一种煤矿（110工法）巷道超前支护方法及设备技术

本申请提供了一种煤矿（110工法）巷道超前支护方法及设备，包括在煤矿巷道开挖前确定地质条件和巷道形状；提供一种自移动支护设备，该设备包括：一个支撑结构，用于与煤矿巷道顶面接触；以及一个自移动机构，用于在煤矿巷道中移动该支撑结构；在开挖巷道的同时，通过控制自移动支护设备的移动，将支撑结构移动到开挖面前；在支撑结构到达开挖面前的位置后，将其部署并与煤矿巷道顶面接触。本申请通过提出一种煤矿（110工法）巷道超前支护方法，其支撑结构能自适应巷道顶部不平整的表面，实现了对凹凸不平的顶壁自适应支撑，有效保护了巷道顶壁以及提高了支护的效果。壁以及提高了支护的效果。壁以及提高了支护的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿（110工法）巷道超前支护方法及设备


[0001]本专利技术涉及超前支护
，具体而言，涉及一种煤矿（110工法）巷道超前支护方法及设备。

技术介绍

[0002]煤矿“110 工法”是一条巷道、一个工作面、零煤柱施工方法，是一种常用的采煤方法，其巷道超前支护技术是确保巷道安全稳定的重要技术之一，超前巷道是指超前于采煤工作面一定距离掘进的巷道，超前支护是指对尚未开挖的岩土体进行预支护，预防其在开挖时的冒落或塌落。
[0003]目前，现有技术中多选用自移式超前支护设备，自移式超前支护设备主要由移动设备和安装在移动设备上的支撑设备组成，支撑设备包括用于支撑巷道顶壁支撑接触的顶梁；在巷道综掘过程中，容易出现多挖或少挖的情况，故巷道的顶壁容易出现凹凸不平的情况，现有技术中的顶梁顶部多为平整面，通过该顶梁支撑，顶梁无法与凹凸不平的顶壁贴合，在支撑顶壁过程中容易造成顶壁受力不均衡的情况，支护效果较差。
[0004]例如：中国技术专利（申请号：CN201921627279.0）所公开的“一种煤矿巷道支护装置”，其说明书公开：由于巷道顶部不是平整的表面，而是崎岖不平的，所以现有的支护装置无法对顶部进行适应性支撑，可能某个区域是悬空的，没有支护装置的支撑防护，存在风险。上述专利可以佐证现有技术存在的缺陷。
[0005]因此我们对此做出改进，提出一种煤矿（110工法）巷道超前支护方法及设备。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：针对目前存在的现有技术中的顶梁顶部多为平整面，通过该顶梁支撑，顶梁无法与凹凸不平的顶壁贴合，在支撑顶壁过程中容易造成顶壁受力不均衡的情况，支护效果较差。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下煤矿（110工法）巷道超前支护方法及设备，以改善上述问题。
[0008]本申请具体是这样的：一种煤矿（110工法）巷道超前支护方法，包括以下步骤：S1、在煤矿巷道开挖前确定地质条件和巷道形状；S2、提供一种自移动支护设备，该设备包括：一个支撑结构，用于与煤矿巷道顶面接触；以及一个自移动机构，用于在煤矿巷道中移动该支撑结构；S3、在开挖巷道的同时，通过控制自移动支护设备的移动，将支撑结构移动到开挖面前；S4、在支撑结构到达开挖面前的位置后，将其部署并与煤矿巷道顶面接触；S5、进行进一步的巷道开挖，并在开挖过程中不断向前移动自移动支护设备，以保护巷道的稳定性和安全性。
[0009]一种煤矿（110工法）巷道超前支护设备，其中支撑结构包括弹性支撑组件，该弹性支撑组件能够在支撑结构与巷道顶部接触过程中自适应巷道顶部的表面。
[0010]一种煤矿（110工法）巷道超前支护设备，具体的，包括支撑结构，所述支撑结构包括支撑梁、固定安装于支撑梁两端的液压杆、活动设置于支撑梁顶部的弹性支撑组件、活动设置于支撑梁顶部并用对弹性支撑组件固定的固定组件、活动设置于支撑梁中部并用于支撑弹性支撑组件的活动板件，所述支撑梁的底部设置有驱动组件，驱动组件用于驱动固定组件和活动板件工作，在固定组件对弹性支撑组件固定后，活动板件与弹性支撑组件分离，释放弹性支撑组件受到的压力。
[0011]作为本申请优选的技术方案，所述弹性支撑组件包括若干个穿插设置在支撑梁顶部的支撑杆，所述支撑梁为开口向下的盒状结构，所述支撑杆的底端伸入支撑梁的内部，所述支撑杆的底端固定有弹簧，所述弹簧的中部设置有与支撑杆底部穿插连接的导向杆，所述支撑杆的顶端设置有用于与巷道顶部表面接触的支撑块。
[0012]作为本申请优选的技术方案，所述固定组件包括一对平行设置在支撑梁顶部的固定板，所述支撑梁的顶部均匀设置有两组滑杆，两个所述固定板分别与对应的滑杆穿插滑动连接，所述支撑梁的顶部开设有供支撑杆穿过的导向口，所述固定板上开设有与导向口一一对应的固定口，支撑杆的底端位于固定口内，两个所述固定板可在驱动组件的驱动下相向滑动对支撑杆固定。
[0013]作为本申请优选的技术方案，两组所述固定口呈相反设置的凸轮状，且两组所述固定口的相对端重叠并与导向口直径一致，所述导向口的直径大于支撑柱的直径，所述固定口较窄的弧端与支撑杆侧壁相适配。
[0014]作为本申请优选的技术方案，所述活动板件包括两个呈对称设置在支撑梁内的支撑板，所述支撑板外侧的两端均设置有与支撑梁内壁转动连接的套轴，两个所述支撑板对接形成一个用于支撑弹簧的支撑面板，其中，多个位于支撑梁中间位置的弹簧的底端固定有同一供支撑板抬起的抬板，多个位于支撑梁边侧的导向杆的底端设置为供支撑板抬起的球状。
[0015]作为本申请优选的技术方案，所述驱动组件包括两个呈对称设置于支撑梁相对内壁上的活塞筒，所述活塞筒的两端均设置有活塞杆，所述活塞杆的外端与套轴穿插连接，所述活塞杆的外端上呈环状设置有一组第一凸块，所述套轴上开设有与第一凸块相适配的滑动槽口，所述支撑梁的内壁呈对称设置有一对驱动两个固定板同步运动的转轴，所述活塞杆的中部设置有转轴穿插连接的驱动座，所述驱动座的顶部具有与转轴相适配的圆口，所述圆口内呈环状设置有一组第二凸块，所述转轴上设置与第二凸块相适配的滑槽，其中，所述滑槽由弧槽和线性槽组成，所述滑动槽口由与弧槽对应的线性槽口和与线性槽对应的弧形槽口组成。
[0016]作为本申请优选的技术方案，所述第二凸块沿弧槽运动时，所述转轴向外转动，所述第一凸块沿弧形槽口运动时，所述套轴向内转动，所述转轴的端部分别与对应的两个固定板之间铰接有连杆，其中位于底部的固定板上开设有供连杆穿过的连接槽口，且所述转轴与套轴的相对端分别设置有第一凸棱和第二凸棱，所述第一凸棱位于第二凸棱的内侧。
[0017]作为本申请优选的技术方案，所述驱动组件还包括与第一U形管件和第二U形管件，第一U形管件的两端分别与两个活塞筒中部连通，且第一U形管件的中部设置有第一气
口，所述第二U形管件的两端分别与两个活塞筒的两个端部连通，且第二U形管件的中部设置有第二气口，所述活塞杆两端活塞杆上的活塞块分别活塞筒中部与活塞筒端部之间，所述第一气口和第二气口分别与外置的随行气泵连接。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：在本申请的方案中：1.为了解决现有技术中支护设备的顶梁无法与凹凸不平的顶壁贴合，支撑效果较差，在支撑顶壁过程中容易造成顶壁受力不均衡的情况，从而在一定程度会对顶壁造成损伤和破坏的问题，本申请通过提出一种煤矿（110工法）巷道超前支护方法，其支撑结构能自适应巷道顶部不平整的表面，实现了对凹凸不平的顶壁自适应支撑，有效保护了巷道顶壁以及提高了支护的效果；2.为了解决现有技术中支护设备的顶梁无法与凹凸不平的顶壁贴合，支撑效果较差的问题，本申请通过设置的弹性支撑组件，通过弹性支撑组件中弹簧的特性，在支撑梁对巷道顶壁支撑过程中，弹簧挤压的程度不同，能够自动适应巷道凹凸不平的顶壁，提高对巷道的支护效果；3.通过设置的活动板件和固定组件，在所有支撑杆与巷道顶壁接触后，通过驱动组件控制固定组件中的两个固定板对支撑杆固定后，活动板件中的支撑板向下旋转，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿（110工法）巷道超前支护方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在煤矿巷道开挖前确定地质条件和巷道形状；S2、提供一种自移动支护设备，该设备包括：一个支撑结构（1），用于与煤矿巷道顶面接触；以及一个自移动机构，用于在煤矿巷道中移动该支撑结构（1）；S3、在开挖巷道的同时，通过控制自移动支护设备的移动，将支撑结构（1）移动到开挖面前；S4、在支撑结构（1）到达开挖面前的位置后，将其部署并与煤矿巷道顶面接触；S5、进行进一步的巷道开挖，并在开挖过程中不断向前移动自移动支护设备，以保护巷道的稳定性和安全性。2.根据权利要求1所述的一种煤矿（110工法）巷道超前支护方法，其特征在于，其中支撑结构（1）包括弹性支撑组件（2），该弹性支撑组件（2）能够在支撑结构（1）与巷道顶部接触过程中自适应巷道顶部的表面。3.一种煤矿（110工法）巷道超前支护设备，使用如权利要求2所述的煤矿（110工法）巷道超前支护方法，其特征在于，所述支撑结构（1）包括支撑梁（101）、固定安装于支撑梁（101）两端的液压杆（102）、活动设置于支撑梁（101）顶部的弹性支撑组件（2）、活动设置于支撑梁（101）顶部并用对弹性支撑组件（2）固定的固定组件（3）、活动设置于支撑梁（101）中部并用于支撑弹性支撑组件（2）的活动板件（4），所述支撑梁（101）的底部设置有驱动组件（5），驱动组件（5）用于驱动固定组件（3）和活动板件（4）工作，在固定组件（3）对弹性支撑组件（2）固定后，活动板件（4）与弹性支撑组件（2）分离，释放弹性支撑组件（2）受到的压力。4.根据权利要求3所述的一种煤矿（110工法）巷道超前支护设备，其特征在于，所述弹性支撑组件（2）包括若干个穿插设置在支撑梁（101）顶部的支撑杆（201），所述支撑梁（101）为开口向下的盒状结构，所述支撑杆（201）的底端伸入支撑梁（101）的内部，所述支撑杆（201）的底端固定有弹簧（202），所述弹簧（202）的中部设置有与支撑杆（201）底部穿插连接的导向杆（203），所述支撑杆（201）的顶端设置有用于与巷道顶部表面接触的支撑块（204）。5.根据权利要求4所述的一种煤矿（110工法）巷道超前支护设备，其特征在于，所述固定组件（3）包括一对平行设置在支撑梁（101）顶部的固定板（301），所述支撑梁（101）的顶部均匀设置有两组滑杆（302），两个所述固定板（301）分别与对应的滑杆（302）穿插滑动连接，所述支撑梁（101）的顶部开设有供支撑杆（201）穿过的导向口（303），所述固定板（301）上开设有与导向口（303）一一对应的固定口（304），支撑杆（201）的底端位于固定口（304）内，两个所述固定板（301）可在驱动组件（5）的驱动下相向滑动对支撑杆（201）固定。6.根据权利要求5所述的一种煤矿（110工法）巷道超前支护设备，其特征在于，两组所述固定口（304）呈相反设置的凸轮状，且两组所述固定口（304）的相对端重叠并与导向口（303）直径一致，所述导向口（303）的直径大于支撑杆（201）的直径，所述固定口（304）较窄的弧端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海军，杨卫林，丁彦龙，张波，王斐，赵正为，
申请(专利权)人：云南滇东雨汪能源有限公司，
类型：发明
国别省市：