一种综合机械化掘进内伸缩顶梁的制作方法

本实用新型属于煤矿井下综掘面临时支护技术领域，特别涉及一种综合机械化掘进内伸缩顶梁。

背景技术：

在煤矿井下工作面巷道掘进施工中，一般采用悬臂式掘进机与单体锚杆钻机相互配合使用，在施工上必须严格执行“一掘一锚”的作业工艺，并要缩短错距，这就造成综掘机频繁开进退出，开机率较低，工人需要来回搬运单体锚杆钻机，铺网主要依靠工人踩在扶梯上手托锚网进行铺设，不仅占用人员多，辅助作业时间长，掘进效率低，单进水平差，而且工人劳动强度大，作业安全性差。

在上述“一掘一锚”的作业过程中，曾经普遍使用吊环（u型卡）串梁和支柱加横梁两种支护形式，这两种方式都存在着操作难度大、支护强度低、安全可靠性差、空顶区进行锚固作业等安全隐患。部分煤矿采用悬臂式掘进机机载临时支护装置代替吊环（u型卡）串梁和支柱加横梁两种支护形式，但机载临时支护装置存在支撑力和护顶面积小、遮挡掘进机操作司机视线等缺点，适用巷道高度范围小，在顶板破碎情况下无法使用，使用机载临时支护装置进行支护工序作业时制约了掘进效率的提高。

中国发明专利“一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架”(专利号：cn201510138169.8)公开了一种用于综掘的自移动超前临时支护液压支架，包括超前支护支架和过渡支架；所述超前支护支架，具有两节伸缩梁和悬臂梁，可实现超前支护；所述过渡支架连接于超前支护支架之后，可升起和下降，推动超前支架向前移动，实现支架组的自移动；该液压支架自动化和机械化程度较高，可以实现自移动自调节，循环进行综掘超前支护；所述支架组的运行由液压系统控制，通过系统设置，实现支架组的自动化和机械化，提高掘进期间的安全性、可靠性和掘进速度。

中国发明专利“快速掘进超前支架”(专利号：cn201410475830.x)公开了一种快速掘进超前支架，解决了现有掘进工作面超前支护的安全问题，其包括内侧支架组和外侧支架组，内、外侧支架组分别包括左右两个支架，内侧支架组的左右两支架设置于外侧支架组的左右两支架的内侧，内、外侧支架组的横梁、纵梁交替布置，内侧支架组的纵梁前端有挑梁，内外两组支架组的左右底座及横梁上分别布置有推拉油缸，横梁顶部与本组支架组纵梁底部之间有高度差，横梁顶部对应另一组支架组纵梁底部的位置处设置托辊。本发明易及时实现全断面主动支撑顶板，有利于矿井的顶板安全管理。

以上两个支架结构虽然都可以实现支架的自移动，循环进行综掘超前支护，但该设备在铺网时仍然需要依靠工人踩在扶梯上，手托锚网进行铺设，占用人员多，辅助作业时间长，操作工人的作业安全性差，掘进效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种综合机械化掘进内伸缩顶梁，通过内伸缩顶梁实现对掘进机掘进过程中新裸露出来的顶板进行超前支护。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种综合机械化掘进内伸缩顶梁，其包括主支架，以及可伸缩式设于主支架前方的内伸缩顶梁；

内伸缩顶梁包括支撑顶梁、液压支撑立柱、支撑底板以及内缩式侧护板；

支撑顶梁固设于液压支撑立柱上方，液压支撑立柱的底部固设在支撑底板上，支撑顶梁在液压支撑立柱的作用下沿竖向伸缩；

内缩式侧护板插设在支撑顶梁的两侧，并在侧护梁液压缸的作用下水平伸缩。

所述内伸缩顶梁包括一级内伸缩顶梁和二级内伸缩顶梁；

二级内伸缩顶梁和一级内伸缩顶梁由前至后依次设于主支架的前端部，且二级内伸缩顶梁可伸缩连接于一级内伸缩顶梁内侧，并通过第二底部液压缸与一级内伸缩顶梁伸缩控制连接；

一级内伸缩顶梁可伸缩连接于主支架内侧，并通过设于主支架底座上的第一底部液压缸与主支架伸缩控制连接。

所述第一底部液压缸的尾端部固设于主支架的底座上，第一底部液压缸的首端部与一级内伸缩顶梁的支撑底板后端部连接；

第二底部液压缸的尾端部固设于一级内伸缩顶梁的支撑底板上，第二底部液压缸的首端部与二级内伸缩顶梁的支撑底板后端部连接。

所述侧护梁液压缸为侧护梁千斤顶。

本实用新型的有益效果是：

（1）该综合机械化掘进内伸缩顶梁，内伸缩顶梁设为可伸缩式，且顶部设有内缩式侧护板，在侧护梁液压缸的作用下控制内缩式侧护板的伸展和收缩，可以对掘进机截割时裸露出来的巷道顶板进行及时支护。

（2）内伸缩顶梁设为一级内伸缩顶梁和二级内伸缩顶梁，且二级内伸缩顶梁能收至一级内伸缩顶梁的内侧，结构布设更加合理，并提高了巷道的掘进效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是超前支护机组的局部示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

本实用新型提供了一种综合机械化掘进内伸缩顶梁，如图1所示。

一种综合机械化掘进内伸缩顶梁，包括主支架1，以及可伸缩式设于主支架1前方的内伸缩顶梁。内伸缩顶梁包括支撑顶梁451、液压支撑立柱452、支撑底板453以及内缩式侧护板454；支撑顶梁451固设于液压支撑立柱452上方，液压支撑立柱452的底部固设在支撑底板453上，支撑顶梁451在液压支撑立柱452的作用下沿竖向伸缩；内缩式侧护板454插设在支撑顶梁451的左右两侧，并在侧护梁液压缸455的作用下水平伸缩，优选的，侧护梁液压缸455采用侧护梁千斤顶控制内缩式侧护板454的伸展与收缩，实现对掘进机截割过程中新裸露出来顶板的及时支护。

本实施例中，所述内伸缩顶梁包括一级内伸缩顶梁4和二级内伸缩顶梁5。二级内伸缩顶梁5和一级内伸缩顶梁4由前至后依次设于主支架1的前端部，且二级内伸缩顶梁5可伸缩设于一级内伸缩顶梁4内侧，并通过第二底部液压缸63与一级内伸缩顶梁4伸缩控制连接；一级内伸缩顶梁4可伸缩连接于主支架1内侧，并通过设于主支架底座上的第一底部液压缸62与主支架1伸缩控制连接。

本实施例中，所述第一底部液压缸62的尾端部固设于主支架1的底座上，第一底部液压缸62的首端部与一级内伸缩顶梁4的支撑底板后端部连接；第二底部液压缸63的尾端部固设于一级内伸缩顶梁4的支撑底板上，第二底部液压缸63的首端部与二级内伸缩顶梁5的支撑底板后端部连接。

该综合机械化掘进内伸缩顶梁还可用于综合机械化掘进快速超前支护机组，如图1和图2所示，综合机械化掘进快速超前支护机组还包括：主支架1、副支架2以及工作平台3，副支架2设于主支架1的后端并通过推移液压缸61与主支架1连接，而工作平台3可升降设于主支架1的内侧并位于主支架1的下方。

所述主支架1和副支架2均包括顶部护板121、升降立柱122和底座123，且顶部护板121和底座123之间均设有剪叉臂杆组6。

所述工作平台3包括平台本体31、竖直支柱32以及水平液压缸，本实施例中，水平液压缸包括第一水平液压缸331和第二水平液压缸332。平台本体31为沿掘进方向设置的多级支护平台，并在水平液压缸的作用下沿掘进方向伸缩，本实施例中，多级支护平台设为二级支护平台，从前至后定义为二级支护平台和一级支护平台，第一水平液压缸331的尾端部固设于平台本体31的后端部，第一水平液压缸331的首端部与一级支护平台连接；第二水平液压缸332的尾端部固设于一级支护平台的后端部，第二水平液压缸332的首端部与二级支护平台连接。一级支护平台在第一水平液压缸331的作用下沿水平方向伸缩，二级支护平台在第二水平液压缸332的作用下沿水平方向伸缩，支护平台在相应水平液压缸的作用下实现沿掘进方向的伸缩。

所述平台本体31下方还设有竖向可调的升降台312，且升降台312的顶端部与平台本体31的下侧面连接，升降台312的底端部与底座7连接；优选的，升降台312设为剪叉臂杆组，底座7以及工作平台3的下侧面上均相应的设有铰接底座314和滑台313，剪叉臂杆组的一侧与铰接底座314铰接，另一侧与滑台313限位滑动连接。

使用中，该超前支护支架具体的工作过程如下：

1）随着掘进机截割头对巷道煤岩壁的截割，主支架1通过控制主支架底座上的第一底部液压缸不断伸出一级内伸缩顶梁，直至一级内伸缩顶梁完全伸出，并通过一级内伸缩顶梁的液压支撑立柱将其顶部的支撑顶梁升至合适高度，并通过侧护梁千斤顶伸出内缩式侧护板，实现对掘进机截割过程中裸露出来巷道顶板的及时支护。

2）随着掘进机截割头对巷道煤岩壁的继续截割，通过控制第二底部液压缸不断伸出二级内伸缩顶梁，直至二级内伸缩顶梁完全伸出，并通过二级内伸缩顶梁的液压支撑立柱将其顶部的支撑顶梁升至合适高度，并通过侧护梁千斤顶伸出内缩式侧护板，实现对掘进机截割过程中新裸露出来的巷道顶板的及时支护。

3）工作平台3的升降液压缸311回缩，使平台本体31降到合适高度，并利用第一水平液压缸331使得一级支护平台伸出，随后，利用第二水平液压缸332使得二级支护平台伸出，工作人员在工作平台3上完成铺网、联网及锚护作业，实现对掘进过程中裸露顶板的永久支护；

4）支护作业完成后，通过工作平台3的第二水平液压缸332使二级支护平台回缩，通过第一水平液压缸331使一级支护平台回缩；并通过工作平台3的升降液压缸311的外伸，使平台本体31升至距离主支架1的顶部护板121约200mm的位置。

5）通过二级内伸缩顶梁5的侧护梁千斤顶将其内缩式侧护板454回缩，通过二级内伸缩顶梁5的立柱将其顶梁降至合适高度，并通过第二底部液压缸63将二级内伸缩顶梁缩回到一级内伸缩顶梁下方。

6）通过一级内伸缩顶梁4的侧护梁千斤顶将其内缩式侧护板454回缩，通过一级内伸缩顶梁4的液压支撑立柱452将其支撑顶梁451降至合适高度，并通过第一底部液压缸62将一级内伸缩顶梁4和二级内伸缩顶梁5缩回到工作平台下方。

7）通过主支架1的升降立柱122回缩，使主支架1的顶部护板121略微下降，与巷道顶板脱离接触，随后通过主支架1和副支架2间的推移液压缸61外伸，并以副支架2为支点，驱使主支架1前移。

8）主支架1的升降立柱122外伸，使主支架1的顶部护板121重新支撑在刚刚实现永久支护的巷道顶板；同时，副支架2的升降立柱122回缩，使副支架2的顶部护板121与巷道顶板脱离接触，通过主支架1和副支架2间的推移液压缸61回缩，以主支架1为支点，使副支架2前移；副支架2前移结束后，将副支架2的升降立柱122外伸，使得副支架的顶部护板121重新支撑住巷道顶板；至此，完成一个工作循环，重新开动掘进机对巷道煤岩壁进行截割，开始进行下一个工作循环。

该超前支护支架可以对掘进机截割时裸露出来的巷道顶板进行及时支护，同时，在一个工作循环中，掘进机可以实现多次推进，掘进距离显著增加，避免了原有掘进作业中，掘进机必须“掘一锚一”，掘进距离短，掘进机频繁退出的现象，提高了巷道的掘进效率；同时，该工作机组设有工作平台，操作人员能够方便地站在工作平台上进行铺网、联网及锚护作业，避免了原有掘进作业中，工人频繁搬动扶梯，并需要专人扶稳扶梯的现象，减少了作业人员，降低了工人劳动强度，提高了作业效率，保障了工人作业的安全性；主支架、副支架和工作平台具有剪叉臂杆组，主支架、副支架和工作平台在升降的同时，具有良好的稳定性；此外，工作平台具有多级支护平台，结构紧凑，作业范围大，提高了铺网、联网及锚护作业的工作效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明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发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。