[发明专利]一种煤矿掘进支护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿掘进支护装置，特别涉及一种断面为矩形或梯形的煤矿掘进支架，但其和掘进机等设备没有硬性连接关系，可以独立操作，简单安全可靠，能配套不同型号掘进机或连采机共同完成巷道掘进所有的工序。其可以随着掘进工作面前进实现自动移架，其彻底简化了超前支护工序，可以随着掘进工作面推进同步完成巷道掘进工作面的控制顶板、机械自动化支撑、移架、铺网、探放水、架工字钢棚梁、打设锚杆锚索和洒水喷雾等一整套工序。

背景技术

大部分煤矿巷道一般采用放炮掘进和机械化掘进，随着掘进机械设备性能的不断完善提升，机械掘进已经成为发展的主要方向。但是煤矿掘进生产作业中40％以上的人身伤亡事故都是在工作面支护过程中发生的顶板类事故。由于巷道掘进空间有限不允许空顶作业，所以掘进与支护一直以来相互影响。由于不允许空顶作业，必须要及时进行支护，在永久支护前必须要做好超前支护，而支护一直是影响掘进作业的进度和安全的瓶颈。

现有技术中常用的煤矿掘进支护装置一般包括点柱式超前支护装置、前探梁式超前支护装置、组合式超前支护装置、机载式液压超前支护装置等类型，但是它们大多存在支撑能力不全面而存在安全隐患、无法与掘进装置配合等缺点，普通液压支架式超前支护装置能及时实现全断面支护，避免作业人员在空顶区域作业，但存在以下缺点：

(1)虽然可以实现全断面支护，但是现有的超前支护产品结构笨重，断面不同的巷道必须使用不同的支架，因为煤矿建设的特殊要求及地质条件、支护工艺、巷道功能的不同，一个煤矿的巷道种类少则五六种，多则十几种，一套超前支护产品根本无法同时实现多种不同断面形式巷道的掘进超前支护工作，必须根据不同的巷道定制不同的支架，造成大量设备重复购置。

(2)现有的掘进支护支架在移架时如果带压移架，势必对支架和顶板造成破坏；如果不带压移架，在移架时顶板处于不安全的空顶状态，容易发生顶板离层围岩松动等安全事故。

(3)现有的掘进支护支架接顶支撑顺梁长度较长，由于巷道顶板不可能完全是理想平面，所以它的接顶程度不高。同时由于架型较长，在巷道中线角度发生较大变化时，不好及时转弯跟进。

(4)现有的掘进超前支护支架功能单一，虽然可以满足超前支护的基本要求，但是整个掘进作业流程和普通前探梁、点柱式、机载式、组合式超前支护基本相近，工序流程相互制约，严重影响了掘进进度。

本发明就是为了解决目前煤矿巷道掘进的作业方式、作业流程和具体操作中存在的问题及不安全因素而提出的。

发明内容

本发明的主要目的在于在现有技术条件下，提出一种煤矿掘进支护装置，可以配套目前在用的各种型号掘进机使用；其能使得巷道掘进作业工艺流程更加顺畅合理，其完全省去了在巷道工作面推进的超前支护的工序，利用本套设备，可以在掘进机正常作业的状态下完成支护工作，极大程度上简化了掘进作业流程，提高了掘进进度；通过独特结构设计，一套设备可以满足不同宽度、高度的矩形和梯形巷道的掘进配套要求，提高了设备的综合利用率，减轻工人的劳动强度，提高了作业进度和安全性。

本发明公开的煤矿掘进支护装置为了实现其技术要求，整体为门式结构。由主体支架、支护平台、探水钻机、自动铺网装置、液压控制系统组成，支护平台位于支护装置的最后方，利用液压千斤顶控制支护平台的推移。

其中主体支架包括多部支架，每部支架在左右侧底部都对称纵向设置一个滑撬式底座，每侧底座上各有2根垂向设置的立柱，所述立柱的底部与底座相连，所述立柱的顶部与支架上左右纵向设置的顶梁连接，顶梁上前后各有1处横梁座，左右横梁座上相对横向安装横梁，横梁上布置有用于安装支撑顺梁的顺梁安装座，顺梁安装座上安装有支撑顺梁，所述支撑顺梁用于支撑巷道顶板。

所述主体支架的多部支架在纵向上按照安装顺序暂定为奇数支架和偶数支架，奇数组支架的多部支架的支撑顺梁之间通过辅助连接顺梁铰接在一起，同理，偶数组支架的多组支架的支撑顺梁之间也通过辅助连接顺梁铰接在一起，两种支架各自的顺梁独立铰接，间隔布置，互不影响。

所述两种支架的多部支架在底座和顶梁处间隔纵向布置有推移机构(油缸+万向连接头+销轴)，可以实现移架操作；两种支架的支撑顺梁在支护装置的顶部在横向上相互均匀间隔布置，所述两种支架各自的顺梁及连接顺梁自成体系，从而使得两种支架可以单独移架而不互相干扰。在奇数组支架移架时，相邻的偶数组支架的顺梁可以可靠接顶支撑，确保顶板安全，同理，在偶数组支架移架时相邻的奇数组支架也可以安全接顶支撑。