掘進工作面前配套支架的製作方法

2023-08-05 08:37:41

專利名稱：掘進工作面前配套支架的製作方法
技術領域：
本發明涉及隧道、巷道工作面支護特別是煤礦掘進工作面的臨時支護。
目前國內煤礦沿煤層掘進工作面的掘進工藝為採用掘進機或打眼放炮掘進，工字鋼棚子支護或錨杆支護。掘進時掘出的作業空間不能及時支護，不安全，特別是因作業空間的限制，支護與掘進不能平行作業，支護時間佔去作業時間的50%以上，大大影響了掘進效率。炮掘時，放炮易崩壞巷道中間的棚子，打炮眼效率低，且煙霧和煤塵充滿巷道時間長，影響掘進作業，因此掘進前配套臨時支護，一直是掘進工作面的一個重大研究課題。
太原煤科分院曾設計過兩種掘進前配套臨時支架，一種是柵欄結構的提腿邁步式另一種是鋼板剛性結構的推移式。
柵欄結構的提腿邁步式支架主要由八根頂梁間隔分為並列兩組，兩側各有四根千斤頂立柱，移架時其中一組提起千斤頂立柱，在推移千斤頂的作用下向前移動一個步距後放下千斤頂立柱支承受載，然後移動另一組與其靠齊，該支架有以下缺點①支架長度為12m每次移動0.8m，兩組支架使頂板反覆支承達30次之多且不能帶壓移加，造成頂板嚴重破壞。②由於柵欄結構非全封閉形頂梁，容易造成頂板漏矸空頂和支架難以復位。③兩側立柱所佔空間較大，移架時提起影響掘進機正常工作。④立柱承載面積小，支承時不適於鬆軟底板巷道。⑤支架剛性直線長度太大、不適應巷道有小的彎曲。鑑於上述種種原因，不能投入實際應用。
鋼板剛性結構的推移支架主要由鋼板製成的頂梁和兩側板焊接而成。因為剛性結構不能適應巷道變形的條件，造成壓死支架難於移動，且因沒有支撐千斤頂，不能給巷道頂板以初撐力積極支護頂板，來壓後移架時，又不能讓壓，造成支架壓死不能移動，因此方案提出後就被現場否定。
本發明的目的在於克服現有技術中的缺點而提供一種及時支護的掘進前配套支架。該支架可實現支護與掘進平行作業，並可帶壓移架，適於各種巷道的掘進作業。
本發明提供了一種四邊形箱式結構的掘進工作面掩護式前配套臨時支架，整套支架由2～4個單元支架和連結單元支架的液壓千斤頂組成。每個單元支架包括架頂、與架頂一側鉸接的與垂直方向成一角度的斜壁、與架頂另一側和斜壁另一側鉸接的垂直的兩側壁、與斜壁上鉸點固接的兩限位板、裝在側壁下端的支撐升降裝置。斜壁與鉛垂方向成一定角度，其主要作用可調整支架寬度，並形成一種向外的分力，使側壁貼向巷道幫;在斜壁的上鉸點處焊有水平和垂直的兩塊限位板，防止斜壁向內或向上偏轉。
上述支架中前單元支架的架頂往前探出並逐漸變薄，以便不影響掘進機割煤;各單元架的架頂之間為鋸齒狀交叉套迭結構，以解決移架時出現空頂狀況。
上述支架中的支撐升降裝置為液壓升降裝置，該裝置包括固接在側壁下端開口向下的上套箱，與底座固接開口向上的下套箱，裝在下套箱和上套箱之間的液壓千斤頂及裝在油路中的帶壓移架裝置。
在支架內可設有限位框，與掘進機炮頭上設的限位杆配合使用，保證掘出的巷道四邊平直和尺寸到位。後單元架的架頂上設有一排錨杆支護時用的打眼孔、懸掛鑽具和捕塵袋的裝置。
在應用於炮掘工作面時，還可在後架設計一套封閉門，以減少煤塵、碎煤和煙霧向外擴散。在架內兩側或頂部可設有導軌，並配以煤電鑽群，鑽眼時推至掘進頭，放炮時撤到安全距離以外，使炮掘工藝實現機械化。
經採用上述方案後，由於該支架由若干單元支架組成，每個單元支架架頂和側面都為板壁式，擴大了支架的架內空間;板壁之間為鉸接，特別是採用了一斜壁，能適應巷道的變形或掘進斷面尺寸的變化，支護效果好。
該支架裝有具有帶壓移架功能的液壓支承升降裝置，單元架間裝有液壓推移千斤頂，可採用液壓機械操作，所以掘進時掘出的空間可及時支護，實現支護與掘進平行作業，提高掘進工作效率兩倍以上;由於可帶壓移架，頂板不易破壞，支護效果好。在用於炮掘時，因採用煤電鑽群同時進行多個炮眼的打眼作業，可實現炮掘工藝機械化，提高效率數倍，同時採用封閉門，可減少煙霧、煤塵向巷道擴散。
下面結合附圖對本發明的實施例進一步詳細說明。


圖1是本發明掘進工作面前配套支架的結構示意圖。
在圖1中，本發明由兩個單元支架14、15組成，每個單元支架包括架頂4、與架頂一側鉸接的鈄壁1、與架頂另一側和鈄壁另一側鉸接的側壁6和11、與鈄壁上鉸接處固接的限位板2和10。各單元架架頂之間加工成交叉的鋸齒狀(圖中3)。兩個推拉液壓千斤頂7的缸體端和活塞杆端分別鉸接在兩單元支架內側。每個單元支架側壁下部裝有液壓支撐升降裝置。液壓支撐升降裝置中上套箱12焊接在側壁下部內側，開口向下;下套箱13與底座9焊接，開口向上;千斤頂8中的缸體端與下套箱內底部鉸接、活塞杆端與上套箱內頂面鉸接。單元架的架頂、側壁、鈄壁和上下套箱均為鋼板製作，架頂上設有錨杆支護打眼孔5。在該套支架的液壓油路中採用一個帶壓移架裝置實現帶壓移架，該裝置由操縱閥16、溢流閥17、單向閥18和並聯在油路中的雙作用油缸19組成。
權利要求
1.一種用於煤礦掘進工作面的支架，其特徵在於，它包括2～4個單元支架和連接單元支架的液壓千斤頂，每個單元支架包括架頂、與架頂一側鉸接的與垂直方向成一角度的斜壁、與架頂另一側和鈄壁另一側鉸接的垂直的兩側壁、與斜壁上鉸接處固接的兩限位板、裝在兩側壁下端的支撐升降裝置。
2.根據權利要求1所述的支架，其特徵在於，側壁下端的支撐升降裝置為液壓支撐升降裝置，該裝置包括固接在側壁下端開口向下的上套箱，與底座固接的開口向上的下套箱，裝在下套箱和上套箱之間的液壓千斤頂、及帶壓移架裝置，千斤頂的缸體端與下套箱內底部鉸接、活塞杆端與上套箱內頂面鉸接。
3.根據權利要求1或2所述的支架，其特徵在於，前單元支架頂往前探出並逐漸變薄，各單元架的架頂之間為鋸齒狀交叉套迭結構。
4.根據權利要求3所述的支架，其特徵在於，在前單元架頂設有掘進機炮頭的限位框，在後單元架頂設有錨杆支護打眼孔，懸掛鑽具和捕塵袋的裝置。
5.根據權利要求3所述的支架，其特徵在於，在架內兩側或頂部設有煤電鑽群導軌，在後架設有一封閉門。
全文摘要
本發明提供了一種煤礦掘進工作面前配套支架、適用於綜掘和炮掘工作面前配套臨時支護。整套支架由2-4個單元支架構成，單元支架均由鋼板製成的架頂、斜壁、兩側壁鉸接成四邊形箱式結構。兩單元支架的架頂之間為鋸齒狀交叉套迭結構。側壁下端裝有液壓支撐升降裝置，採用帶壓移架裝置實現帶壓移架。支架的行走靠裝在兩單元支架間的千斤頂以兩單元架互為支點相互推拉完成，該裝置不但支護效果好，而且可以使掘進和支護平行作業，大大提高了掘進效率。
文檔編號E21D19/04GK1105734SQ9410082
公開日1995年7月26日 申請日期1994年1月19日 優先權日1994年1月19日
發明者王成學, 翟路鎖, 李志賓 申請人:潞安礦務局