[发明专利]一种适用于巷道超前支护的组合式支架

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于煤矿井下工作面超前段支护所需的支架结构，尤其是一种适用于巷道超前支护的组合式支架。

背景技术

煤矿回采过程中，工作面推进产生的超前支承压力不可避免，在超前支承压力的影响下，煤岩体会出现不同程度的矿山压力显现，要控制工作面两巷超前段内顶板离层下沉、断裂破碎，实际生产中通常对超前段进行加强支护，目前常用的支护手段有单体液压支柱和液压支架。

采用单体支柱支护超前段时，由于单体支柱属于单一杆件，其本身抗折弯能力弱，在煤层底板较软的条件下，由于单体支柱底面积较小，很容易穿底，既影响了支柱的工作质量，又给回柱工作带来了困难。在煤层倾角较大时支设困难、易发生支柱倾倒事故，既不利于顶板管理，又存在安全隐患。

采用液压支架支护超前段时，迈步移架对顶板反复支撑，顶板多次循环挤压和卸载，导致顶板破裂、碎冒，不利于超前段的顶板管理。

因此，对超前段顶板的加强支护，不仅要求支柱有较高的初撑力与工作阻力，而且要通过合理的力学支护结构，将支柱支撑力合理地作用于顶板。

现有一种两架一组巷道超前支架，其结构采用主架和副架组合形成一套两架一组的超前组合支架，具体工作过程是两套自移式超前支架交替迈步前行，虽然也很好地解决了超前支架的移架难题，但同时存在以下不足之处：1)、支架的布置较为集中，支架的体积较大，如果采用巷道两帮各布置一部支架，支架的空间占比较大，尤其是在工作面运输平巷中更为突出，对巷道有限的断面布置提出了更高的要求，通风的风阻增大；2)、此超前支架交替迈步前行，迈步移架对顶板反复支撑，顶板多次循环挤压和卸载，导致顶板破裂、碎冒，不利于超前段的顶板管理；3)、该支架的支撑结构主要采用液压支柱支承，制造成本较高，当顶板压力较大时液压阀泄压，导致支架后期增阻不足，顶板变形增大；4)、该超前组合支架采用一体化结构，对巷道的坡度和转向适应性不高。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种适用于巷道超前支护的组合式支架，既能及时主动支撑顶板，又具有增阻快、工作阻力大、承载稳定及可缩性的特点，抗折弯能力强，结构简单，制造方便，经济适用性强，可伸缩性好，工人劳动强度低，能对工作面超前段提供较好支护效果。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括金属摩擦支柱、液压支柱、顶钢帽和底钢座，金属摩擦支柱和液压支柱均固定连接在顶钢帽和底钢座之间，液压支柱位于中部，多个金属摩擦支柱均布于液压支柱的四周，金属摩擦支柱配合采用金属销子限定伸缩高度。

本发明相比现有技术的有益效果体现如下：

1、该组合式支架由4根金属摩擦支柱和1根液压支柱通过底座和顶钢帽相互铰接形成稳定的整体结构，具有很强的自稳能力与抗弯折能力，避免了单一支柱的压杆失稳问题；四个金属摩擦支柱均匀布置在液压杆周围，实现均匀承载；

2、该组合式支架能够及时主动支撑顶板，工作阻力大、承载稳定，在顶板压力较大和顶板变形大的超前段，金属摩擦支柱的增阻较快，承压后对顶板的支撑力较大，可对超前段顶板提供较大的支护阻力，顶板维护效果好；

3、组合支架的升架与降架由组合支架中部的液压支柱的升降牵引完成，实现了支架的及时升架。由于该组合支架不需要频繁移架，避免了迈步式支架频繁支撑顶板造成的顶板破坏，其支架操作简单，减轻工人劳动强度；

4、该组合式支架还具有成本低、加工便捷、对地质条件适应性强、使用和维护简单方便且操作灵活等特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一个实施例在回收状态下的结构示意图。

图2是图1中I—I处的剖视图。

图3是本发明一个实施例在支护状态下的结构示意图。

图4是本发明一个实施例中金属摩擦支柱的结构示意图。

图5是本发明一个实施例中液压支柱的结构示意图。

图中，1、2、3、4、金属摩擦支柱，5、液压支柱，6、顶钢帽，7、底钢座，8、金属销子，1-1、2-1、3-1、4-1、金属摩擦杆件活柱，1-2、2-2、3-2、4-2、金属摩擦杆件柱筒，5-1、液压杆件活柱，5-2、液压杆件柱筒。

具体实施方式