專利名稱：掘進(jìn)工作面自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架及其支護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巷道掘進(jìn)工作面臨時(shí)支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，井下掘進(jìn)工作面所采用的臨時(shí)支護(hù)方式主要是“戴帽點(diǎn)柱”支護(hù)和前探梁支護(hù)，這些簡(jiǎn)易的臨時(shí)支護(hù)都存在支護(hù)強(qiáng)度很低、支護(hù)面積極小、支護(hù)效果不好、安全性差等方面的嚴(yán)重缺陷，不能有效地保障掘進(jìn)工作面的安全，不能適應(yīng)綜掘機(jī)快速安全施工的需要，致使平均月進(jìn)尺比較低，采掘接續(xù)緊張。因此，很需要一種新的掘進(jìn)工作面機(jī)械化臨時(shí)支護(hù)裝備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決巷道掘進(jìn)中傳統(tǒng)臨時(shí)支護(hù)方式的不足，發(fā)明一種掘進(jìn)工作面自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架及其臨時(shí)支護(hù)方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，一種掘進(jìn)工作面自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架，其特征在于，它包括一個(gè)四柱式內(nèi)架、一個(gè)四柱式外架和液壓系統(tǒng)；內(nèi)架和外架都由兩根橫向的頂梁、兩根橫向的底梁以及四根伸縮性立柱組成的，內(nèi)架和外架的兩根頂梁上面均設(shè)有多根縱梁構(gòu)成支撐頂板的支撐面:內(nèi)架和外架嵌套在一起，構(gòu)成一個(gè)抽拉式組合架體；液壓系統(tǒng)的構(gòu)造是，在內(nèi)架的四根可伸縮式立柱和外架的四根可伸縮式立柱內(nèi)分別安裝有升降千斤頂，在內(nèi)架和外架之間設(shè)有頂部推移千斤頂和底部推移千斤頂，所有升降千斤頂和推移千斤頂通過(guò)控制閥組與液壓泵站連接，通過(guò)液壓系統(tǒng)使內(nèi)架和外架即能升降又能相互抽拉，實(shí)現(xiàn)液壓支架隨工作面向前移動(dòng)。本發(fā)明的抽拉式組合架體優(yōu)選結(jié)構(gòu)是:外架的兩根頂梁設(shè)計(jì)為中空式，中空式頂梁的內(nèi)側(cè)面和底面均設(shè)有導(dǎo)槽，外架的兩根底梁設(shè)計(jì)為槽型鋼體，槽型鋼體的槽腔朝下，槽型鋼體的頂面設(shè)有導(dǎo)槽；組合時(shí):內(nèi)架頂梁插入到外架頂梁中空中，內(nèi)架底梁插入到外架底梁的槽腔中，內(nèi)架一側(cè)的兩根立柱頂端插入外架頂梁底面導(dǎo)槽中、底端插入外架底梁導(dǎo)槽中，內(nèi)架縱梁穿過(guò)外架頂梁內(nèi)側(cè)面導(dǎo)槽連接在內(nèi)架頂梁上；要求外架頂梁內(nèi)側(cè)面導(dǎo)槽和底梁槽腔的尺寸應(yīng)滿足:內(nèi)架既能在外架中左右抽拉，又能在外架中上下移動(dòng)；從而構(gòu)成抽拉式組合架體。為了使內(nèi)架的縱梁升起后與外架的縱梁處于一個(gè)平面上，內(nèi)架的縱梁設(shè)計(jì)為向上的凸起形狀。掘進(jìn)巷道時(shí)利用自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)的方法如下:第一步:首先在準(zhǔn)備掘進(jìn)的工作面，將本發(fā)明的自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架組裝成型，并使內(nèi)架緊鄰工作面；調(diào)整自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架的初始狀態(tài)，使前、外架收攏在一起，前、外架的縱梁支撐在頂板上，施工人員在自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架的掩護(hù)下進(jìn)行掘進(jìn)工作；第二步:工作面掘進(jìn)一個(gè)循環(huán)后進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，操作如下:
(I)移架準(zhǔn)備打開(kāi)控制閥組，操作內(nèi)架升降千斤頂，降內(nèi)架到最低位置，并使內(nèi)架底梁處于離開(kāi)底板狀態(tài)，操作外架升降千斤頂，使外架縱梁頂?shù)较锏理敯?，并處于受力狀態(tài)；(2)向前推移內(nèi)架打開(kāi)控制閥組使得頂部推移千斤頂和底部推移千斤頂同時(shí)向掘進(jìn)方向伸出，使內(nèi)架推進(jìn)到新的工作面；打開(kāi)相應(yīng)的控制閥組，內(nèi)架四個(gè)升降千斤頂同時(shí)伸長(zhǎng)，使得內(nèi)架底梁下降落到巷道底板、縱梁上升頂?shù)较锏揽枕旐敯?，并處于額定受力狀態(tài)；第三步:向前拉動(dòng)外架，操作如下:(I)打開(kāi)相應(yīng)控制閥組，使得外架四個(gè)升降千斤頂同時(shí)收縮，直到外架頂梁下降處于最低狀態(tài)、底梁上升處于懸浮狀態(tài)；(2)打開(kāi)控制閥組使得的頂部推移千斤頂和底部推移千斤頂同時(shí)縮進(jìn)，拉動(dòng)外架前移；(3)打開(kāi)相應(yīng)控制閥組，使得外架四個(gè)升降千斤頂同時(shí)伸長(zhǎng)，落到巷道底板底板上，外架縱梁頂?shù)较锏理敯迳?，并處于額定受力狀態(tài)，移架完畢，在臨時(shí)支護(hù)下進(jìn)行下一循環(huán)的掘進(jìn)、錨桿永久支護(hù)工作。本發(fā)明是一種新的掘進(jìn)工作面機(jī)械化臨時(shí)支護(hù)裝備；由于它是一個(gè)四柱架體，提高了臨時(shí)支護(hù)的支護(hù)強(qiáng)度和支護(hù)面積，達(dá)到掘進(jìn)工作面頂板完全支護(hù)，掘進(jìn)工人可在架下安全工作，避免人身傷亡事故；由于它是一個(gè)前外架的組合體，可以自動(dòng)移動(dòng)，促進(jìn)掘進(jìn)與支護(hù)工序的平行作業(yè)；從而大幅度提高掘進(jìn)施工速度和安全性，為實(shí)現(xiàn)快速、安全掘進(jìn)提供技術(shù)支持。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例外架的主視圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例外架的側(cè)視圖；圖3是圖1的A-A向視圖；圖4是圖1的B-B向視圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例內(nèi)架的主視圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例內(nèi)架的側(cè)視圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例的嵌套抽拉式組合結(jié)構(gòu)主視圖，圖中為內(nèi)架伸出一半狀態(tài)；圖8本發(fā)明是實(shí)施例的嵌套抽拉式組合結(jié)構(gòu)俯視圖，圖中為內(nèi)架伸出一半狀態(tài)。圖例說(shuō)明，I一外架頂梁；2—外架底梁；3—外架縱梁；4一外架伸縮式立柱；4a —外架左立柱；4b—外架右立柱；5—外架升降千斤頂；6—內(nèi)側(cè)面導(dǎo)槽；7—底面導(dǎo)槽；8-底梁導(dǎo)槽；9 —內(nèi)架縱梁；10 —內(nèi)架頂梁；11 —內(nèi)架伸縮式立柱；lla—內(nèi)架左立柱；llb —內(nèi)架右立柱；12 —內(nèi)架升降千斤頂；13 —內(nèi)架底梁；14 一頂部推移千斤頂；15 —底部推移千斤頂。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，為了便于理解，把內(nèi)架伸出的方向定為右部。如圖1-8所示，本發(fā)明的掘進(jìn)工作面自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架，包括四柱式內(nèi)架、四柱式外架和液壓系統(tǒng)；其中:四柱式內(nèi)架由兩根橫向的內(nèi)架頂梁10、兩根橫向的內(nèi)架底梁13以及四根內(nèi)架伸縮性立柱11組成的，四根內(nèi)架伸縮性立柱11包括兩根外架左立柱Ila和兩根外架左立柱Ilb (見(jiàn)5-6)。四柱式外架由兩根橫向的外架頂梁1、兩根橫向的外架底梁2以及四根外架伸縮性立柱4組成的，四根外架伸縮性立柱4包括兩根外架左立柱4a和兩根外架右立柱4b (見(jiàn)圖1-2);兩根內(nèi)架頂梁10上面設(shè)有多根內(nèi)架縱梁9,兩根外架頂梁I上面設(shè)有多根外架縱梁3，內(nèi)架縱梁9和外架縱梁3構(gòu)成頂板的支撐面；從圖7-8可以看出，四柱式內(nèi)架和四柱式外架嵌套在一起，構(gòu)成一個(gè)抽拉式組合架體。從組合圖7中可以看出液壓系統(tǒng)的構(gòu)造是，在四根內(nèi)架可伸縮式立柱11內(nèi)安裝有內(nèi)架升降千斤頂12，四根外架可伸縮式立柱4內(nèi)安裝有外架升降千斤頂5，在內(nèi)架和外架之間設(shè)有頂部推移千斤頂14和底部推移千斤頂15，所有升降千斤頂和推移千斤頂通過(guò)控制閥組與液壓泵站連接，通過(guò)液壓系統(tǒng)使內(nèi)架和外架即能升降又能相互抽拉，實(shí)現(xiàn)隨工作面向前移動(dòng)。上述內(nèi)外架組成抽拉式組合架體的優(yōu)選結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-圖4，從圖中可以看出:兩根外架頂梁I設(shè)計(jì)為中空式，外架頂梁I的內(nèi)側(cè)面設(shè)有內(nèi)側(cè)面導(dǎo)槽6 (見(jiàn)圖1)，外架頂梁I的底面設(shè)有底面導(dǎo)槽7 (見(jiàn)圖3)，兩根外架底梁2設(shè)計(jì)為槽型鋼體，槽型鋼體的槽腔朝下(見(jiàn)圖2)，槽型鋼體的頂面設(shè)有底梁導(dǎo)槽8 (見(jiàn)圖4);內(nèi)架頂梁10插入到外架頂梁I的中空中，內(nèi)架底梁13插入到外架底梁2的槽腔中，兩根內(nèi)架左立柱Ila頂端插入外架頂梁底面導(dǎo)槽7中、底端插入外架底梁導(dǎo)槽8中，內(nèi)架縱梁9穿過(guò)外架頂梁內(nèi)側(cè)面導(dǎo)槽6連接在內(nèi)架頂梁10上；外架頂梁內(nèi)側(cè)面導(dǎo)槽6的高度大于內(nèi)架頂梁10高度，外架底梁2的槽腔高度大于內(nèi)架底梁13的高度，從而使內(nèi)架既能在外架中能夠左右抽拉又能上下移動(dòng)，構(gòu)成抽拉式組合架體。組合以后，為了使內(nèi)架縱梁9升起后與外架縱梁3處于一個(gè)平面上，內(nèi)架縱梁9設(shè)計(jì)為向上的凸起形狀(見(jiàn)圖6)。掘進(jìn)巷道時(shí)利用自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)的方法如下:1、首先在準(zhǔn)備掘進(jìn)的工作面，將本發(fā)明的自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架組裝成型，并使內(nèi)架緊鄰工作面；調(diào)整自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架的初始狀態(tài)，使內(nèi)、外架收攏在一起，夕卜架縱梁3和內(nèi)架縱梁9支撐在頂板上，施工人員在自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架的掩護(hù)下進(jìn)行掘進(jìn)工作；2、工作面掘進(jìn)一個(gè)循環(huán)后進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，操作如下:(I)移架準(zhǔn)備:打開(kāi)控制閥組，操作內(nèi)架升降千斤頂12，降內(nèi)架到最低位置，并使內(nèi)架底梁13處于離開(kāi)底板狀態(tài)，操作外架升降千斤頂5，使外架縱梁3頂?shù)较锏理敯?，并處于受力狀態(tài)；(2)向前推移內(nèi)架:打開(kāi)控制閥組使得頂部推移千斤頂14和底部推移千斤頂15同時(shí)向掘進(jìn)方向伸出，使內(nèi)架推進(jìn)到新的工作面；打開(kāi)相應(yīng)的控制閥組，四個(gè)內(nèi)架升降千斤頂12同時(shí)伸長(zhǎng)，使得內(nèi)架底梁13下降落到巷道底板、內(nèi)架縱梁9上升頂?shù)较锏揽枕旐敯?，并處于額定受力狀態(tài)；
3、向前拉動(dòng)外架:(I)打開(kāi)相應(yīng)控制閥組，使得四個(gè)外架升降千斤頂5同時(shí)收縮，直到外架頂梁I下降處于最低狀態(tài)、外架底梁2上升處于懸浮狀態(tài)；(2)打開(kāi)控制閥組使得的頂部推移千斤頂14和底部推移千斤頂15同時(shí)縮進(jìn)，拉動(dòng)外架前移；(3)打開(kāi)相應(yīng)控制閥組，使得外架四個(gè)升降千斤頂5同時(shí)伸長(zhǎng)，落到巷道底板底板上，外架縱梁3頂?shù)较锏理敯迳希⑻幱陬~定受力狀態(tài)，移架完畢，在臨時(shí)支護(hù)下進(jìn)行下一循環(huán)的掘進(jìn)、錨桿永久支護(hù)工作。
權(quán)利要求
1.一種掘進(jìn)工作面自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架，其特征在于，它包括一個(gè)四柱式的內(nèi)架、一個(gè)四柱式的外架和液壓系統(tǒng)；四柱式的內(nèi)架和外架都由兩根橫向的頂梁、兩根橫向的底梁以及四根伸縮性立柱組成的，內(nèi)架和外架的兩根頂梁上面均設(shè)有多根縱梁構(gòu)成支撐頂板的支撐面:四柱式內(nèi)架和四柱式外架嵌套在一起，構(gòu)成一個(gè)抽拉式組合架體；液壓系統(tǒng)的構(gòu)造是，在內(nèi)架的四根可伸縮式立柱和外架的四根可伸縮式立柱內(nèi)分別安裝有升降千斤頂，在內(nèi)架和外架之間設(shè)有頂部推移千斤頂和底部推移千斤頂，所有升降千斤頂和推移千斤頂通過(guò)控制閥組與液壓泵站連接，通過(guò)液壓系統(tǒng)使內(nèi)架和外架即能升降又能相互抽拉，實(shí)現(xiàn)液壓支架隨工作面向前移動(dòng)。
2.按權(quán)利要求1所述的掘進(jìn)工作面自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架，其特征在于，抽拉式組合架體的結(jié)構(gòu)是:外架的兩根頂梁設(shè)計(jì)為中空式，中空式頂梁的內(nèi)側(cè)面和底面均設(shè)有導(dǎo)槽，外架的兩根底梁設(shè)計(jì)為槽型鋼體，槽型鋼體的槽腔朝下，槽型鋼體的頂面設(shè)有導(dǎo)槽；組合時(shí):內(nèi)架頂梁插入到外架頂梁中空中，內(nèi)架底梁插入到外架底梁的槽腔中，內(nèi)架一側(cè)的兩根立柱頂端插入外架頂梁底面導(dǎo)槽中、底端插入外架底梁導(dǎo)槽中，內(nèi)架縱梁穿過(guò)外架頂梁內(nèi)側(cè)面導(dǎo)槽連接在內(nèi)架頂梁上；要求外架頂梁內(nèi)側(cè)面導(dǎo)槽和底梁槽腔的尺寸應(yīng)滿足:內(nèi)架既能在外架中左右抽拉，又能在外架中上下移動(dòng)。
3.按權(quán)利要求1所述的掘進(jìn)工作面自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架，其特征在于，內(nèi)架的縱梁為向上的凸起形狀。
4.一種如權(quán)利要求1-3任一所述的掘進(jìn)工作面自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架的支護(hù)方法，其特征在于， 第一步:首先在準(zhǔn)備掘進(jìn)的工作面，將本發(fā)明的自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架組裝成型，并使內(nèi)架緊鄰工作面；調(diào)整自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架的初始狀態(tài)，使前、外架收攏在一起，前、外架的縱梁支撐在頂板上，施工人員在自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架的掩護(hù)下進(jìn)行掘進(jìn)工作； 第二步:工作面掘進(jìn)一個(gè)循環(huán)后進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，操作如下: (1)移架準(zhǔn)備 打開(kāi)控制閥組，操作內(nèi)架升降千斤頂，降內(nèi)架到最低位置，并使內(nèi)架底梁處于離開(kāi)底板狀態(tài)，操作外架升降千斤頂，使外架縱梁頂?shù)较锏理敯?，并處于受力狀態(tài)； (2)向前推移內(nèi)架 打開(kāi)控制閥組使得頂部推移千斤頂和底部推移千斤頂同時(shí)向掘進(jìn)方向伸出，使內(nèi)架推進(jìn)到新的工作面； 打開(kāi)相應(yīng)的控制閥組，內(nèi)架四個(gè)升降千斤頂同時(shí)伸長(zhǎng)，使得內(nèi)架底梁下降落到巷道底板、縱梁上升頂?shù)较锏揽枕旐敯澹⑻幱陬~定受力狀態(tài)； 第三步:向前拉動(dòng)外架，操作如下: (1)打開(kāi)相應(yīng)控制閥組，使得外架四個(gè)升降千斤頂同時(shí)收縮，直到外架頂梁下降處于最低狀態(tài)、底梁上升處于懸浮狀態(tài)； (2)打開(kāi)控制閥組使得的頂部推移千斤頂和底部推移千斤頂同時(shí)縮進(jìn)，拉動(dòng)外架前移； (3)打開(kāi)相應(yīng)控制閥組，使得外架四個(gè)升降千斤頂同時(shí)伸長(zhǎng)，落到巷道底板底板上，夕卜架縱梁頂?shù)较锏理敯迳?，并處于額定受力狀態(tài)，移架完畢，在臨時(shí)支護(hù)下進(jìn)行下一循環(huán)的掘進(jìn)、錨桿永久支護(hù)工作。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種掘進(jìn)工作面自移式臨時(shí)支護(hù)液壓支架及其支護(hù)方法，它包括一個(gè)四柱式的內(nèi)架、一個(gè)四柱式的外架和液壓系統(tǒng)；內(nèi)架和外架都由兩根橫向的頂梁、兩根橫向的底梁以及四根伸縮性立柱組成的，兩根橫向頂梁上面設(shè)有多根縱梁構(gòu)成支撐頂板的頂架四柱式內(nèi)架和外架嵌套在一起，構(gòu)成一個(gè)抽拉式組合架體；通過(guò)液壓系統(tǒng)使內(nèi)架和外架即能升降又能相互抽拉，實(shí)現(xiàn)液壓支架隨工作面向前移動(dòng)。本發(fā)明是一種新的掘進(jìn)工作面機(jī)械化臨時(shí)支護(hù)裝備；由于它是一個(gè)四柱架體，可以自動(dòng)移動(dòng)，即提高了臨時(shí)支護(hù)的支護(hù)強(qiáng)度和支護(hù)面積，又能大幅度提高掘進(jìn)施工速度和安全性，為實(shí)現(xiàn)快速、安全掘進(jìn)提供技術(shù)支持。
文檔編號(hào)E21D23/04GK103089286SQ201310022580
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者蔣金泉, 馬長(zhǎng)青, 劉登彪, 秦廣鵬, 王振武 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)