一种用于松软煤岩巷道掘锚机前支护装置及交替支护方法转让专利
申请号 : CN202010208908.7
文献号 : CN111396101B
文献日 : 2021-09-24
发明人 : 李富 , 魏立新 , 陈智强
申请人 : 扎赉诺尔煤业有限责任公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于松软煤岩巷道掘锚机前支护装置的交替支护方法,其特征在于:该支护装置包括固定座(1)、主箱体(2)、一级液压缸(3)、二级液压缸(4)、锚固支护部件(5);主箱体(2)后端与固定座(1)铰接,主箱体(2)前端滑动连接有一级箱体(21),一级箱体(21)滑动连接有二级箱体(22),一级液压缸(3)固定端铰接在主箱体(2)内,一级液压缸(3)输出端铰接在一级箱体(21)内,二级液压缸(4)固定端铰接在一级箱体(21)内,二级液压缸(4)输出端铰接在二级箱体(22)内,一个一级箱体(21)插接在主箱体(2)内,两个一级液压缸(3)间隔分布在一级箱体(21)中心线两侧,四个二级箱体(22)间隔插接在一级箱体(21)上,四个二级液压缸(4)分别插接在四个二级箱体(22)内,左右两个二级液压缸(4)为一组,中间两个二级液压缸(4)为另一组;锚固支护部件(5)铰接在主箱体(2)后端;锚固支护部件(5)包括抬升千斤顶(51)和栅板(52),抬升千斤顶(51)固定端与主箱体(2)后端下部铰接,抬升千斤顶(51)输出端与栅板(52)下面中部铰接,栅板(52)一端与主箱体(2)后端顶板铰接,抬升千斤顶(51)伸出以使栅板(52)顶端面与巷道顶板抵接;
锚固支护部件(5)下方为锚固机(11),锚固机(11)左右对称分置于过桥(12)两侧,底板(13)通过螺栓紧固在主机梁过桥(12)上,底板(13)的后端设有定位止退挡板;两个支撑千斤顶(14)上端铰接在主机梁过桥(12)的前端,掘锚机机架上固连有托板(6),支撑千斤顶(14)的下端铰接在托板(6)上,主箱体(2)底面前端左右对称铰接有两个支撑液压缸(61),支撑液压缸(61)底端铰接在托板(6)上,托板(6)底平面与巷道地面抵接,两个支撑千斤顶(14)与两个支撑液压缸(61)之间呈梯形分布且均位于所述梯形的四角处;
该支护装置的交替支护方法,包括以下步骤,Ⅰ.由支撑千斤顶(14)和支撑液压缸(61),将内含一级和二级箱体的主箱体(2)和锚固支护部件(5)撑起,以支撑掘锚机的截割滚筒(15)与锚固机(11)之间的机器站位所形成的固有空顶区;
Ⅱ.截割滚筒(15)一个截割循环分两次向前掘进,一级液压缸(3)和二级液压缸(4)同步分两次跟进伸出护顶,使二级箱体(22)上的插牙铲去顶板凸起浮煤后,嵌入前端迎头煤岩壁中;
Ⅲ.当前工位的截割滚筒(15)采掘完毕后,掘锚机向前移动至下一个工位,同时一级液压缸(3)同步收缩,移机完成后,二级液压缸(4)收缩至原位,之后重复上述步骤进行截割掘进;
Ⅳ.掘锚机移动后形成的空顶区即是锚固区,移机完成后,在栅板(52)上面铺设网片,之后启动抬升千斤顶(51),使栅板(52)与锚固区的煤岩抵接,以支护锚固区;
Ⅴ.锚固机(11)上的定锚装置启动抬升,穿过栅板(52)上的对应方孔将锚固件通过网片嵌入锚固区的煤岩中,以使锚固件将网片钉在煤岩顶板上;
Ⅵ.完成铺网和作业人员的安全支护工作后,重复上述步骤进行下一次交替支护工作。
2.根据权利要求1所述的一种用于松软煤岩巷道掘锚机前支护装置的交替支护方法,其特征在于:四个二级液压缸(4)伸出时,先使左右两侧的二级液压缸(4)为一组伸出,待左右两侧的二级箱体(22)伸出完成后,再操控中间两个二级液压缸(4)为一组伸出,以使中间两个二级箱体(22)晚于左右两侧的二级箱体(22)伸出。
3.根据权利要求1所述的一种用于松软煤岩巷道掘锚机前支护装置的交替支护方法,其特征在于:栅板(52)平面上开设有若干个方孔,所述方孔与锚固机位分布相对应,栅板上还开设有若干网片调整孔。
4.根据权利要求3所述的一种用于松软煤岩巷道掘锚机前支护装置的交替支护方法,其特征在于:栅板(52)铰接安装在主箱体(2)后端,栅板(52)平面后端设有若干挡块(53),防止网片滑落。
5.根据权利要求1所述的一种用于松软煤岩巷道掘锚机前支护装置的交替支护方法,其特征在于:二级箱体(22)远离一级箱体(21)的一端间隔固连有若干个插牙(23),插牙(23)为直角三棱锥且直角平面朝上,插牙(23)尖角端朝向二级箱体(22)伸出方向。
6.根据权利要求1所述的一种用于松软煤岩巷道掘锚机前支护装置的交替支护方法,其特征在于:主箱体(2)左右两侧分别设有两组若干个导向轮(24),导向轮(24)通过销轴固定在主箱体(2)上下面板上。
说明书 :
一种用于松软煤岩巷道掘锚机前支护装置及交替支护方法
技术领域
背景技术
撑,则空顶区就会出现掉顶片帮的问题,即使采用现有的掘锚机进行掘锚作业,所形成的矩
形断面巷道顶板为平面,在空顶区因煤层节理过于发育,或因锚固振动产生掉顶片帮,也会
带来一定的安全风险。
范,未来巷道的稳定性不高。另外,现有的掘锚机对掘进时的巷道顶部,以及掘进形成的空
顶区防护均有所不足,给巷道掘锚作业人员带来较大安全隐患。
发明内容
固在主机梁过桥上,主箱体后端与固定座铰接,主箱体前端滑动连接有一级箱体,一级箱体
滑动连接有二级箱体,一级液压缸固定端铰接在主箱体内,一级液压缸输出端铰接在一级
箱体内,二级液压缸固定端铰接在一级箱体内,二级液压缸输出端铰接在二级箱体内,锚固
支护部件铰接在主箱体后端,其中,一个一级箱体插接在主箱体内,两个一级液压缸间隔分
布在一级箱体中心线两侧,四个二级箱体间隔插接在一级箱体上,四个二级液压缸分别插
接在四个二级箱体内,左右两个二级液压缸为一组,中间两个二级液压缸为另一组,锚固支
护部件铰接在主箱体后端,并连接有四个抬升液压缸。
且采用多个二级箱体的方式,不仅能起到稳定支撑的作用,同时降低主箱体和一级箱体所
受的悬臂梁弯矩,且在多个二级液压缸的配合下,保证二级箱体能稳定抵接在煤岩壁上的
同时,主箱体和一级箱体不会产生较大弹性形变,提高二者的使用寿命。
与主箱体后端顶板铰接,抬升千斤顶伸出以使栅板顶端面与巷道顶板抵接。
安全支护条件;并且在移机时,通过抬升千斤顶的收缩,使栅板下摆离开已完成锚固的顶
板,避免移机过程中栅板与煤岩顶板接触产生刮蹭干涉。
可靠性。
端设有定位止退挡板。
有两个支撑液压缸,支撑液压缸底端铰接在托板上,托板底平面与巷道地面抵接,两个支撑
千斤顶与两个支撑液压缸之间呈梯形分布且均位于所述梯形的四角处。
锚固支护部件对煤岩巷道顶部能够稳定支撑。
过程中,以及掘进后的空顶区出现掉顶片帮现象,消除作业人员的安全隐患,且该交替支护
方法全程依靠操控机械化装置来实现,大大降低作业人员劳动强度,进一步降低空顶区对
作业人员的伤害风险;同时用于支撑巷道顶部的设备结构设计合理,不仅重量较轻,减少支
撑设备所需的动能,还能起到优良的支护效果,以及保证掘进巷道的施工质量。
组伸出,以使中间两个二级箱晚于左右两侧的二级箱伸出。
固定座的推力,且使后续的栅板支撑以及网片锚固更为稳定,进一步降低空顶区掉顶片帮
的风险。
区不会出现掉顶片帮的问题;
的风险,为锚固作业人员形成安全支护条件;
附图说明
液压缸;5、锚固支护部件;51、抬升千斤顶;52、栅板;53、挡块;6、托板;61、支撑液压缸。
具体实施方式
本发明的一部分实施例,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的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。
连接一级箱体21,一级箱体21内含滑动连接二级箱体22,一级液压缸3固定端铰接在主箱体
2内,一级液压缸3输出端铰接在一级箱体21内,二级液压缸4固定端铰接在一级箱体21内,
二级液压缸4输出端铰接在二级箱体22内,锚固支护部件5铰接在主箱体2后端。
并在过桥12上的底板13的后端设有固连定位止退挡板,增设定位止退挡板,可满足主箱体2
的定位稳固效果,以及固定座1受力止退能力,以保证掘锚支护的稳定可靠。
端,支撑液压缸61下端铰接在托板6上,托板6与巷道地面抵接,释放支护压力到巷道底板
上;移机时,提升托板6同步前移;按此工步,使两个支撑千斤顶14为一组,两个支撑液压缸
61为一组,各自配有液压蓄能器,同步操控设有支护和移机两个功能的控制阀,利用液压蓄
能器的压力补偿功能使整个支护箱体的上表面始终抵接巷道空顶区顶板。
回缩,至移机工步完成;然后回缩二级液压缸4至原位,开始下一次截割循环。
箱体2、一级箱体21、二级箱体22和锚固支护部件5的稳定可靠性,保证整个支护组件,能够
对煤岩巷道顶板稳定可靠支撑。
21移动时导行,避免运行卡阻;一级箱体21为方形钢制焊接壳体,并设有与主箱体2内分格
内置筋板25对应的沟槽、且前端相连的整体方箱,一级箱体21插接在主箱体2内,两个一级
液压缸3对称分布在一级箱体21内,一级箱体21上下板面对称设有若干减少摩擦的导行板,
配合液压缸3保持一级箱体21平稳运行;四个二级箱体22等分间隔插接在一级箱体21上,二
级箱体22为方形钢制焊接壳体,四个二级箱体上下面板各自左右对称设有减少摩擦的导行
板,四个二级液压缸4后端分别铰接安装在一级箱体21上,前端分别铰接安装在四个二级箱
体22上,左右两个二级液压缸4为一组,中间两个二级液压缸4为另一组。
区支护的全面覆盖;二级箱体22远离一级箱体21一端对称间隔固连三个插牙23,插牙23为
直角三棱锥且直角平面朝上,插牙23尖角端朝向二级箱体22伸出方向,插牙23配合二级液
压缸4可以铲除顶板凸出的浮煤,并伸展嵌入到掘进迎头煤壁中,使一级箱体21和二级箱体
22的支护由悬臂支撑转化为桥式支撑,增强整体支护的稳定性和可靠性。
栅板52具有合格结构强度的同时开设降低栅板52重量的工艺孔和调整孔,兼顾对锚固衔接
进行查看调整,一举两得;栅板52远离主箱体2一端固连有若干个挡块53,用于稳固支护网
片,避免置放在栅板52上的网片滑落而扎伤、砸伤作业人员,同时合理的挡块53高度还能避
免挡块53与顶板的过度干涉;四个抬升千斤顶51固定端与主箱体2后端下部铰接,四个抬升
千斤顶51输出端与栅板52底面中部铰接,栅板52前端与主箱体2后端上部铰接,抬升千斤顶
51伸出时,使栅板52与空顶锚固区煤岩顶板保持抵接。
护,为锚固作业人员形成安全防护条件;并且在移机时,通过抬升千斤顶51的收缩,使栅板
52远离空顶区,避免移机过程中栅板52与顶板煤岩接触产生摩擦。
的前后双支护,并且采用多个二级箱体22非同时伸出的方式,分组护住巷道左右两侧肩窝
和铲去顶板凸起的浮煤,不仅能起到稳定支撑的作用,同时降低主箱体2和一级箱体21所受
的悬臂梁弯矩,且在多个二级液压缸4的配合下,保证二级箱体22前端固连的插牙23能稳定
抵接嵌入在掘进迎头煤岩壁上的同时,使主箱体2和一级箱体21不会产生较大弹性形变,提
高二者的使用寿命。
级液压缸4伸出时,先使左右两侧的二级液压缸4伸出,待左右两侧的二级箱体22完成移动
后,再操控中间两个二级液压缸4伸出,以使中间两个二级箱体22晚于左右两侧的二级箱体
22伸出;左右两侧的二级箱体22先行,可先护住巷道的左右肩窝,而后中间的二级箱体22再
伸出,用于铲平中间凸起的浮煤,使后续的栅板52支撑以及网片锚固更为稳定,进一步降低
空顶区掉顶片帮的风险;
进;
形成安全防护条件;
掘进过程中,以及掘进形成的空顶区出现的掉顶片帮现象,消除掘锚作业中存在的安全隐
患,为机械化掘锚作业创造条件,使掘锚一体机发挥出正常工作功效。并且经校核可利用原
机液压动力源作为支护动力,能够满足支护工作需求。因该交替支护方法全程依靠操控液
压缸来实现,大大降低了作业人员的劳动强度,进一步降低空顶区对作业人员的伤害风险;
同时用于支撑巷道顶部的设备结构设计合理,不仅重量较轻,减少支撑设备所需的动能,还
能起到优良的支护效果,为保证巷道掘锚一体化作业,提升巷道支护质量提供了必要的机
械化施工条件。
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精神和
范围。