CN115419459A - 煤矿巷道无反复支撑成套装备及单跨式支撑装置搬运方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种煤矿巷道无反复支撑成套装备及单跨式支撑装置搬运方法，属于煤矿井下支护的技术领域，该装备包括单跨式支撑装置和支撑装置搬运车，单跨式支撑装置包括横梁以及设置在横梁两端的伸缩立柱，伸缩立柱可向横梁内侧或外侧旋转；支撑装置搬运车包括车架、设置在车架下方的行走装置、设置在车架上方的升降装置以及安装在升降装置上的旋转夹紧装置；车架的对角线位置设置有导向轮，导向轮的轮轴沿竖直方向布置，沿着支撑装置搬运车的长度方向且位于导向轮外的空间为伸缩立柱的容置空间。本装备可避免在旋转过程中出现偏心失衡问题，在机身宽度相等的情况下，本装备中的支撑装置搬运车搬运时可有效避免单跨支撑装置发生碰撞。

Description

煤矿巷道无反复支撑成套装备及单跨式支撑装置搬运方法

技术领域

本发明属于煤矿井下支护的技术领域，具体公开了一种煤矿巷道无反复支撑成套装备及单跨式支撑装置搬运方法。

背景技术

目前国内煤矿井下综采工作面顺槽超前支架的结构型式主要有整体迈步式和分体迈步式，这两种超前支架对巷道顶板条件有较高的使用要求，支架在实际使用中对巷道顶板有反复支撑，不同程度上加速了对顶板的破坏。为了解决上述问题，必须考虑无反复支撑的支护型式，申请人研发了CN201711444418.1-煤矿回风顺槽巷道无反复支撑成套装备，包括单跨式支撑装置以及顺槽支撑装置搬运车，单跨式支撑装置包括横梁和能够伸缩的立柱，顺槽支撑装置搬运车包括无轨防爆胶轮车、升降平台以及旋转夹紧装置，旋转夹紧装置布置于升降平台上，并能够作用于单跨式支撑装置，通过升降实现单跨式支撑装置接顶、脱顶，脱顶后的单跨式支撑装置通过旋转夹紧装置进行旋转有限角度并夹紧，再由顺槽支撑装置搬运车进行搬运。该专利可很好的解决工作面顺槽出口动压巷道破碎顶板的超前支护问题，确保了综采工作面的安全、高效生产。但是该专利还存在以下问题：

1、单跨式支撑装置在下落至旋转夹紧装置上时，横梁的中心位置难以对准旋转台的横梁卡槽，导致单跨式支撑装置难以对称的位于旋转夹紧装置两侧，在旋转及搬运过程中单跨式支撑装置容易出现失衡问题；

2、根据说明书附图2，单跨式支撑装置在旋转后，两根立柱分别位于顺槽支撑装置搬运车宽度方向的两侧，在搬运过程中顺槽支撑装置搬运车所载的单跨支撑装置与处于支撑状态的单跨支撑装置容易发生碰撞，该顺槽支撑装置搬运车难以适用于较窄的顺槽巷道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿巷道无反复支撑成套装备，单跨式支撑装置的横梁中心可准确落在旋转台的横梁卡槽内，避免在旋转过程中出现偏心失衡问题，在机身宽度相等的情况下，本装备中的支撑装置搬运车搬运时可有效避免单跨支撑装置发生碰撞，基于上述装备还提供一种单跨式支撑装置搬运方法。

为实现上述目的，本发明提供一种煤矿巷道无反复支撑成套装备，包括单跨式支撑装置和支撑装置搬运车，单跨式支撑装置包括横梁以及设置在横梁两端的伸缩立柱，伸缩立柱可向横梁内侧或外侧旋转；支撑装置搬运车包括车架、设置在车架下方的行走装置、设置在车架上方的升降装置以及安装在升降装置上的旋转夹紧装置；车架的对角线位置设置有用于将单跨式支撑装置的伸缩立柱向外撑开的导向轮，导向轮的轮轴沿竖直方向布置，沿着支撑装置搬运车的长度方向且位于导向轮外的空间为伸缩立柱的容置空间。

进一步地，车架的对角线位置设置有弧形的导向轮安装架，多个可转动的导向轮安装在导向轮安装架上。

进一步地，横梁的中心位置垂直设置有导向柱；旋转夹紧装置包括旋转台以及用于驱动旋转台旋转的旋转台驱动机构；旋转台上设置有用于容纳横梁的横梁卡槽以及用于容纳导向柱的导向槽，横梁卡槽和导向槽垂直相交，横梁卡槽、导向槽和旋转台的中心沿竖直方向共线。

进一步地，升降装置包括双伸缩导向筒和双伸缩油缸；双伸缩导向筒包括固定筒、与固定筒滑动套接的一级滑动筒以及与一级滑动筒滑动套接的二级滑动筒，固定筒的底端安装在车架上，二级滑动筒的顶端与旋转夹紧装置连接；双伸缩油缸位于双伸缩导向筒内，缸体安装在车架上，二级活塞杆与旋转夹紧装置连接。

进一步地，双伸缩导向筒的固定筒和双伸缩油缸的缸体均安装在车架的最低位，双伸缩导向筒为方形筒。

进一步地，车架的第一对角线位置设置导向轮，第二对角线位置设置配件安装架。

进一步地，支撑装置搬运车与电缆连接，卷缆装置安装在其中一个配件安装架上，另一个配件安装架上安装有乳化液箱。

进一步地，车架上设置有液压油箱、液压泵站、电控箱和空气冷却器，支撑装置搬运车采用遥控控制，行走装置为履带行走装置。

本发明还提供一种煤矿巷道单跨式支撑装置搬运方法，基于上述煤矿巷道无反复支撑成套装备实施，包括下述步骤：

S1，移架时，将支撑装置搬运车开至工作面刮板输送机机尾部单跨支撑装置下方，升降装置上旋转夹紧装置的横梁卡槽和导向槽分别对准横梁和导向柱，升降装置升起，至横梁和导向柱落入横梁卡槽和导向槽中；

S2，将单跨支撑装置的伸缩立柱完全收回，升降装置降落，再通过旋转夹紧装置将单跨支撑装置旋转至支撑装置搬运车机身宽度以内；

S3，支撑装置搬运车载着单跨支撑装置至顺槽超前支护的前端，通过旋转夹紧装置将所载的单跨支撑装置摆正，将升降装置升起，至支撑装置横梁的上表面紧贴巷道顶板，再将单跨支撑装置的伸缩立柱伸出至底部圆盘落地，并使单跨支撑装置完全撑紧顶板，从工作面出口降架→搬运→升架完成一个无反复支撑循环工艺。

本发明具有以下优点：

1、在车架两对角设置有两组导向轮，在单跨式支撑装置两伸缩立柱间距较小时，旋转台旋转过程中两组导向轮可以将伸缩立柱向外撑开，使两伸缩立柱旋转到支撑装置搬运车机身宽度以内，在机身宽度方向上不占用巷道空间，可有效避免搬运过程中单跨支撑装置发生碰撞；

2、单跨式支撑装置的横梁中心位置垂直设置有导向柱，支撑装置搬运车的旋转台上设有相应的导向槽，旋转台升起承接单跨式支撑装置，单跨式支撑装置下落时其导向柱滑入导向槽中，这种结构更容易保证单跨式支撑装置落到旋转台上时不至于偏心，支撑装置搬运车运送单跨式支撑装置更平稳；

3、升降装置采用双伸缩油缸和双伸缩导向筒，与剪刀叉机构相比，强度高，可靠性高；

4、双伸缩导向筒的固定筒和双伸缩油缸的缸体均安装在车架的最低位，可降低整机高度，增大升降行程，可适用于薄煤层开采；

5、支撑装置搬运车整车设计结构紧凑，车架的第一对角线位置设置导向轮，运送单跨式支撑装置时可以将伸缩立柱旋转到支撑装置搬运车机身宽度以内，第二对角线位置设置配件安装架，可充分利用空间；

6、支撑装置搬运车由电力驱动，与柴油发动机驱动相比，污染低；

7、支撑装置搬运车整车体积小，调动灵活，无驾驶室，全部动作遥控控制，人员安全性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为支撑装置搬运车对单跨式支撑装置搬运时单跨式支撑装置旋转前的状态图；

图2为图1的俯视图；

图3为支撑装置搬运车对单跨式支撑装置搬运时单跨式支撑装置旋转后的状态图；

图4为图3的俯视图；

图5为支撑装置搬运车的结构示意图；

图6为支撑装置搬运车中双伸缩导向筒和双伸缩油缸的结构及安装示意图；

图7为单跨式支撑装置的布置图；

图8为单跨式支撑装置的搬运图；

图9为单跨式支撑装置的结构示意图。

图中：101-横梁；102-伸缩立柱；103-导向柱；201-车架；202-导向轮；203-导向轮安装架；204-旋转台；205-双伸缩导向筒；206-双伸缩油缸；207-卷缆装置；208-乳化液箱；209-液压油箱；210-液压泵站；211-电控箱；212-空气冷却器；213-护罩；214-履带行走装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供一种煤矿巷道无反复支撑成套装备，包括单跨式支撑装置和支撑装置搬运车，单跨式支撑装置包括横梁101以及设置在横梁101两端的伸缩立柱102，伸缩立柱102可向横梁101内侧或外侧旋转；支撑装置搬运车包括车架201、设置在车架201下方的行走装置、设置在车架201上方的升降装置以及安装在升降装置上的旋转夹紧装置；车架201的对角线位置设置有用于将单跨式支撑装置的伸缩立柱102向外撑开的导向轮202，导向轮202的轮轴沿竖直方向布置，沿着支撑装置搬运车的长度方向且位于导向轮202外的空间为伸缩立柱102的容置空间，即此空间内不布置任何配件。

进一步地，车架201的对角线位置设置有弧形的导向轮安装架203，多个可转动的导向轮202安装在导向轮安装架203上。

进一步地，横梁101的中心位置垂直设置有导向柱103；旋转夹紧装置包括旋转台204以及用于驱动旋转台204旋转的旋转台驱动机构；旋转台204上设置有用于容纳横梁101的横梁卡槽以及用于容纳导向柱103的导向槽，横梁卡槽和导向槽垂直相交，横梁卡槽、导向槽和旋转台204的中心沿竖直方向共线，以保证单跨式支撑装置落到旋转台204上时不至于偏心。

进一步地，升降装置包括双伸缩导向筒205和双伸缩油缸206；双伸缩导向筒205包括固定筒、与固定筒滑动套接的一级滑动筒以及与一级滑动筒滑动套接的二级滑动筒，固定筒的底端通过焊接安装在车架201上，二级滑动筒的顶端与旋转夹紧装置连接；双伸缩油缸206位于双伸缩导向筒205内，缸体安装在车架201上，二级活塞杆与旋转夹紧装置连接。双伸缩油缸206伸缩将会带动双伸缩导向筒205和旋转夹紧装置同步升降。

进一步地，双伸缩导向筒205的固定筒和双伸缩油缸206的缸体均安装在车架201的最低位，双伸缩导向筒205为方形筒，防止旋转台204旋转时二级滑动筒随其旋转。

进一步地，车架201的第一对角线位置设置导向轮202，第二对角线位置设置配件安装架。

进一步地，支撑装置搬运车与电缆连接，卷缆装置207安装在其中一个配件安装架上，另一个配件安装架上安装有乳化液箱208。

进一步地，车架201上设置有液压油箱209、液压泵站210、电控箱211和空气冷却器212，支撑装置搬运车采用遥控控制，液压泵站210和空气冷却器212外设置有护罩213。

进一步地，行走装置为履带行走装置214。

本实施例还提供一种煤矿巷道单跨式支撑装置搬运方法，基于上述煤矿巷道无反复支撑成套装备实施，包括下述步骤：

S1，移架时，将支撑装置搬运车开至工作面刮板输送机机尾部单跨支撑装置下方，升降装置上旋转夹紧装置的横梁卡槽和导向槽分别对准横梁101和导向柱103，升降装置升起，至横梁101和导向柱103落入横梁卡槽和导向槽中；

S2，将单跨支撑装置的伸缩立柱102完全收回，升降装置降落，再通过旋转夹紧装置将单跨支撑装置旋转至支撑装置搬运车机身宽度以内；

S3，支撑装置搬运车载着单跨支撑装置至顺槽超前支护的前端，通过旋转夹紧装置将所载的单跨支撑装置摆正，将升降装置升起，至支撑装置横梁101的上表面紧贴巷道顶板，再将单跨支撑装置的伸缩立柱103伸出至底部圆盘落地，并使单跨支撑装置完全撑紧顶板，从工作面出口降架→搬运→升架完成一个无反复支撑循环工艺。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种煤矿巷道无反复支撑成套装备，包括单跨式支撑装置和支撑装置搬运车，单跨式支撑装置包括横梁以及设置在横梁两端的伸缩立柱，其特征在于，伸缩立柱可向横梁内侧或外侧旋转；

支撑装置搬运车包括车架、设置在车架下方的行走装置、设置在车架上方的升降装置以及安装在升降装置上的旋转夹紧装置；

车架的对角线位置设置有用于将单跨式支撑装置的伸缩立柱向外撑开的导向轮，导向轮的轮轴沿竖直方向布置，沿着支撑装置搬运车的长度方向且位于导向轮外的空间为伸缩立柱的容置空间。

2.根据权利要求1所述的煤矿巷道无反复支撑成套装备，其特征在于，车架的对角线位置设置有弧形的导向轮安装架，多个可转动的导向轮安装在导向轮安装架上。

3.根据权利要求1或2所述的煤矿巷道无反复支撑成套装备，其特征在于，横梁的中心位置垂直设置有导向柱；

旋转夹紧装置包括旋转台以及用于驱动旋转台旋转的旋转台驱动机构；

旋转台上设置有用于容纳横梁的横梁卡槽以及用于容纳导向柱的导向槽，横梁卡槽和导向槽垂直相交，横梁卡槽、导向槽和旋转台的中心沿竖直方向共线。

4.根据权利要求3所述的煤矿巷道无反复支撑成套装备，其特征在于，升降装置包括双伸缩导向筒和双伸缩油缸；

双伸缩导向筒包括固定筒、与固定筒滑动套接的一级滑动筒以及与一级滑动筒滑动套接的二级滑动筒，固定筒的底端安装在车架上，二级滑动筒的顶端与旋转夹紧装置连接；

双伸缩油缸位于双伸缩导向筒内，缸体安装在车架上，二级活塞杆与旋转夹紧装置连接。

5.根据权利要求4所述的煤矿巷道无反复支撑成套装备，其特征在于，双伸缩导向筒的固定筒和双伸缩油缸的缸体均安装在车架的最低位，双伸缩导向筒为方形筒。

6.根据权利要求5所述的煤矿巷道无反复支撑成套装备，其特征在于，车架的第一对角线位置设置导向轮，第二对角线位置设置配件安装架。

7.根据权利要求6所述的煤矿巷道无反复支撑成套装备，其特征在于，支撑装置搬运车与电缆连接，卷缆装置安装在其中一个配件安装架上，另一个配件安装架上安装有乳化液箱。

8.根据权利要求7所述的煤矿巷道无反复支撑成套装备，其特征在于，车架上设置有液压油箱、液压泵站、电控箱和空气冷却器，支撑装置搬运车采用遥控控制；

行走装置为履带行走装置。

9.一种煤矿巷道单跨式支撑装置搬运方法，其特征在于，基于权利要求3-8任一项所述煤矿巷道无反复支撑成套装备实施，包括下述步骤：

S1，移架时，将支撑装置搬运车开至工作面刮板输送机机尾部单跨支撑装置下方，升降装置上旋转夹紧装置的横梁卡槽和导向槽分别对准横梁和导向柱，升降装置升起，至横梁和导向柱落入横梁卡槽和导向槽中；

S2，将单跨支撑装置的伸缩立柱完全收回，升降装置降落，再通过旋转夹紧装置将单跨支撑装置旋转至支撑装置搬运车机身宽度以内；

S3，支撑装置搬运车载着单跨支撑装置至顺槽超前支护的前端，通过旋转夹紧装置将所载的单跨支撑装置摆正，将升降装置升起，至支撑装置横梁的上表面紧贴巷道顶板，再将单跨支撑装置的伸缩立柱伸出至底部圆盘落地，并使单跨支撑装置完全撑紧顶板，从工作面出口降架→搬运→升架完成一个无反复支撑循环工艺。

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