煤巷全断面自移超前临时支护装置及支护方法

摘要

本发明属于煤巷超前支护技术领域，具体是一种煤巷全断面自移超前临时支护装置及支护方法。包括支撑装置和支撑装置，支撑装置与支撑装置之间设置推移千斤顶，支撑装置包括对称设置在两侧的底座，底座上安装立柱，立柱顶部通过顶升千斤顶与撑顶梁连接，立柱上安装有左右连通的套筒，套筒内设置有推拉杆，推拉杆外侧端连接撑帮体，推拉杆的内侧端与双向伸缩千斤顶连接；支撑装置包括对称设置在两侧的底座，底座上安装立柱，立柱顶部通过顶升千斤顶与撑顶梁连接，撑顶梁内安装有伸缩梁千斤顶，伸缩梁千斤顶驱动伸缩梁向前伸出，立柱上安装有左右连通的套筒，套筒内设置有推拉杆，推拉杆外侧端连接撑帮体，推拉杆的内侧端与双向伸缩千斤顶连接。

权利要求

1.一种煤巷全断面自移超前临时支护装置，其特征在于：包括支撑装置Ⅰ（1）和支撑装置Ⅱ（2），支撑装置Ⅰ（1）与支撑装置Ⅱ（2）之间设置推移千斤顶（3），所述的支撑装置Ⅰ（1）包括对称设置在两侧的底座I（9.1），底座I（9.1）上安装立柱I（8.1），立柱I（8.1）顶部通过顶升千斤顶I（10.1）与撑顶梁Ⅰ（4.1）连接，立柱I（8.1）上安装有左右连通的套筒I（11.1），套筒I（11.1）内设置有推拉杆I（7.1），推拉杆I（7.1）外侧端连接撑帮体I（6.1），推拉杆I（7.1）的内侧端与双向伸缩千斤顶I（5.1）连接；所述的支撑装置Ⅱ（2）包括对称设置在两侧的底座II（9.2），底座II（9.2）上安装立柱II（8.2），立柱II（8.2）顶部通过顶升千斤顶II（10.2）与撑顶梁II（4.2）连接，撑顶梁II（4.2）内安装有伸缩梁千斤顶（14），伸缩梁千斤顶（14）驱动伸缩梁（15）伸出收回，立柱II（8.2）上安装有左右连通的套筒II（9.2），套筒II（9.2）内设置有推拉杆II（7.2），推拉杆II（7.2）外侧端连接撑帮体II（6.2），推拉杆II（7.2 ）的内侧端与双向伸缩千斤顶II（5.2）连接。

2.根据权利要求1所述的煤巷全断面自移超前临时支护装置，其特征在于：所述的立柱I（8.1）和立柱II（8.2）内侧安装连接座（13），两侧的连接座（13）之间连接连接杆（12）。

3.一种如权利要求2所述的煤巷全断面自移超前临时支护装置的支护方法，其特征在于：包括以下步骤，

S100～煤巷全断面自移超前临时支护装置移动到需要支撑的巷道断面后，双向伸缩千斤顶I（5.1）和双向伸缩千斤顶II（5.2）工作，分别推动撑帮体I（6.1）和撑帮体II（6.2）向两侧伸出支撑两侧的巷道，顶升千斤顶I（10.1）和顶升千斤顶II（10.2）工作，分别推动撑顶梁Ⅰ（4.1）和撑顶梁II（4.2）向上伸出支撑顶部的巷道；

S200～支撑工作完毕需要前进到前一个超前断面时，双向伸缩千斤顶I（5.1）驱动两侧的撑帮体I（6.1）向内侧收回，顶升千斤顶I（10.1）驱动撑顶梁Ⅰ（4.1）向下收回，然后推移千斤顶（3）伸出，推动支撑装置Ⅰ（1）向前移动；

S300～支撑装置Ⅰ（1）移动到位后，伸缩梁千斤顶（14）驱动伸缩梁（15）向前伸出，伸缩梁（15）作为移动过程中的临时支护，对巷道顶部支撑；

S400～双向伸缩千斤顶I（5.1）驱动两侧的撑帮体I（6.1）向外侧伸出支撑两侧巷道，顶升千斤顶I（10.1）驱动撑顶梁Ⅰ（4.1）向上伸出支撑巷道顶部；同时，双向伸缩千斤顶II（5.2）驱动两侧的撑帮体II（6.2）向内侧收回，顶升千斤顶II（10.2）驱动撑顶梁II（4.2）向下收回；

S500～推移千斤顶（3）与伸缩梁千斤顶（14）同时收回，支撑装置Ⅱ（2）在推移千斤顶（3）的拉动下向前移动，支撑装置Ⅱ（2）移动到位后，双向伸缩千斤顶II（5.2）驱动两侧的撑帮体II（6.2）向外侧伸出支撑两侧巷道，顶升千斤顶II（10.2）驱动撑顶梁II（4.2）向上伸出支撑巷道顶部，完成行走和支护；

 S600～按照S200‑S500步骤，完成下一个循环。

说明书

煤巷全断面自移超前临时支护装置及支护方法

技术领域

[0001] 本发明属于煤巷超前支护技术领域，具体是一种煤巷全断面自移超前临时支护装置及支护方法。

背景技术

[0002] 回采巷道由于工作面回采过程中开采扰动以及工作面前方支承压力与巷道残余支承压力等因素共同作用下，回采巷道矿山压力显现尤其剧烈，造成巷道变形破坏严重，靠
近工作面巷道的支护设备易出现压架或支架钻底，对工作面正常安全生产带来安全隐患。 
目前，大部分煤矿井下采用单体支柱配合梁进行辅助支护，支护效果明显，但是在工作面推 
进过程中需要人工及时进行拆卸安装单体支柱和梁，将单体支柱与梁搬运至单体支柱最前
端进行下一段巷道支护，人工移架效率低，施工人员劳动强度大，人工安装难度大、稳定性
差、安全性低、移架过程中易造成移动偏斜或支架倾斜、地质条件适应性不强；巷道顶板条
件不好情况下易造成压架或底座钻底等问题，给单体支柱人工移架带来困难，与此同时移
架过程巷道顶板超前液压支柱频繁的卸压增压导致顶板围岩破碎，给施工人员带来安全隐
患；煤矿也有一些移架设备，但存在结构复杂、操作难度大、体积大、占用空间大等一系列问
题导致回采巷道不通畅影响回采巷道通风、运输、行人。

发明内容

[0003] 本发明为了解决超前临时支护只能支护顶部的问题，提供一种煤巷全断面自移超前临时支护装置及支护方法。

[0004] 本发明采取以下技术方案：一种煤巷全断面自移超前临时支护装置，包括支撑装置Ⅰ和支撑装置Ⅱ，支撑装置Ⅰ与支撑装置Ⅱ之间设置推移千斤顶，所述的支撑装置Ⅰ包括对
称设置在两侧的底座I，底座I上安装立柱I，立柱I顶部通过顶升千斤顶I与撑顶梁Ⅰ连接，立
柱I上安装有左右连通的套筒I，套筒I内设置有推拉杆I，推拉杆I外侧端连接撑帮体I，推拉
杆I的内侧端与双向伸缩千斤顶I连接；所述的支撑装置Ⅱ包括对称设置在两侧的底座II，
底座II上安装立柱II，立柱II顶部通过顶升千斤顶II与撑顶梁II连接，撑顶梁II内安装有
伸缩梁千斤顶，伸缩梁千斤顶驱动伸缩梁向前伸出，立柱II上安装有左右连通的套筒II，套
筒II内设置有推拉杆II，推拉杆II外侧端连接撑帮体II，推拉杆II的内侧端与双向伸缩千
斤顶II连接。

[0005] 进一步的，立柱I和立柱II内侧安装连接座，两侧的连接座之间连接连接杆。

[0006] 一种煤巷全断面自移超前临时支护装置的支护方法，包括以下步骤，

[0007] S100～煤巷全断面自移超前临时支护装置移动到需要支撑的巷道断面后，双向伸缩千斤顶I和双向伸缩千斤顶II工作，分别推动撑帮体I和撑帮体II向两侧伸出支撑两侧的
巷道，顶升千斤顶I和顶升千斤顶II工作，分别推动撑顶梁Ⅰ和撑顶梁II向上伸出支撑顶部
的巷道。

[0008] S200～支撑工作完毕需要前进到前一个超前断面时，双向伸缩千斤顶I驱动两侧的撑帮体I向内侧收回，顶升千斤顶I驱动撑顶梁Ⅰ向下收回，然后推移千斤顶伸出，推动支
撑装置Ⅰ向前移动。

[0009] S300～支撑装置Ⅰ移动到位后，缩梁千斤顶驱动伸缩梁向前伸出，伸缩梁作为移动过程中的临时支护，对巷道顶部支撑。

[0010] S400～双向伸缩千斤顶I驱动两侧的撑帮体I向外侧伸出支撑两侧巷道，顶升千斤顶I驱动撑顶梁Ⅰ向上伸出支撑巷道顶部；同时，双向伸缩千斤顶II驱动两侧的撑帮体II向
内侧收回，顶升千斤顶II驱动撑顶梁II向下收回。

[0011] S500～推移千斤顶与缩梁千斤顶同时收回，支撑装置Ⅱ在推移千斤顶的拉动下向前移动，支撑装置Ⅱ移动到位后，双向伸缩千斤顶II驱动两侧的撑帮体II向外侧伸出支撑
两侧巷道，顶升千斤顶II驱动撑顶梁Ⅰ向上伸出支撑巷道顶部，完成行走和支护。

[0012] S600～按照S200‑S500步骤，完成下一个循环。

[0013] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：在技术方面上，本发明能够实现在巷道顶板完整性较差的情况下可以在实现巷道的全断面防护，前后支撑装置互相推移实现装
置的自移；左右支撑装置间连接由双伸缩千斤顶以及连接杆，可对左右间距进行调节，以保
证行人空间，增强移架过程中稳定性，防止支架移动过程中偏斜和支架倾斜等。整个移架过
程巷道顶板支架始终处于恒压状态，不需进行反复拆卸、搬运，劳动强度低，同时避免支架
频繁卸压增压导致顶板围岩破碎，提高支架安全性；在使用操作方面上，能够实现在巷道内
能够在恒压条件下自动移架、升降架，适应各种巷道地质条件，避免支架倾斜、压架、钻底等
问题，操作方便、移架效率高、稳定性强、安全性高、占用空间小、节省人力物力。 可简化支
护程序，避免作业人员在空顶下作业的安全隐患。提高煤矿机械化支护作业程度，大大提高
采掘速度和工作效率，降低采掘成本以及作业人员的劳动强度，保证人员安全。

附图说明

[0014] 图1为煤巷全断面自移超前临时支护装置侧视图；

[0015] 图2为煤巷全断面自移超前临时支护装置俯视图；

[0016] 图3为支撑装置Ⅰ主视图；

[0017] 图4为支撑装置Ⅰ侧视图；

[0018] 图5为支撑装置II主视图；

[0019] 图6为支撑装置II侧视图；

[0020] 图7为支撑装置II俯视图；

[0021] 图中1‑支撑装置Ⅰ，2‑支撑装置Ⅱ，3‑推移千斤顶，4.1‑撑顶梁Ⅰ，4.2‑撑顶梁II，5.1‑双向伸缩千斤顶I，5.2‑双向伸缩千斤顶II，6.1‑推拉杆I，6.2‑推拉杆II，7.1‑推拉杆
I，7.2‑推拉杆II，8.1‑立柱I，8.2‑立柱II，9.1‑底座I，9.2‑底座II，10.1‑顶升千斤顶I，
10.2‑顶升千斤顶II，11.1‑套筒I，11.2‑套筒II，12‑连接杆，13‑连接座，14‑伸缩梁千斤顶，
15‑伸缩梁。

具体实施方式

[0022] 如图1、2所示，一种煤巷全断面自移超前临时支护装置，包括支撑装置Ⅰ1和支撑装置Ⅱ2，支撑装置Ⅰ1与支撑装置Ⅱ2之间设置推移千斤顶3。

[0023] 如图3、4所示，支撑装置Ⅰ1包括对称设置在两侧的底座I9.1，底座I9.1上安装立柱I8.1，立柱I8.1顶部通过顶升千斤顶I10.1与撑顶梁Ⅰ4.1连接，立柱I8.1上安装有左右连通
的套筒I11.1，套筒I11.1内设置有推拉杆I7.1，推拉杆I7.1外侧端连接撑帮体I6.1，推拉杆
I7.1的内侧端与双向伸缩千斤顶I5.1连接。

[0024] 如图5、6、7所示，支撑装置Ⅱ2包括对称设置在两侧的底座II9.2，底座II9.2上安装立柱II8.2，立柱II8.2顶部通过顶升千斤顶II10.2与撑顶梁II4.2连接，撑顶梁II4.2内
安装有伸缩梁千斤顶14，伸缩梁千斤顶14驱动伸缩梁15伸出收回，立柱II8.2上安装有左右
连通的套筒II9.2，套筒II9.2内设置有推拉杆II7.2，推拉杆II7.2外侧端连接撑帮体
II6.2，推拉杆II6.2的内侧端与双向伸缩千斤顶II5.2连接。

[0025] 立柱I8.1和立柱II8.2内侧安装连接座13，两侧的连接座13之间连接连接杆12。

[0026] 支撑装置Ⅰ1和支撑装置Ⅱ2都为左右两侧对称的结构，两侧对称的结构之间通过连接座13和连接杆12连接成整体。对巷道进行支撑时，巷道对撑顶梁I4.1和撑顶梁II4.2向
下的压力容易导致支撑装置Ⅰ1和支撑装置Ⅱ2向两侧劈叉，受压变成八字形结构，通过连接
座13和连接杆12对两侧立柱有一个向内侧的收紧力，可以保护支撑装置Ⅰ1和支撑装置Ⅱ2
不会被压变形。

[0027] 一种煤巷全断面自移超前临时支护装置的支护方法，包括以下步骤。

[0028] S100～煤巷全断面自移超前临时支护装置移动到需要支撑的巷道断面后，双向伸缩千斤顶I5.1和双向伸缩千斤顶II5.2工作，分别推动撑帮体I6.1和撑帮体II6.2向两侧伸
出支撑两侧的巷道，顶升千斤顶I10.1和顶升千斤顶II10.2工作，分别推动撑顶梁Ⅰ4.1和撑
顶梁II4.2向上伸出支撑顶部的巷道。

[0029] S200～支撑工作完毕需要前进到前一个超前断面时，双向伸缩千斤顶I5.1驱动两侧的撑帮体I6.1向内侧收回，顶升千斤顶I10.1驱动撑顶梁Ⅰ4.1向下收回，然后推移千斤顶
3伸出，推动支撑装置Ⅰ1向前移动。

[0030] S300～支撑装置Ⅰ1移动到位后，缩梁千斤顶14驱动伸缩梁15向前伸出，伸缩梁15作为移动过程中的临时支护，对巷道顶部支撑。

[0031] S400～双向伸缩千斤顶I5.1驱动两侧的撑帮体I6.1向外侧伸出支撑两侧巷道，顶升千斤顶I10.1驱动撑顶梁Ⅰ4.1向上伸出支撑巷道顶部；同时，双向伸缩千斤顶II5.2驱动
两侧的撑帮体II6.2向内侧收回，顶升千斤顶II10.2驱动撑顶梁II4.2向下收回。

[0032] S500～推移千斤顶3与缩梁千斤顶14同时收回，支撑装置Ⅱ2在推移千斤顶3的拉动下向前移动，支撑装置Ⅱ2移动到位后，双向伸缩千斤顶II5.2驱动两侧的撑帮体II6.2向
外侧伸出支撑两侧巷道，顶升千斤顶II10.2驱动撑顶梁II4.2向上伸出支撑巷道顶部，完成
行走和支护。

[0033]  S600～按照S200‑S500步骤，完成下一个循环。