具有前探梁的掘进支架的制作方法

本发明涉及一种具有前探梁的掘进支架。

背景技术：

现有的掘进专业临时支护普遍采用金属前探梁，该种支护存在着支护强度低、操作繁琐、实用性差，掉顶、片帮等事故对作业人员的人身安全存在着很大威胁。

采用金属前探梁支时的施工工艺，作业现场的掘进机切割作业和支护施工均在同一区域，掘进机炮头切割时不能进行支护作业，必须先停止掘进机炮头切割作业才能支护作业。掘进切割作业结束后，将掘进机后退一段距离，将掘进机停电并打好闭锁，人员在掘进机炮头前方进行打眼、挂网和上锚杆等作业，操作工序繁琐，而且会发生迎头作业人员被掘进机炮头损伤或致死的安全事故，因此这种施工工艺存着很大的安全隐患。这种施工工艺存主要缺点：支护强度低，操作麻烦，安全系数低，实用性差，掘进作业整体效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可让临时支护作业实现机械化和远程控制，安装、撤除、维修非常方便，移动的工作效率高，实用性强，对采矿工作面的支护强度高，实现了对采矿工作面顶板的连续支护，可有效防止往前移动支架时发生冒顶事故的具有前探梁的掘进支架。

本发明的具有前探梁的掘进支架，包括前支护组件和后支护组件，前支护组件包括多个前支护横梁，多个前支护横梁沿左右水平方向并列设置，每个前支护横梁的左端分别与一个左前支护柱的上部固定相连，左前支护柱沿竖直方向设置，每个左前支护柱顶端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个左前上伸缩柱，每个左前上伸缩柱分别向上伸出至左前支护柱顶端的上方，每个左前支护柱底端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个左前下伸缩柱，每个左前下伸缩柱分别向下伸出至左前支护柱底端的下方，每个左前下伸缩柱的底端分别固定有左前支护底托板；

每个前支护横梁的右端分别与一个右前支护柱的上部固定相连，右前支护柱沿竖直方向设置，每个右前支护柱顶端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个右前上伸缩柱，每个右前上伸缩柱分别向上伸出至右前支护柱顶端的上方，每个右前支护柱底端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个右前下伸缩柱，每个右前下伸缩柱分别向下伸出至右前支护柱底端的下方，每个右前下伸缩柱的底端分别固定有右前支护底托板；

所述后支护组件包括多个后支护横梁，多个后支护横梁的数量与前支护横梁的数量相同，自前向后、每个后支护横梁间隔地设置在相邻的二个前支护横梁之间、与前支护横梁并列设置；

每个后支护横梁的左端分别与一个左后支护柱的上部固定相连，左后支护柱沿竖直方向设置，每个左后支护柱顶端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个左后上伸缩柱，每个左后上伸缩柱分别向上伸出至左后支护柱顶端的上方，每个左后支护柱底端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个左后下伸缩柱，每个左后下伸缩柱分别向下伸出至左后支护柱底端的下方，每个左后下伸缩柱的底端分别固定有左后支护底托板；

每个后支护横梁的右端分别与一个右后支护柱的上部固定相连，右后支护柱沿竖直方向设置，每个右后支护柱顶端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个右后上伸缩柱，每个右后上伸缩柱分别向上伸出至右后支护柱顶端的上方，每个右后支护柱底端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个右后下伸缩柱，每个右后下伸缩柱分别向下伸出至右后支护柱底端的下方，每个右后下伸缩柱的底端分别固定有右后支护底托板；

位于最前端的前支护横梁的前方沿左右水平方向设有多个前探前支护横梁，每个前探前支护横梁的左侧分别与一个前探左前上油缸的活塞杆安装相连，每个前探左前上油缸的活塞杆可沿竖直方向向上伸出，每个前探左前上油缸的缸体的上部与对应的前探前支护横梁安装相连，每个前探前支护横梁的右侧分别与一个前探右前上油缸的活塞杆安装相连，每个前探右前上油缸的活塞杆可沿竖直方向向上伸出，每个前探右前上油缸的缸体的上部与对应的前探前支护横梁安装相连；

位于最前端的后支护横梁的前方沿左右水平方向设有多个前探后支护横梁，每个前探后支护横梁的左侧分别与一个前探左后上油缸的活塞杆安装相连，每个前探左后上油缸的活塞杆可沿竖直方向向上伸出，每个前探左后上油缸的缸体的上部与对应的前探后支护横梁安装相连，每个前探后支护横梁的右侧分别与一个前探右后上油缸的活塞杆安装相连，每个前探右后上油缸的活塞杆可沿竖直方向向上伸出，每个前探右后上油缸的缸体的上部与对应的前探后支护横梁安装相连；

所述多个前支护横梁的顶端和多个前探前支护横梁的顶端沿前后水平方向设有前支护纵梁，前支护纵梁分别与每个前支护横梁的顶端每个前探前支护横梁固定相连，前支护纵梁搭放在多个后支护横梁的顶端；

所述多个后支护横梁的顶端和多个前探后支护横梁的顶端沿前后水平方向设有后支护纵梁，后支护纵梁分别与每个后支护横梁的顶端和每个前探后支护横梁的顶端固定相连，后支护纵梁搭放在多个前支护横梁的顶端；

前支护纵梁和后支护纵梁通过夹板组件固定相连；

每个前支护横梁的上方沿左右水平方向分别设有一个前支护顶梁，每个前支护顶梁的左侧分别与一个左前上伸缩柱的顶端固定相连，每个前支护顶梁的右侧分别与一个右前上伸缩柱的顶端固定相连；

每个后支护横梁的上方沿左右水平方向分别设有一个后支护顶梁，每个后支护顶梁的左侧分别与一个左后上伸缩柱的顶端固定相连，每个后支护顶梁的右侧分别与一个右后上伸缩柱的顶端固定相连；

相邻的前支护横梁和后支护横梁之间设有多个油缸，多个油缸分别沿前后方向设置，每个油缸的缸体分别安装在对应的后支护横梁上，每个油缸的活塞杆分别与对应的前支护横梁铰接相连。

本发明的具有前探梁的掘进支架，其中所述前支护纵梁和后支护纵梁的数量同为2个，2个后支护纵梁设置在2个前支护纵梁之间。

本发明的具有前探梁的掘进支架，其中相邻的前支护横梁和后支护横梁之间设有2个或3个油缸。

本发明的具有前探梁的掘进支架，其中所述左前支护底托板、右前支护底托板、右后支护底托板和左后支护底托板为矩形或圆形，左前支护底托板、右前支护底托板、右后支护底托板和左后支护底托板采用钢材制成。

本发明的具有前探梁的掘进支架，其中所述左前上伸缩柱、右前上伸缩柱、左后上伸缩柱、右后上伸缩柱、左前下伸缩柱、右前下伸缩柱、左后下伸缩柱和右后下伸缩柱分别为液压驱动或电机驱动的伸缩柱。

本发明的具有前探梁的掘进支架在使用时，当需要调整本发明的具有前探梁的掘进支架的支护位置时，可将前支护组件的左前上伸缩柱、右前上伸缩柱、左前下伸缩柱、右前下伸缩柱全部缩进，令所有的左前支护底托板、右前支护底托板都离开地面，每个前支护顶梁和前探前支护横梁都离开采矿工作面的顶部，此时整个前支护组件都通过前支护纵梁11支撑着，被架在多个后支护横梁的顶端，然后再通过多个油缸的活塞杆伸出，推动前支护组件上对应的前支护横梁，让整个前支护组件向前运动，到位后，再将前支护组件的左前上伸缩柱、右前上伸缩柱、左前下伸缩柱、右前下伸缩柱全部全部伸出放长，令所有的左前支护底托板、右前支护底托板都压紧地面，每个前支护顶梁和前探前支护横梁都顶向采矿工作面的顶部，此时整个前支护组件已经向前移动了油缸15的活塞杆向前伸出的距离，然后将后支护组件的左后上伸缩柱、右后上伸缩柱、左后下伸缩柱和右后下伸缩柱全部缩进，令所有的右后支护底托板和左后支护底托板都离开地面，每个后支护顶梁和前探后支护横梁都离开采矿工作面的顶部，此时整个后支护组件都通过后支护纵梁支撑着，被架在多个前支护横梁的顶端，然后再通过多个油缸的活塞杆收缩，拉动后支护组件上对应的后支护横梁，让整个后支护组件向前运动，到位后，再将后支护组件的左后上伸缩柱、右后上伸缩柱、左后下伸缩柱和右后下伸缩柱全部放长，令所有的右后支护底托板和左后支护底托板都压紧地面，每个后支护顶梁和前探后支护横梁都顶向采矿工作面的顶部，此时整个后支护组件已经向前移动了油缸的活塞杆收缩进缸体的距离，在此过程中，虽然后支护组件的每个后支护顶梁、前探后支护横梁不再顶在采矿工作面的顶板上，但是前支护组件的每个前支护顶梁、前探前支护横梁还是都顶在采矿工作面的顶板上，由此实现了对采矿工作面顶板的连续支护，可有效防止往前移动支架时发生冒顶事故。因此，本发明的具有前探梁的掘进支架具有结构简单，安装、撤除、维修非常方便，移动的工作效率高，实用性强，对采矿工作面的支护强度高，实现了对采矿工作面顶板的连续支护，可有效防止往前移动支架时发生冒顶事故的的特点。

下面结合附图对本发明的具有前探梁的掘进支架作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明的具有前探梁的掘进支架的结构示意图的主视图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1中a—a截面的俯视图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明的具有前探梁的掘进支架，包括前支护组件和后支护组件，前支护组件包括多个前支护横梁1，多个前支护横梁1沿左右水平方向并列设置，每个前支护横梁1的左端分别与一个左前支护柱2的上部固定相连，左前支护柱2沿竖直方向设置，每个左前支护柱2顶端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个左前上伸缩柱，每个左前上伸缩柱分别向上伸出至左前支护柱2顶端的上方，每个左前支护柱2底端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个左前下伸缩柱，每个左前下伸缩柱分别向下伸出至左前支护柱2底端的下方，每个左前下伸缩柱的底端分别固定有左前支护底托板3；

每个前支护横梁1的右端分别与一个右前支护柱4的上部固定相连，右前支护柱4沿竖直方向设置，每个右前支护柱4顶端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个右前上伸缩柱，每个右前上伸缩柱分别向上伸出至右前支护柱4顶端的上方，每个右前支护柱4底端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个右前下伸缩柱，每个右前下伸缩柱分别向下伸出至右前支护柱4底端的下方，每个右前下伸缩柱的底端分别固定有右前支护底托板5；

所述后支护组件包括多个后支护横梁6，多个后支护横梁6的数量与前支护横梁1的数量相同，自前向后、每个后支护横梁6间隔地设置在相邻的二个前支护横梁1之间、与前支护横梁1并列设置；

每个后支护横梁6的左端分别与一个左后支护柱7的上部固定相连，左后支护柱7沿竖直方向设置，每个左后支护柱7顶端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个左后上伸缩柱，每个左后上伸缩柱分别向上伸出至左后支护柱7顶端的上方，每个左后支护柱7底端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个左后下伸缩柱，每个左后下伸缩柱分别向下伸出至左后支护柱7底端的下方，每个左后下伸缩柱的底端分别固定有左后支护底托板8；

每个后支护横梁6的右端分别与一个右后支护柱9的上部固定相连，右后支护柱9沿竖直方向设置，每个右后支护柱9顶端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个右后上伸缩柱，每个右后上伸缩柱分别向上伸出至右后支护柱9顶端的上方，每个右后支护柱9底端的中部分别沿竖直方向采用间隙配合插装有一个右后下伸缩柱，每个右后下伸缩柱分别向下伸出至右后支护柱9底端的下方，每个右后下伸缩柱的底端分别固定有右后支护底托板10；

位于最前端的前支护横梁1的前方沿左右水平方向设有多个前探前支护横梁22，每个前探前支护横梁22的左侧分别与一个前探左前上油缸23的活塞杆安装相连，每个前探左前上油缸23的活塞杆可沿竖直方向向上伸出，每个前探左前上油缸23的缸体的上部与对应的前探前支护横梁22安装相连，每个前探前支护横梁22的右侧分别与一个前探右前上油缸的活塞杆安装相连，每个前探右前上油缸的活塞杆可沿竖直方向向上伸出，每个前探右前上油缸的缸体的上部与对应的前探前支护横梁22安装相连；

位于最前端的后支护横梁6的前方沿左右水平方向设有多个前探后支护横梁25，每个前探后支护横梁25的左侧分别与一个前探左后上油缸26的活塞杆安装相连，每个前探左后上油缸26的活塞杆可沿竖直方向向上伸出，每个前探左后上油缸26的缸体的上部与对应的前探后支护横梁25安装相连，每个前探后支护横梁25的右侧分别与一个前探右后上油缸的活塞杆安装相连，每个前探右后上油缸的活塞杆可沿竖直方向向上伸出，每个前探右后上油缸的缸体的上部与对应的前探后支护横梁25安装相连；

所述多个前支护横梁1的顶端和多个前探前支护横梁22的顶端沿前后水平方向设有前支护纵梁11，前支护纵梁11分别与每个前支护横梁1的顶端每个前探前支护横梁22固定相连，前支护纵梁11搭放在多个后支护横梁6的顶端；

所述多个后支护横梁6的顶端和多个前探后支护横梁25的顶端沿前后水平方向设有后支护纵梁12，后支护纵梁12分别与每个后支护横梁6的顶端和每个前探后支护横梁25的顶端固定相连，后支护纵梁12搭放在多个前支护横梁1的顶端；

前支护纵梁11和后支护纵梁12通过夹板组件28固定相连；当需要移动前支护组件或后支护组件时，需要提前将夹板组件28卸下来。

每个前支护横梁1的上方沿左右水平方向分别设有一个前支护顶梁13，每个前支护顶梁13的左侧分别与一个左前上伸缩柱的顶端固定相连，每个前支护顶梁13的右侧分别与一个右前上伸缩柱的顶端固定相连；

每个后支护横梁6的上方沿左右水平方向分别设有一个后支护顶梁14，每个后支护顶梁14的左侧分别与一个左后上伸缩柱的顶端固定相连，每个后支护顶梁14的右侧分别与一个右后上伸缩柱的顶端固定相连；

相邻的前支护横梁1和后支护横梁6之间设有多个油缸15，多个油缸15分别沿前后方向设置，每个油缸15的缸体分别安装在对应的后支护横梁6上，每个油缸15的活塞杆分别与对应的前支护横梁1铰接相连。

作为本发明的进一步改进，上述前支护纵梁11和后支护纵梁12的数量同为2个，2个后支护纵梁12设置在2个前支护纵梁11之间，前支护纵梁11和后支护纵梁12的前、后二端分别采用穿销轴安装相连，由此让前支护纵梁11和后支护纵梁12彼此固定在一起，不能有相对运动，当需要移动前支护组件或后支护组件时，需要提前将位于前支护纵梁11和后支护纵梁12前、后二端的穿销轴卸下来。

作为本发明的进一步改进，上述相邻的前支护横梁1和后支护横梁6之间设有2个或3个油缸15。

作为本发明的进一步改进，上述左前支护底托板3、右前支护底托板5、右后支护底托板10和左后支护底托板8为矩形或圆形，左前支护底托板3、右前支护底托板5、右后支护底托板10和左后支护底托板8采用钢材制成。

作为本发明的进一步改进，上述所述左前上伸缩柱16、右前上伸缩柱20、左后上伸缩柱18、右后上伸缩柱、左前下伸缩柱17、右前下伸缩柱21、左后下伸缩柱19和右后下伸缩柱分别为液压驱动或电机驱动的伸缩柱。

本发明的具有前探梁的掘进支架在使用时，正常情况下，前支护组件的每个前支护顶梁13和后支护组件的每个后支护顶梁14都顶在采矿工作面的顶板上，当需要调整本发明的具有前探梁的掘进支架的支护位置时，可将前支护组件的左前上伸缩柱、右前上伸缩柱20、左前下伸缩柱、右前下伸缩柱21全部缩进，令所有的左前支护底托板3、右前支护底托板5都离开地面，每个前支护顶梁13和前探前支护横梁22都离开采矿工作面的顶部，此时整个前支护组件都通过前支护纵梁11支撑着，被架在多个后支护横梁6的顶端，然后再通过多个油缸15的活塞杆伸出，推动前支护组件上对应的前支护横梁1，让整个前支护组件向前运动，到位后，再将前支护组件的左前上伸缩柱、右前上伸缩柱20、左前下伸缩柱、右前下伸缩柱21全部全部伸出放长，令所有的左前支护底托板3、右前支护底托板5都压紧地面，每个前支护顶梁13和前探前支护横梁22都顶向采矿工作面的顶部，此时整个前支护组件已经向前移动了油缸15的活塞杆向前伸出的距离，在此过程中，虽然前支护组件的每个前支护顶梁13不再顶在采矿工作面的顶板上，但是后支护组件的每个后支护顶梁14还是都顶在采矿工作面的顶板上，由此实现了对采矿工作面顶板的连续支护，可有效防止往前移动支架时发生冒顶事故；

然后将后支护组件的左后上伸缩柱、右后上伸缩柱、左后下伸缩柱和右后下伸缩柱全部缩进，令所有的右后支护底托板10和左后支护底托板8都离开地面，每个后支护顶梁14和前探后支护横梁25都离开采矿工作面的顶部，此时整个后支护组件都通过后支护纵梁12支撑着，被架在多个前支护横梁1的顶端，然后再通过多个油缸15的活塞杆收缩，拉动后支护组件上对应的后支护横梁6，让整个后支护组件向前运动，到位后，再将后支护组件的左后上伸缩柱、右后上伸缩柱、左后下伸缩柱和右后下伸缩柱全部放长，令所有的右后支护底托板10和左后支护底托板8都压紧地面，每个后支护顶梁14和前探后支护横梁25都顶向采矿工作面的顶部，此时整个后支护组件已经向前移动了油缸15的活塞杆收缩进缸体的距离，在此过程中，虽然后支护组件的每个后支护顶梁14、前探后支护横梁25不再顶在采矿工作面的顶板上，但是前支护组件的每个前支护顶梁13、前探前支护横梁22还是都顶在采矿工作面的顶板上，由此实现了对采矿工作面顶板的连续支护，可有效防止往前移动支架时发生冒顶事故。

本发明的目的是提供一种新型临时支护设备和推广一种新的掘进施工工艺。通过本发明支架的使用，不仅使用临时支护的强度提高，而且临时支护作业实现了机械化和远程控制，因此达到了安全可靠，操作简单，快速高效的目的，实现了对顶板连续性支护。通过该施工艺的应用，使掘进机炮的切割作业区域和人员的支护作业区域分开，支护的地点由掘进机前端变为掘进机后端，切割作业和支护作业由顺序作业、交叉作业变为平行作业，切割作业和支护作业两道工序均不间断，实现了连续作业，增加了切割作业的时间，也增加了支护作业的时间。因此，该施工工艺安全上更可靠，而且实现了连续作业，掘进总体效率可以提高40%。