支护装置及其使用方法与流程

本发明涉及采矿机械技术领域，尤其是涉及一种支护装置及其使用方法。

背景技术：

随着经济的发展以及技术的进步，能源节约、安全、高效、自动化已经成为井下工作面安装工作的必然趋势。

现阶段，井下工作面液压支架安装时，往往由于切眼尺寸不够宽，液压支架长度过长，还需对切眼进行二次扩帮，而扩帮断面的支护采取单体支柱和π型钢梁，顶板采用锚杆锚网支护的方式。

然而，由于上述工作面一次性扩帮过大，工作面顶板压力大，需要使用大量的单体支柱、π型钢梁、锚杆、锚网等材料和人工，成本较高。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提供一种支护装置，以解决现有技术中存在的井下工作面顶板采用现有的支护方式需要耗费大量的单体支柱、π型钢梁、锚杆、锚网等材料以及人工，其成本较高的技术问题。

本发明提供的支护装置包括用于支撑工作面顶板的第一支撑元件和第二支撑元件。

所述第一支撑元件连接有用于驱动其升降的第一升降元件，所述第一升降元件的底部连接有第一底座。

所述第二支撑元件连接有用于驱动其升降的第二升降元件，所述第二升降元件的底部连接有第二底座。

所述第一底座和所述第二底座之间设置有用于调整两者之间水平间距的位置调整元件。

进一步地，所述第一支撑元件包括第一顶梁构件和与所述第一顶梁构件滑动连接的第一伸缩梁。

所述第一伸缩梁连接有用于驱动其在所述第一顶梁构件上横向运动的第一伸缩驱动元件。

进一步地，所述第一支撑元件包括第一顶梁构件和与所述第一顶梁构件枢接的第一伸缩梁。

所述第一伸缩梁连接有用于驱动其绕第一水平轴向下转动的第一翻转驱动元件。

进一步地，所述第二支撑元件包括第二顶梁构件和与所述第二顶梁构件连接的护帮板。

所述护帮板设置在所述第二顶梁构件背离所述第一伸缩梁的一端。

所述护帮板连接有用于驱动其在所述第二顶梁构件上横向运动的第二伸缩驱动元件。

进一步地，所述第二支撑元件包括第二顶梁构件和与所述第二顶梁构件连接的护帮板。

所述护帮板设置在所述第二顶梁构件背离所述第一伸缩梁的一端。

所述护帮板连接有用于驱动其绕第二水平轴向下转动的第二翻转驱动元件。

进一步地，所述护帮板包括一级护帮板和与所述一级护帮板枢接的二级护帮板，所述一级护帮板枢接在所述第二顶梁构件上。

进一步地，所述第一支撑元件和/或所述第二支撑元件的一侧枢接有侧护板，所述侧护板连接有用于调整其与所述第一支撑元件或所述第二支撑元件角度的角度调整驱动元件。

进一步地，所述第一底座包括相平行设置的第一前底座和第一后底座。

所述第一前底座连接有用于将其抬起或放下的第一抬底装置；所述第一后底座连接有用于将其抬起或放下的第二抬底装置。

进一步地，所述第二底座包括相平行设置的第二前底座和第二后底座。

所述第二前底座连接有用于将其抬起或放下的第三抬底装置；所述第二后底座连接有用于将其抬起或放下的第四抬底装置。

本发明提供的支护装置的有益效果：

本发明的支护装置包括用于支撑工作面顶板的第一支撑元件和第二支撑元件；随着扩帮工作的进行，第一升降元件下降使得第一升降元件远离工作面顶板，并调整第一底座和第二底座之间的水平间距(第一底座靠近扩帮方向移动)，从而实现第一支撑元件、第一升降元件以及第一底座的移动，此时通过第一升降元件上升使得第一升降元件重新支撑工作面顶板的另一位置；接下来，第二升降元件下降使得第二升降元件远离工作面顶板，并调整第一底座和第二底座之间的水平间距(第一底座和第二底座恢复到初始间距)，从而实现第二支撑元件、第二升降元件以及第二底座的移动，此时第二升降元件上升使得第二升降元件也能够重新支撑工作面顶板的另一位置；以此类推，实现整个扩帮工作的完成。与现有技术相比，本支护装置采用整体设备支护方式能有效的对工作面顶板进行支护，可节省大量的单体支柱、π型钢梁、锚杆、锚网等材料和大量的人工，更加安全可靠，且成本大大降低。

本发明的第二目的在于提供一种支护装置使用方法，以解决现有技术中存在的井下工作面顶板采用现有的支护方式需要耗费大量的单体支柱、π型钢梁、锚杆、锚网等材料以及人工，其成本较高的技术问题。

本发明提供的支护装置使用方法包括以下几个步骤：

(a)所述第一支撑元件和所述第二支撑元件均上升并支撑工作面顶板，此时所述护帮板处于收回或向下翻转的状态；

(b)打眼放炮，所述护帮板打开，并收集煤料；

(c)所述第二支撑元件下降，且所述位置调整元件驱动所述第一底座向前移动，所述第二支撑元件上升并支撑工作面顶板；

(d)所述第一支撑元件下降，所述位置调整元件驱动所述第二底座向前移动，与此同时，所述第一伸缩梁伸出；

(e)所述第二支撑元件上升并支撑工作面顶板。

本发明提供的支护装置使用方法的有益效果：

本发明的支护装置使用方法能够产生上述支护装置的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例一提供的支护装置的结构示意图；

图2为图1中所示的第一支护装置的结构示意图；

图3为图1中所示的第二支护装置的结构示意图；

图4为图3中所示a处的局部放大结构示意图；

图5为图1中所示的第二支护装置的另一结构示意图；

图6为图1的侧视结构示意图。

图标：100－第一支护装置；200－第二支护装置；300－位置调整元件；400－侧护板；101－第一支撑元件；102－第一升降元件；103－第一底座；201－第二支撑元件；202－第二升降元件；203－第二底座；301－自移千斤顶；1011－第一顶梁构件；1012－第一伸缩梁；1013－第一顶梁千斤顶；2011－第二顶梁构件；2012－护帮板；2013－第二伸缩梁；20121－一级护帮板；20122－二级护帮板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

本实施例是一种支护装置，参照图1所示，第一支护装置100和第二支护装置200；具体地，第一支护装置100包括用于支撑工作面顶板的第一支撑元件101，第二支护装置200包括用于支撑工作面顶板的第二支撑元件201；第一支撑元件101连接有用于驱动其升降的第一升降元件102，第一升降元件102的底部连接有第一底座103；第二支撑元件201连接有用于驱动其升降的第二升降元件202，第二升降元件202的底部连接有第二底座203；第一底座103和第二底座203之间设置有用于调整两者之间水平间距的位置调整元件300。

需要说明的是，本实施例中上述提到的“升降”是指垂直于上述工作面顶板的方向，即按照图1中所示的第一支撑元件101(或第二支撑元件201)向上或向下运动的方向。

本实施例中上述提到的“水平间距”是指按照图1中所示的第一底座103和第二底座203相邻两侧边之间的横向距离。

需要说明的是，本实施例中的第一升降元件102和第二升降元件202均包括升降千斤顶、升降内方箱和升降外方箱。升降千斤顶置于升降内方箱内部，升降千斤顶下部通过销轴与螺母铰接连接在第一底座103(第二底座203)上，升降千斤顶上部通过销轴与螺母连接在第一支撑元件101(或第二支撑元件201)上；升降外方箱连接在第一升降元件102(或第二支撑元件201)上且与升降千斤顶上部相连，升降内方箱连接在第一底座103(第二底座203)上，升降外方箱能够沿升降内方箱的外侧壁上、下移动。

本实施例中的位置调整元件300包括自移千斤顶301，自移千斤顶301一端与第一底座103连接，另一端与第二底座203连接。

本实施例的支护装置包括用于支撑工作面顶板的第一支撑元件101和第二支撑元件201；随着扩帮工作的进行，第一升降元件102下降使得第一升降元件102远离工作面顶板，并调整第一底座103和第二底座203之间的水平间距(第一底座103靠近扩帮方向移动)，从而实现第一支撑元件101、第一升降元件102以及第一底座103的移动，此时通过第一升降元件102上升使得第一升降元件102重新支撑工作面顶板的另一位置；接下来，第二升降元件202下降使得第二升降元件202远离工作面顶板，并调整第一底座103和第二底座203之间的水平间距(第一底座103和第二底座203恢复到初始间距)，从而实现第二支撑元件201、第二升降元件202以及第二底座203的移动，此时第二升降元件202上升使得第二升降元件202也能够重新支撑工作面顶板的另一位置；以此类推，实现整个扩帮工作的完成。与现有技术相比，本支护装置采用整体设备支护方式能有效的对工作面顶板进行支护，可节省大量的单体支柱、π型钢梁、锚杆、锚网等材料和大量的人工，更加安全可靠，且成本大大降低。

本实施例中，第一支撑元件101可以有多种结构形式，以下具体介绍两种。

第一支撑元件101的第一种结构形式：参照图2所示，第一支撑元件101包括第一顶梁构件1011和与第一顶梁构件1011滑动连接的第一伸缩梁1012；第一伸缩梁1012连接有用于驱动其在第一顶梁构件1011上横向运动的第一伸缩驱动元件。

本实施例中上述提到“滑动连接”是指在第一伸缩驱动元件的推动下第一伸缩梁1012能够伸出第一顶梁构件1011。

本实施例中上述提到“横向运动”是指按照图2中所示的第一伸缩梁1012向右或向左运动的方向。

其中，第一顶梁构件1011可设置有用于放置第一伸缩梁1012的凹槽，当第一伸缩梁1012回缩后，第一伸缩梁1012恰好置于该凹槽内。

或者是，第一伸缩梁1012固定连接在第一顶梁构件1011的底部。

参照图2所示，第一伸缩驱动元件包括第一顶梁千斤顶1013，第一顶梁千斤顶1013的一端通过销钉、螺母与第一伸缩梁1012固接，另一端通过销钉、螺母与第一顶梁构件1011连接。

特别地，为了保证后续作业安全，第一伸缩梁1012的上端面可以为一块平板结构，或者是，多块平板相拼接形成的平板结构。

第一支撑元件101的第二种结构形式：第一支撑元件101包括第一顶梁构件1011和与第一顶梁构件1011枢接的第一伸缩梁1012；第一伸缩梁1012连接有用于驱动其绕第一水平轴向下转动的第一翻转驱动元件。

本实施例中上述提到的“第一水平轴”是指第一顶梁构件1011与第一伸缩梁1012相枢接的枢接轴。其中，第一伸缩梁1012连接在第一顶梁构件1011的端部。

其中，第一翻转驱动元件包括第二顶梁千斤顶(图中未示出)，第二顶梁千斤顶一端通过销钉、螺母与第一伸缩梁1012固接，另一端通过销钉、螺母与第一顶梁构件1011连接。

本实施例中，参照图3所示，第二支撑元件201包括第二顶梁构件2011和与第二顶梁构件2011连接的护帮板2012。其中，护帮板2012的结构形式有多种，以下具体介绍两种。

护帮板2012的第一种结构形式：护帮板2012设置在第二顶梁构件2011背离第一伸缩梁1012的一端；护帮板2012连接有用于驱动其在第二顶梁构件2011上横向运动的第二伸缩驱动元件。

本实施例中上述提到“横向运动”是指按照图2中所示的护帮板2012向右或向左运动的方向。

护帮板2012的第二种结构形式：第二支撑元件201包括第二顶梁构件2011和与第二顶梁构件2011连接的护帮板2012；护帮板2012设置在第二顶梁构件2011背离所述第一伸缩梁1012的一端；护帮板2012连接有用于驱动其绕第二水平轴向下转动的第二翻转驱动元件。

基于上述护帮板2012的两种结构形式，其中上述两种结构的护帮板2012均包括一级护帮板20121和与一级护帮板20121枢接的二级护帮板20122，一级护帮板20121枢接在第二顶梁构件2011上。

具体地，一级护帮板20121和二级护帮板20122的运动形式有以下三种。

第一种：一级护帮板20121连接在第二顶梁构件2011上，二级护帮板20122固接在一级护帮板20121上；第二伸缩驱动元件包括第一护帮板千斤顶，第一护帮板千斤顶一端固接在第二顶梁构件2011上，另一端固接在二级护帮板20122上，第一护帮板千斤顶驱动一级护帮板20121和二级护帮板20122实现横向运动，从而实现护帮板2012的伸出或回缩动作。

第二种：一级护帮板20121连接在第二顶梁构件2011上，二级护帮板20122枢接在一级护帮板20121上；第二伸缩驱动元件包括第一护帮板千斤顶和第二护帮板千斤顶；第一护帮板千斤顶一端固接在第二顶梁构件2011上，另一端固接在一级护帮板20121上，第一护帮板千斤顶驱动一级护帮板20121实现横向运动；第二护帮板千斤顶一端固接在一级护帮板20121上，另一端固接在二级护帮板20122上，第二护帮板千斤顶驱动二级护帮板20122绕第二水平轴(此处的“第二水平轴”是指一级护帮板20121和二级护帮板20122的枢接轴)向下转动。

第三种：参照图4所示箭头所指的方向是指一级护帮板20121和二级护帮板20122均能实现转动，且由p状态运动至m状态的示意图。具体地，一级护帮板20121枢接在第二顶梁构件2011上，二级护帮板20122枢接在一级护帮板20121上；第二伸缩驱动元件包括第一护帮板千斤顶和第二护帮板千斤顶；第一护帮板千斤顶一端固接在第二顶梁构件2011上，另一端固接在一级护帮板20121上，第二护帮板千斤顶一端固接在一级护帮板20121上，另一端固接在二级护帮板20122上，此时，第一护帮板千斤顶驱动一级护帮板20121绕第二水平轴(此处的“第二水平轴”是指一级护帮板20121和第二顶梁构件2011的枢接轴)向下转动；第二护帮板千斤顶驱动二级护帮板20122绕第二水平轴(此处的“第二水平轴”是指一级护帮板20121和二级护帮板20122的枢接轴)向下转动。

本实施例中，参照图1、图2和图6所示，第一支撑元件101或第二支撑元件201的一侧枢接有侧护板400；者是，第一支撑元件101和第二支撑元件201的一侧均枢接有侧护板400，侧护板400连接有用于调整其与第一支撑元件101或第二支撑元件201角度的角度调整驱动元件。侧护板400设置的好处是，侧护板400的角度可以调整，侧护板400可以起到防护作用，能够隔离作业面与煤层断面，防止断面煤淌落，危及工人人身安全及影响设备运作。

其中，角度调整驱动元件包括侧护板千斤顶，侧护板千斤顶一端连接在第一顶梁构件1011上，另一端连接在侧护板400上。

或者是，侧护板千斤顶一端连接在第二顶梁构件2011上，另一端连接在侧护板400上。

参照图5所示，第二顶梁构件2011背离护帮板2012的一端还可设置有第二伸缩梁2013，第二伸缩梁2013的结构以及连接方式和第一伸缩梁1012的结构以及连接方式相同，在此不再赘述。第二伸缩梁2013设置的好处是，在第二底座203向前移动时，第二伸缩梁2013处于伸展状态，能够保证人身作业安全。

本实施例中，第一底座103包括相平行设置的第一前底座和第一后底座；第一前底座连接有用于将其抬起或放下的第一抬底装置；第一后底座连接有用于将其抬起或放下的第二抬底装置。

本实施例中，第二底座203包括相平行设置的第二前底座和第二后底座；第二前底座连接有用于将其抬起或放下的第三抬底装置；第二后底座连接有用于将其抬起或放下的第四抬底装置。

需要说明的是，第一前底座和第一后底座之间设有间隔；同样地，第二前底座和第二后底座之间也设有间隔。

其中，抬底装置的作用是抬升各自底座，在底板硬度不好时以免底座下陷。比如：第一抬底装置可抬升第一前底座；在实际应用中，可能需同时抬升第一前底座和第二前底座；或者是同时抬升第一后底座和第二后底座。

第一抬底装置、第二抬底装置、第三抬底装置和第四抬底装置均包括抬底千斤顶、抬底内方箱和抬底外方箱。具体地，抬底千斤顶与抬底内方箱、抬底外方箱通过销轴与螺母连接，各自的抬底装置通过抬底外方箱的铰接耳用销轴与螺母连接在各自的底座上；如：第一抬底装置通过抬底外方箱的铰接耳用销轴与螺母连接在第一前底座上。

需要说明的是，上述提到的升降千斤顶、自移千斤顶301、第一顶梁千斤顶1013、第二顶梁千斤顶、第一护帮板千斤顶、第二护帮板千斤顶、侧护板千斤顶和抬底千斤顶均通过液压管路与液压泵站连接，从而实现如第一支撑单元、第二支撑单元接工作面顶板，抬底装置抬升第一底座103、第二底座203，第一伸缩梁1012的伸缩，护帮板2012的打开与收回，以及侧护板400的角度调整等动作。

本实施例还提供了一种上述支护装置的使用方法，具体包括以下几个步骤：

(a)将上述支护装置运输至工作位置；

(b)用液压起重机组装支护装置，以待使用；

(c)第一支撑元件101和第二支撑元件201均上升并支撑工作面顶板，此时护帮板2012处于收回或向下翻转的状态，挖掘机移至10米外安全位置；

(d)打眼放炮，护帮板2012打开，在护帮板2012掩护下用挖掘机收煤料；

(e)第二支撑元件201下降，位置调整元件300驱动第二底座203向前移动，第二支撑元件201上升并支撑工作面顶板；

(f)第一支撑元件101下降，位置调整元件300驱动第一底座103向前移动，与此同时，第一伸缩梁1012伸出；

(g)第一支撑元件101上升并支撑工作面顶板，在第一伸缩梁1012的防护下，完成液压支架的调向与安装。

(h)重复以上(c)～(g)动作，完成支护装置保护下的扩帮工作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。