一调节部连接，第二臂和第二调节部连接，第三油缸的两端分别和第一臂、第二调节部连接，通过
第三油缸的伸缩调节第一臂和第二臂的套接总长度。
[0008]进一步地，第二调节部包括第二十字头、第四油缸和第五油缸，第二十字头的一端和伸缩部铰接，第二十字头的另一端和机械手铰接，第四油缸安装于伸缩部并驱动第二十字头在竖直方向摆动，第五油缸安装于第二十字头并驱动机械手在水平方向摆动。
[0009]进一步地，机械手包括支撑臂和设置在支撑臂上的至少两个托爪，托爪具有用于与中间支架限位配合的凹槽。
[0010]进一步地，中间支架包括支架顶梁、两个端头构件、两个伸缩油缸和两个立柱油缸，两个端头构件分别穿入支架顶梁的两端，两个伸缩油缸均安装在支架顶梁上，每个伸缩油缸各驱动一个端头构件相对于支架顶梁伸缩，两个立柱油缸分别安装于两个端头构件的下端，立柱油缸用于支撑于地面，支架顶梁用于支撑巷道顶板。
[0011]进一步地，支架运输车承载支架顶梁，支架顶梁的下侧具有两个间隔设置的凸块，两个凸块用于与支架运输车限位配合。
[0012]进一步地，索道为两组，支架运输车包括连接梁、两个行走梁和两个限位结构，两个行走梁分别和两组索道配合，连接梁的两端分别和两个行走梁连接，两个限位结构分别设置在两个行走梁上，限位结构上的沟槽用于容纳中间支架。
[0013]进一步地，回采工作面超前巷道支护系统还包括绞车，绞车安装于首端支撑装置，绞车通过钢丝绳驱动支架运输车往返移动。
[0014]应用本专利技术的技术方案，提供了一种回采工作面超前巷道支护系统，包括首端支撑装置、尾端支撑装置、多个中间支架、首端机械臂、尾端机械臂、支架运输车和索道，首端机械臂安装在首端支撑装置上，尾端机械臂安装在尾端支撑装置上，多个中间支架排列在首端支撑装置和尾端支撑装置之间，中间支架具有支撑巷道顶板的支撑状态以及收缩尺寸的收缩状态，索道的两端分别和首端支撑装置、尾端支撑装置连接，支架运输车可往返移动地设置在索道上；其中，最靠近尾端支撑装置的中间支架处于收缩状态的情况下，尾端机械臂将中间支架移动至支架运输车，支架运输车将中间支架输送至首端机械臂，首端机械臂将位于支架运输车上的中间支架放置地面，且位于首端支撑装置和其他中间支架之间。采用本方案，随着回采工作面的推进，要撤除尾端最后一架中间支架时，操作尾端机械臂进行动作，使其托住尾端最后一架中间支架的支架顶梁。此时，该中间支架由支撑状态收缩尺寸转为收缩状态，尾端机械臂将收缩尺寸后的该架中间支架放置在支架运输车上，随后通过索道将支架运输车连同放置在其上的那一架中间支架一起运送到首端支撑装置前。再操作安装在首端支撑装置上的首端机械臂进行动作，使其托住支架运输车上的中间支架的支架顶梁，然后托起该中间支架使其紧贴巷道顶板，此时操控该中间支架由收缩状态转为支撑状态，再将支架运输车通过索道送到尾端支撑装置处，至此就完成了一架中间支架的撤除、运送与支设的过程。在此过程中，无须移动全部中间支架，没有对同一位置进行反复的降架与支撑，不会对巷道顶板进行多次反复支撑，避免了对顶板加剧破坏。
附图说明
[0015]构成本申请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。在附图中：
[0016]图1示出了本专利技术的实施例提供的回采工作面超前巷道支护系统的主视图；
[0017]图2示出了图1的回采工作面超前巷道支护系统的俯视图；
[0018]图3示出了图1中的首端机械臂的主视图；
[0019]图4示出了图3中的首端机械臂的俯视图；
[0020]图5示出了图1中的中间支架的结构示意图；
[0021]图6示出了图1中的支架运输车的结构示意图；
[0022]图7示出了图1中的首端支撑装置的结构示意图。
[0023]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0024]100、首端支撑装置；110、主架部；111、主架底座；112、主架升降立柱；113、主架顶梁；120、副架部；121、副架底座；122、副架升降立柱；123、副架顶梁；131、上弹簧钢板；132、下弹簧钢板；133、驱动油缸；
[0025]200、尾端支撑装置；
[0026]300、中间支架；310、支架顶梁；31本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回采工作面超前巷道支护系统，其特征在于，包括首端支撑装置(100)、尾端支撑装置(200)、多个中间支架(300)、首端机械臂(400)、尾端机械臂(500)、支架运输车(600)和索道(700)，所述首端机械臂(400)安装在所述首端支撑装置(100)上，所述尾端机械臂(500)安装在所述尾端支撑装置(200)上，多个所述中间支架(300)排列在所述首端支撑装置(100)和所述尾端支撑装置(200)之间，所述中间支架(300)具有支撑巷道顶板的支撑状态以及收缩尺寸的收缩状态，所述索道(700)的两端分别和所述首端支撑装置(100)、所述尾端支撑装置(200)连接，所述支架运输车(600)可往返移动地设置在所述索道(700)上；其中，最靠近所述尾端支撑装置(200)的所述中间支架(300)处于所述收缩状态的情况下，所述尾端机械臂(500)将所述中间支架(300)移动至所述支架运输车(600)，所述支架运输车(600)将所述中间支架(300)输送至所述首端机械臂(400)，所述首端机械臂(400)将位于所述支架运输车(600)上的所述中间支架(300)放置地面，且位于所述首端支撑装置(100)和其他所述中间支架(300)之间。2.根据权利要求1所述的回采工作面超前巷道支护系统，其特征在于，所述首端机械臂(400)包括依次连接的第一调节部(410)、伸缩部(420)、第二调节部(430)和机械手(440)，其中，所述第一调节部(410)安装于所述首端支撑装置(100)，所述第一调节部(410)用于调节所述伸缩部(420)的角度，所述第二调节部(430)用于调节所述机械手(440)的角度，所述机械手(440)用于托起所述中间支架(300)。3.根据权利要求2所述的回采工作面超前巷道支护系统，其特征在于，所述第一调节部(410)包括第一十字头(411)、第一油缸(412)和第二油缸(413)，所述第一十字头(411)的一端和所述首端支撑装置(100)铰接，所述第一十字头(411)的另一端和所述伸缩部(420)铰接，所述第一油缸(412)安装于所述首端支撑装置(100)并驱动所述第一十字头(411)在水平方向摆动，所述第二油缸(413)安装于所述第一十字头(411)并驱动所述伸缩部(420)在竖直方向摆动。4.根据权利要求2所述的回采工作面超前巷道支护系统，其特征在于，所述伸缩部(420)包括第三油缸(421)和相互套接的第一臂(422)、第二臂(423)，所述第一臂(422)和所述第一调节部(410)连接，所述第二臂(423)和所述第二调节部(430)连接，所述第三油缸(421)的两端分别和所述第一臂(422...

【专利技术属性】
技术研发人员：原长锁，魏文玉，陶志勇，王庆雄，尚广来，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司，
类型：发明
国别省市：