挑梁式超前支护架的制作方法

本实用新型涉及一种挑梁式超前支护架。

背景技术：

在煤矿中，虽然综采面的装备水平能力很高，但是以单体支柱为主的超前与端头支护方式增大了回料工作的危险性，给综采工作面的高效推进和安全管理带来一定困难，同时降低了两巷超前支护区以及端头区域的机械化程度，成为综采机械化开采技术的薄弱环节。各液压支架生产厂家现有的端头液压支架，结构形式一般有两种，两架一组型或三架一组型，架型都较大，一般长度在7米以上，有的达到15米，宽度在3米左右，重量在30吨左右，这些端头支架无法用在我矿，原因不仅是上下井和运输困难，主要是和我矿现有的综放设备不能够配套。

因此按照煤矿的实际情况自主设计了“带挑梁式超前支护架”用以替代超前单体支柱和端头单体支柱。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种挑梁式超前支护架。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种挑梁式超前支护架，包括前梁、前液压支架、底座、第一底座、顶梁、第一顶梁、液压支架、推移千斤顶和立柱，所述顶梁与所述第一顶梁之间铰接，所述顶梁远离所述第一顶梁的那一端连接所述前梁，所述前梁与所述顶梁之间铰接，所述前液压支架分别与所述前梁和所述顶梁之间铰接，所述液压支架铰接在所述顶梁和所述底座之间，所述顶梁的底部铰接有上连杆，所述底座的顶部铰接有前连杆和后连杆，所述上连杆分别与所述前连杆和所述后连杆铰接，所述第一顶梁的底部铰接有第一上连杆，所述第一底座的顶部铰接有下连杆，所述第一上连杆和所述下连杆铰接，所述立柱分别与所述第一顶梁和所述第一底座之间铰接，所述推移千斤顶铰接在所述第一底座远离所述底座的那一端，所述液压支架对称设置有两个。

优选地，所述前梁远离所述顶梁的那一端活动设置有护顶板，所述护顶板与所述前梁之间铰接。

优选地，所述前梁在所述前液压支架的支撑下具有一个活动角度α，-20°＜α＜15°。

优选地，所述第一顶梁远离所述顶梁的那一端活动设置有挑梁，所述挑梁与所述第一顶梁之间铰接。

优选地，所述顶梁顶面与所述第一顶梁的顶面处于同一水平面。

优选地，两个对称设置的所述液压支架的伸缩速度相同，当两个所述液压支架同时移动时，所述顶梁呈水平状态。

根据运河煤矿井下现场实际条件，带挑梁式超前支护架的结构型式定型为迈步式。带挑梁式超前液压支护架前、后设计紧凑，受力均匀，中间设正、反四连杆机构，确保了支架的稳定性，顶梁配置与推移步距相适应的调架千斤顶，有效防止了左右倒架并确保顺利推移。该架型整架工作阻力达到72000kN，支护高度为1.8～3.5m，进风顺槽支护长度为18.5m，回风顺槽支护长度为43m。巷道超前液压支护架不但具有足够的支护强度和较好的受力点，而且能保证设备布置和行人所需的空间。

支架为双列迈步式布置，支架两列为一组，一套超前支护架分为若干组，两顺槽最后1组带挑梁式超前支护架与工作面过渡液压支架平行用于支护上、下端头区域，取消了过渡液压支架外侧的单体支柱。两顺槽靠外帮最里侧一列超前支护架带1.4m长的挑梁用以代替关门柱。支架推移步距按1300mm设计。两组超前支护架液压系统之间添加交替单向阀，本架的操作阀组即可操作本架超前支护架又能操作相邻的超前支护架，达到安全操作的目的。超前支护架顶梁前头设置前梁和护帮板，当前架拉移完后能后架伸出前梁和护帮板能有效支护住顶板减少空顶时间。

1、顶梁 顶梁结构形式为铰接前梁结构。顶梁直接与顶板接触，是支撑维护顶板的主要箱形结构件，其将来自顶板的压力直接传递该支架的立柱和液压支架。

2、上连杆及前、后连杆 上连杆结构形式为整体刚性结构。

上连杆前端和顶梁铰接，后端与前、后连杆铰接，并与前、后连杆和底座构成液压支架中不可缺少的四连杆机构。该机构使液压支架在作上下运动时，使上连杆与顶梁铰接中心点的运动轨迹形成一个近似直线的双扭线，从而满足液压支架具有一个合理、稳定的运动机构。上连杆在液压支架受力中主要起到抗扭和抗水平力的作用。

前、后连杆的结构形式为整体刚性结构，正四连杆机构。

该机构使液压支架上下运动时，使顶梁前端的运动轨迹形成一条近似于直线的双扭线，从而满足液压支架具有一个合理稳定的运动机构。

3、前梁 前梁与顶梁配合能够上下摆动。前梁上摆15°，下摆20°，该机构是超前支护架顶梁的延续和另一种方式的补充，使该液压支架的顶梁更具有适应支护顶板的功能。

前梁主要承受支架前段来自顶板的压力，是一种长方形结构与顶梁铰接，是与护帮千斤顶、护帮板的连接载体。

4、护顶板 护顶板板的结构形式：是与前梁铰接的。

护顶板主要功能是护顶。它和液压支架铰接并以前梁部件铰接轴心做旋转运动，由液压支架来支承来自顶板压力起临时支护作用。

5、挑梁 挑梁的结构形式：是与顶梁铰接的。

挑梁主要功能是护顶。它和液压支架铰接并以顶梁部件铰接轴心做旋转运动，由液压支架来支承来自顶板压力，用以替代关门支柱起临时支护作用。

6、底座 底座结构形式为整体刚性结构。底座直接与底板接触，承受通过顶梁、立柱传递过来的顶板的垂直压力，也承受由底板显现作用的向上作用力，及四连杆传递的拉压、扭曲力。

7、推移千斤顶 推移千斤顶为直推式。主要起到推移或拉移整体超前支护架的作用。

8、立柱 立柱为双伸缩式立柱。立柱主要承受顶、底板施加的外力，如果立柱出现故障(例如动作慢或不动作)，则直接影响支架对顶板的支护和推移等功能。

当工作面采煤机割煤运行至工作面靠近机头或机尾时，提前进行拉移靠近工作面煤帮的一架超前液压支护架。拉移方法如下：降下最外侧的一组支架，利用第一组与第二组相连接的推移千斤顶将第一组超前液压支护架推出煤机割煤一排的距离，拉移的过程中同时伸出调架千斤顶来保持平衡，到位后升实支架直至顶板达到初撑力。再者降下中间一组超前支护架的立柱，利用第一组与第二组相连接的推移千斤顶将第二组超前支护架拉移到位，到位后升实支架立柱达到初撑力。最后用拉移第二组支架同样的方法拉移后面的超前支护架。拉移完最后一组支架后，采煤机正常割煤进机头或机尾即可。

当采煤机进完机头或机尾进行回机时，正常推移输送机再拉移端头支架，如按原来正常的支护关门支柱若干棵单体后，就需要按照先知后回的原则支设关门支柱，现使用带挑梁式的超前支护架，则利用同样的方法拉移另外一侧超前支护架，当拉完最后一组超前支护架后，此时再把最后一组超前支护架配置的挑梁伸出升实用以替代关门支柱即可。超前支护架拉移完毕后，整个操作过程行成一个正规循环步距。

如在拉移超前支护架过程中发现支架歪斜不正等情况出现时，利用两列超前支护架顶梁布置的调架千斤顶调整即可，顶梁配置的调架千斤顶与推移步距相适应，有效防止了左右倒架并确保顺利推移。

本实用新型的有益效果是：

该带挑梁式超前支护架已在运河煤矿多个综放工作面成功应用，应用情况得到了广大干部职工的一致认可，取消了超前和端头范围内的单体支柱，降低了职工的劳动强度改善了劳动环境。

1、取消了超前单体支柱，实现了超前支护的自动化，由于挑梁式超前支护架操作简便，减少了顺槽维护工作对工作推进速度的影响，推移快速稳定,有利于组织工作面快速推进,提高工作面单产水平。

2、取消了专门的顺槽超前端头维护工，带挑梁式超前支护架的操作由工作面支架工操作即可，10分钟即可拉移完毕，减少了3名巷道端头维护工，仅人工工资每年可节省28.8万元。

3、现有的单体支护，操作人员劳动体力大，需要多人配合，使用挑梁式超前支护架减小了职工的劳动强度,提高了劳动效率。

4、工作面超前支护安全出口范围内是煤矿顶板事故的多发地段，使用单体支护容易发生冒顶事故和人员抬扛单体的伤人事故。使用挑梁式超前支护架，安全程度高了,并且降低了维护成本，减少了重复修理单体支柱的费用，避免超前维护工在工作面超前及端头支护范围内的不安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的使用状态图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1和图2所示的一种挑梁式超前支护架，包括前梁1、前液压支架2、底座3、第一底座4、顶梁5、第一顶梁6、液压支架7、推移千斤顶8和立柱9，所述顶梁5与所述第一顶梁6之间铰接，所述顶梁5远离所述第一顶梁6的那一端连接所述前梁1，所述前梁1与所述顶梁5之间铰接，所述前液压支架2分别与所述前梁1和所述顶梁5之间铰接，所述液压支架7铰接在所述顶梁5和所述底座3之间，所述顶梁5的底部铰接有上连杆501，所述底座3的顶部铰接有前连杆301和后连杆302，所述上连杆501分别与所述前连杆301和所述后连杆302铰接，所述第一顶梁6的底部铰接有第一上连杆601，所述第一底座4的顶部铰接有下连杆401，所述第一上连杆601和所述下连杆401铰接，所述立柱9分别与所述第一顶梁6和所述第一底座4之间铰接，所述推移千斤8顶铰接在所述第一底座4远离所述底座3的那一端，所述液压支架7对称设置有两个。

本实用新型中一个较佳的实施例，所述前梁1远离所述顶梁5的那一端活动设置有护顶板10，所述护顶板10与所述前梁1之间铰接。

本实用新型中一个较佳的实施例，所述前梁1在所述前液压支架2的支撑下具有一个活动角度α，-20°＜α＜15°。

本实用新型中一个较佳的实施例，所述第一顶梁6远离所述顶梁5的那一端活动设置有挑梁11，所述挑梁11与所述第一顶梁6之间铰接。

本实用新型中一个较佳的实施例，所述顶梁5顶面与所述第一顶梁6的顶面处于同一水平面。

本实用新型中一个较佳的实施例，两个对称设置的所述液压支架7的伸缩速度相同，当两个所述液压支架7同时移动时，所述顶梁5呈水平状态。

当工作面采煤机割煤运行至工作面靠近机头或机尾时，提前进行拉移靠近工作面煤帮的一架超前液压支护架。拉移方法如下：降下最外侧的一组支架，利用第一组与第二组相连接的推移千斤顶将第一组超前液压支护架推出煤机割煤一排的距离，拉移的过程中同时伸出调架千斤顶来保持平衡，到位后升实支架直至顶板达到初撑力。再者降下中间一组超前支护架的立柱，利用第一组与第二组相连接的推移千斤顶将第二组超前支护架拉移到位，到位后升实支架立柱达到初撑力。最后用拉移第二组支架同样的方法拉移后面的超前支护架。拉移完最后一组支架后，采煤机正常割煤进机头或机尾即可。

当采煤机进完机头或机尾进行回机时，正常推移输送机再拉移端头支架，如按原来正常的支护关门支柱若干棵单体后，就需要按照先知后回的原则支设关门支柱，现使用带挑梁式的超前支护架，则利用同样的方法拉移另外一侧超前支护架，当拉完最后一组超前支护架后，此时再把最后一组超前支护架配置的挑梁伸出升实用以替代关门支柱即可。超前支护架拉移完毕后，整个操作过程行成一个正规循环步距。

如在拉移超前支护架过程中发现支架歪斜不正等情况出现时，利用两列超前支护架顶梁布置的调架千斤顶调整即可，顶梁配置的调架千斤顶与推移步距相适应，有效防止了左右倒架并确保顺利推移。

本实用新型的有益效果是：

该带挑梁式超前支护架已在运河煤矿多个综放工作面成功应用，应用情况得到了广大干部职工的一致认可，取消了超前和端头范围内的单体支柱，降低了职工的劳动强度改善了劳动环境。

1、取消了超前单体支柱，实现了超前支护的自动化，由于挑梁式超前支护架操作简便，减少了顺槽维护工作对工作推进速度的影响，推移快速稳定,有利于组织工作面快速推进,提高工作面单产水平。

2、取消了专门的顺槽超前端头维护工，带挑梁式超前支护架的操作由工作面支架工操作即可，10分钟即可拉移完毕，减少了3名巷道端头维护工，仅人工工资每年可节省28.8万元。

3、现有的单体支护，操作人员劳动体力大，需要多人配合，使用挑梁式超前支护架减小了职工的劳动强度,提高了劳动效率。

4、工作面超前支护安全出口范围内是煤矿顶板事故的多发地段，使用单体支护容易发生冒顶事故和人员抬扛单体的伤人事故。使用挑梁式超前支护架，安全程度高了,并且降低了维护成本，减少了重复修理单体支柱的费用，避免超前维护工在工作面超前及端头支护范围内的不安全隐患。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。