一种架空轨式牵引超前支护装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿采煤工作面支护装置技术领域，具体为一种架空轨式牵引超前支护装置。


背景技术：

2.采煤工作面所有安全出口与巷道连接处超前压力影响范围内必须加强支护，且加强支护的巷道长度不得小于 20 m。传统超前支护是以单体支柱支撑，随工作面推进，单体支柱从后向前移动，反复搬运与支设工作，劳动强度大。条件差的巷道支护密度大，人工移动危险性更高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种架空轨式牵引超前支护装置，其解决了传统迈步式超前支护液压支架频繁的降柱、移架操作带来反复支撑，破坏顶板等弊端。
4.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为架空轨式牵引超前支护装置，其包括两个及两个以上依次排列的支护装置，支护装置为门状结构，支护装置的宽度及高度均可调节，支护装置外侧固定行走轮，支护装置两侧立柱的内侧分别布设架空轨道，架空轨道包括两条相互平行的直线导轨，直线导轨沿着支护装置排列方向延伸，架空轨道可沿着该方向推拉。
5.基于上述技术方案，一次接顶支撑运回顺超前支护装置，其主要在综采工作面运输顺槽和回风顺槽使用，克服传统产品反复接顶会破坏顶板的弊端。具有一次接顶保证顶板完整性好的优点；随着综采工作面推进，靠近端头支架的尾部支护装置通过自身水平方向及竖直方向收回，行走轮接触架空轨道，再气动绞车或其他动力将尾部支护装置牵引至首排支护装置的前部落下后，升起支撑顶板，依次重复，实现超前支护前移。
6.优选的，所述架空轨道为一个整体，由最前排支护装置直至延伸到尾部支护装置。
7.基于上述技术方案，通过液压缸、气缸等动力向前拉架空轨道，从而避免尾部的支护装置自身水平方向收缩宽度时，架空轨道产生阻碍。当尾部的支护装置收缩至合适位置，向后推架空轨道，从而使得行走轮接触架空轨道。
8.进一步的，所述支护装置包括第一伸缩顶梁组件，第一伸缩顶梁组件两侧连接第一侧边梁，第一侧边梁通过第一立柱缸连接至第一底座，两侧的第一底座之间安装第一辅助调架千斤顶，第一侧边梁外侧面固定行走轮，第一侧边梁下方的第一立柱缸内侧设有支撑架空轨道的轨道支架。
9.进一步的，所述直线导轨为重型钢轨，轨道支架上设有槽状结构，重型钢轨底部限位在槽状结构内并可在内部移动。
10.进一步的，所述第一侧边梁下部固定轨道高度调节千斤顶，轨道高度调节千斤顶驱动轨道支架移动。
11.进一步的，所述装置还包括一个设置在首排支护装置前部间隔一定距离的牵引支
护装置，牵引支护装置包括第二伸缩顶梁组件，第二伸缩顶梁组件两侧连接第二侧边梁，第二侧边梁通过第二立柱缸连接至第二底座，两侧的第二底座之间安装第二辅助调架千斤顶，第二伸缩顶梁组件下方的第二立柱缸内侧固定轨道推拉千斤顶，轨道推拉千斤顶推拉架空轨道。
12.进一步的，所述第二侧边梁下部固定支架高度调节千斤顶，支架高度调节千斤顶驱动轨道推拉千斤顶移动。
13.进一步的，所述第二伸缩顶梁组件包括中部的第二顶梁及与第二顶梁两侧活动连接的两个第二伸缩梁，第二顶梁底部固定气动绞车。
14.进一步的，两个第二底座之间固定第二辅助调架千斤顶。
15.本实用新型的有益效果：
16.通过支护装置迁移时按后架变前架的方式，避免对巷道顶板的反复支撑；适用于综采工作面不同宽度巷道、矩形巷道与异型巷道等；可实现超前一定距离（根据实际工况确定） 全采动影响区一次支撑。
附图说明
17.图1为本实用新型的尾部支护装置移动过程示意图；
18.图2为牵引支护装置的结构示意图；
19.图3为支护装置的结构示意图；
20.图4为伸缩顶梁组件的结构示意图；
21.图5为牵引支护装置的俯视图；
22.图6为图5中i部分的局部放大图；
23.图7为图6中轨道连接头的侧视图；
24.图中：1、牵引支护装置，1.1、第二底座，1.1.1、第二底板，1.1.2、第二侧板，1.2、第二立柱缸，1.3、第二侧边梁，1.4、第二伸缩顶梁组件，1.4.1、第二顶梁，1.4.2、第二伸缩梁，1.5、第二辅助调架千斤顶，1.6、步进千斤顶，1.7、第二行走轮，1.8、支架高度调节千斤顶，1.9、轨道推拉千斤顶，1.10、气动绞车，
25.2、支护装置，2.1、第一底座，2.1.1、第一底板，2.1.2、第一侧板，2.2、第一立柱缸，2.3、第一侧边梁，2.4、第一伸缩顶梁组件，2.4.1、第一顶梁，2.4.2、第一伸缩梁，2.5、第一辅助调架千斤顶，2.6、第一行走轮，2.7、轨道高度调节千斤顶，2.8、轨道支架，2.8.1、槽状结构，
26.3、架空轨道，3.1、直线导轨。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.架空轨式牵引超前支护装置布置在工作面运输巷道或回风巷道中、综采工作面前端。其用于煤矿井下综采工作过程中运输巷道和回风巷道的支撑，防止工作面超前支承压力和沿倾斜方向支承压力的叠加作用而引起的巷道围岩变形、移动、破坏。
29.如图1所示，架空轨式牵引超前支护装置，包括牵引支护装置1、支护装置2及架空轨道3；其中，若干个支护装置2沿着巷道延伸方向由尾排向首排依次排列，相邻的支护装置2间隔300mm且保证支护装置2之间平行，其用于支撑顶板。牵引支护装置1设置在首排支护装置2的前方1900mm处，其用于搬运尾部的支护装置2至前端；架空轨道3沿支护装置2移动方向布设，在搬运支护装置时起到支撑及导向作用。
30.如图2所示，支护装置2包括两个对称设置的第一底座2.1，每个第一底座2.1包括第一底板2.1.1及与第一底板2.1.1固定连接的两个第一侧板2.1.2，两个第一侧板2.1.2对立设置，两个并排设置的可调节支护装置2高度的第一立柱缸2.2安装在第一底板2.1.1上部，且位于两个第一侧板2.1.2之间；第一立柱缸2.2的顶端固定第一侧边梁2.3，两侧的第一侧边梁2.3之间通过第一伸缩顶梁组件2.4连接，第一伸缩顶梁组件2.4包括中部的第一顶梁2.4.1及与第一顶梁2.4.1两侧活动连接的两个第一伸缩梁2.4.2，两侧第一立柱缸2.2与第一伸缩顶梁组件2.4等形成龙门结构。两侧的第一底板2.1.1内侧面之间安装第一辅助调架千斤顶2.5，用于调整整个支护装置2的宽度，从而适应不同宽度的巷道。
31.每个的第一侧边梁2.3的外侧面固定两个可转动的第一行走轮2.6，该第一侧边梁2.3的下部安装两个轨道高度调节千斤顶2.7，轨道高度调节千斤顶2.7的移动端固定指向“龙门结构”内侧的轨道支架2.8，架空轨道3搭设在轨道支架2.8上，通过调节轨道高度调节千斤顶2.7即可调整轨道高度，进一步调整架空轨道3的平面度。架空轨道3为两条相互平行的直线导轨3.1，直线导轨3.1可为重型钢轨，轨道支架2.8上设有槽状结构2.8.1，重型钢轨底部限位在槽状结构2.8.1内并可在内部移动。其中的槽状结构2.8.1可以是向内设置的勾状结构、t型槽结构或其他与导轨配合的结构。
32.需要说明的是，第一侧边梁2.3的外侧面的第一行走轮2.6可与搭设在轨道支架2.8上部的架空轨道3相配合。
33.如图1所示，架空轨道3是相互平行的两条直线导轨3.1，每条直线导轨3.1是一个整体的轨道，每条直线导轨3.1分别连接一个轨道推拉千斤顶1.9，轨道推拉千斤顶1.9可驱动直线导轨3.1沿着导轨延伸方向移动，从而避免直线导轨3.1对支护装置2最尾部支护装置的伸缩产生影响。
34.如图3所述，牵引支护装置1包括两个对称设置的第二底座1.1，每个第二底座1.1包括第二底板1.1.1及与第二底板1.1.1固定连接的两个第二侧板1.1.2，两个第二侧板1.1.2对立设置，两个并排设置的可调节牵引支护装置高度的第二立柱缸1.2安装在两个第二侧板1.1.2之间；第二立柱缸1.2的顶端固定第二侧边梁1.3，两侧的第二侧边梁1.3之间通过第二伸缩顶梁组件1.4连接，第二伸缩顶梁组件1.4包括中部的第二顶梁1.4.1及与第二顶梁1.4.1两侧活动连接的两个第二伸缩梁1.4.2，两侧的第二立柱缸1.2与第二伸缩顶梁组件1.4等形成龙门结构。两侧的第二底座1.1内侧面之间安装第二辅助调架千斤顶1.5，用于调整整个牵引支护装置1的宽度，从而适应不同宽度的巷道。
35.牵引支护装置1与支护装置2结构类似，不同点在于，首先，底座上部安装步进千斤顶1.6，用于牵引支护装置1的移动与给尾部移动过来的支护装置2让出合适的距离。第二立柱缸1.2固定于步进千斤顶1.6上方的第二侧板1.1.2之间。
36.其次，每个第二侧边梁1.3的外侧面固定两个可转动的第二行走轮1.7，该第二侧边梁1.3的下部安装两个支架高度调节千斤顶1.8，两个支架高度调节千斤顶1.8移动端可
拆卸固定轨道推拉千斤顶1.9，该轨道推拉千斤顶1.9即作为上述的调整直线导轨3.1沿着导轨延伸方向移动的装置。
37.再次，在牵引支护装置1上部中间位置的顶梁下表面安装有气动绞车1.10，该气动绞车1.10在牵引支护装置1将尾部的支护装置2移动至前端时提供动力。
38.需要说明的是，牵引支护装置1以及支护装置2的“扩展”及“收缩”包括两个方向，利用辅助调架千斤顶（第一辅助调架千斤顶2.5及第二辅助调架千斤顶1.5）完成横向宽度的调整以及利用双伸缩立柱缸（第一立柱缸2.2及第二立柱缸1.2）完成纵向高度的调整。其中，辅助调架千斤顶采用公知常识中的普通双作用千斤顶即可，可调节范围：3050mm～4150mm。辅助调架千斤顶主要由缸体、活塞、活塞杆、导向套及各种密封件组成。双伸缩立柱缸承受顶板的载荷，是支架的主要承载部件，要求立柱有足够的强度，工作可靠，使用寿命长。双伸缩立柱缸调高范围大，其由一级缸、二级缸、导向套及各种密封件组成。立柱初撑力通常是指立柱大腔在泵站压力下的支撑能力。初撑力的大小，直接影响支架的支护性能，合理地选择支架的初撑力，可以减缓顶板的下沉，对顶板的管理有利。本装置可采用直径为φ200mm，初撑力为990kn的立柱缸。立柱的工作阻力是指在外载荷作用下，立柱大缸下腔压力增压，当压力超过控制立柱的安全阀调定压力时，安全阀泄液，立柱开始卸载，此时立柱所能承受的力即为工作阻力。本装置可采用的立柱缸（第一立柱缸2.2及第二立柱缸1.2）的工作阻力为1200kn。
39.如图1所示，其中，2
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a、2
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b、2
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c、2
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d、2
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e、2
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f为尾部支护装置2向前移动的不同状态，初始状态牵引支护装置1及若干个支护装置2依次排列，牵引支护装置1两侧第二底座1.1上的步进千斤顶1.6作用，使得牵引支护装置1向前移动，牵引支护装置1的第二伸缩顶梁组件1.4下方安装的轨道推拉千斤顶1.9处于收缩状态，同时随着牵引支护装置1向前移动，带动与其连接的架空轨道3向前移动，两侧的直线导轨3.1在支护装置2内侧的轨道支架上移动，移动过后，最尾部的支护装置2内侧的架空轨道3向前“抽出”，最尾部的支护装置2收缩，包括通过第一辅助调架千斤顶2.5调整整个牵引支护装置1的宽度，以及通过第一立柱缸2.2调整支护装置2高度，调整到合适位置，牵引支护装置1内侧的轨道推拉千斤顶1.9伸出，推动架空轨道3移动至已经收缩的尾部支护装置2第一侧边梁2.3外侧的第一行走轮2.6下方，完成第一行走轮2.6与架空轨道3的对接，尾部支护装置2的第一立柱缸2.2收缩，第一底座2.1抬升，牵引支护装置1上气动绞车1.10牵引尾部支护装置2向前移动至最前端，该支护装置2的第一立柱缸2.2伸出，第一底座2.1下落，拆卸轨道推拉千斤顶1.9与架空轨道3之间的连接，如图5
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图7所示，两者之间的连接可采用销轴，具体的可以在轨道推拉千斤顶1.9前端设置轨道连接头，轨道连接头与架空轨道3通过销轴连接。拆卸了轨道推拉千斤顶1.9与架空轨道3之间的连接后，收回轨道推拉千斤顶1.9，由尾部移动至前端的支护装置2展开，轨道推拉千斤顶1.9伸出，与架空轨道3再次连接后收缩，完成一个支护装置2的前移。在进行下一个尾部支护装置2前移之前，伸出轨道推拉千斤顶1.9后，重新连接轨道推拉千斤顶1.9与架空轨道3。整个过程循环进行，依次从后向前迁移尾部的支护装置2至首排支护装置2位置的前部间距300mm，迁移过程通过牵引支护装置1的气动绞车1.10拖动，沿着架空轨道3迁移。
40.采用本实用新型中的架空轨式牵引超前支护装置，其宽度可调节；高度可升降。一次接顶，克服反复接顶的弊端；每组支架前移，没有悬空轨道；工作阻力大，支护钢梁好；支
架安装回撤备有专用液压车；可用于运回和回顺；另外，铺设长度可自行选择，根据具体工况，合理设置支护装置2个数，从而保证最佳的铺设长度。
41.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。