[发明专利]基于巷道顶板锚杆行走的超前支护设备及方法

说明书

本发明提出了一种基于巷道顶板锚杆行走的超前支护设备及方法，该设备包括行走装置、位移补偿装置、吊锁装置以及多级翻转顶板装置；其中吊锁装置通过位移补偿装置安装在行走装置的吊板中部，多级翻转顶板装置通过液压马达安装在行走装置的吊板前部；行走装置包括一级吊板、二级吊板以及安装在吊板上的伸缩液压缸；位移补偿装置包括横向位移补偿装置以及纵向位移补偿装置；吊锁装置包括气动卡盘、伸缩气缸以及固定底座；多级翻转顶板装置由三段翻转顶板、液压马达以及电动绞盘组成。本发明基于巷道顶板锚杆行走的超前支护设备结构紧凑，功能齐全，可实现掘进和支护同时作业，互不干扰，能够实现对多种不同尺寸巷道进行超前支护。

技术领域

本发明涉及适用于多种不同尺寸巷道的一种基于巷道顶板锚杆行走的超前支护设备，属于巷道支护装备技术领域。

背景技术

煤矿巷道快速掘进是我国煤炭开采迫切需求的技术之一，特别是在巷道围岩破碎的条件下掘进。破碎围岩巷道掘进过程中存在破碎围岩冒漏、片帮导致的巷道掘进允许控顶距较小、巷道围岩表面成型较差、护表锚网索等支护构件安装困难等一系列问题。超前支护是保证巷道掘进工作面稳定而采取的超前于掌子面掘进的一种巷道支护方式。但由于采煤工作面运输巷道内一般布置有转载机、破碎机以及胶带运输机等设备，使得巷道超前支护范围内的支护空间十分狭小，导致巷道超前支护困难。

现有超前支护方式存在以下缺陷：1）传统超前支护方式主要有管棚、小导管、水平旋喷桩等，但该类超前支护方式不仅存在支护强度低、工人劳动强度大以及支护效率低等问题，而且难以适应破碎的巷道顶板以及采煤三角区压力大的巷道。2）现有迈步自移式超前支护液压支架不仅占用空间大，而且对巷道围岩条件适应性差；3）单元式超前支护液压支架由于单体重量过大，难以在巷道狭小空间内采用机械搬运，使得工人劳动强度加大，增加安全隐患。综上所述，由于采煤工作面运输巷道支护空间狭小、设备众多，导致巷道超前支护困难，国内外尚无对运输巷道适应性较高的自移式超前支护设备，亟需进行开发与研制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于巷道顶板锚杆行走的超前支护设备及方法，结构紧凑，能够实现对多种不同尺寸巷道进行超前支护，从而进一步提高掘进效率、较低安全隐患。

一种基于巷道顶板锚杆行走的超前支护设备，包括：

行走装置（1），用于推动所述超前支护设备沿巷道锚杆布置方向移动；

位移补偿装置（2），用于调整吊锁装置（3）在巷道中的位置，固定于所述行走装置（1）上；

吊锁装置（3），用于抓锁巷道顶板锚杆，所述吊锁装置（3）固定于位移补偿装置（2）上；

多级翻转顶板装置（4），用于支撑锚网，所述多级翻转顶板装置（4）多级通过液压马达与行走装置（1）的前部转动连接。

优选地，所述行走装置（1）包括：

一级吊板（1-1）和二级吊板（1-2），沿巷道锚杆布置方向，所述二级吊板（1-2）位于一级吊板（1-1）的前方；所述二级吊板（1-2）移动后，所述一级吊板（1-1）移动；

所述一级吊板（1-1）包括一级中间吊板（1-1-1）以及一级两侧吊板（1-1-2），平行于行走装置（1）的行走方向，所述一级两侧吊板（1-1-2）可沿一级中间吊板（1-1-1）的侧边移动；

所述二级吊板（1-2）包括二级中间吊板（1-2-1）以及二级两侧吊板（1-2-2）；平行于行走装置（1）的行走方向，所述二级两侧吊板（1-2-2）可沿二级中间吊板（1-2-1）的侧边移动；

中置液压缸（1-4），用于推动一级中间吊板（1-1-1）和二级中间吊板（1-2-1）移动；所述中置液压缸（1-4）包括两输出端，其中一输出端通过油缸耳座（1-5）铰接于一级中间吊板（1-1-1），另一输出端通过油缸耳座（1-5）铰接于二级中间吊板（1-2-1）；