负载移动支撑掩护装置、掩护方法和系统与流程

本发明涉及煤矿综采回撤掩护，尤其是涉及一种负载移动支撑掩护装置、掩护方法和系统。

背景技术：

1、目前煤矿综采液压支架回撤工作中，一般采用采用支打木垛、支撑圆木等方式进行掩护，替换液压支架搬运出工作面，其木材消耗大，成本很高，费事费力，也是对资源环境的极大浪费，并且支打木垛需要工作人员在非常危险的环境下进行，事故频发，并且支护效果差，经常发生液压支架等设备被冒顶塌方掩埋等问题，从而使液压支架回撤工作效率低下，并且充满危险与不确定性。

2、相关技术中还尝试采用类似普通液压支架的掩护支架，或者使用单体液压支撑柱配合横梁等方式进行支护、掩护，但是普遍存在支护、掩护效果差、操作危险、费时费力，支护设备容易被冒顶塌方掩埋等问题，使回撤工作效率低下，并且危险系数高、不确定性高。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种负载移动支撑掩护装置。

2、本发明实施例还提出了一种负载移动支撑掩护方法以及负载移动支撑掩护系统。

3、本发明实施例提供的负载移动支撑掩护装置用于支撑在矿井巷道的顶板和底板之间，包括：上滚轮、前下滚轮和后下滚轮，所述上滚轮、所述前下滚轮、所述后下滚轮的轴线均水平设置且轴向相互平行，所述上滚轮位于所述前下滚轮和所述后下滚轮的上方并与其中每一者滚动接触，所述前下滚轮和所述后下滚轮在正交于所述上滚轮的轴向的前进方向上间隔设置，所述上滚轮的顶部与所述顶板相抵，所述前下滚轮的底部和所述后下滚轮的底部均与所述底板相抵，所述前下滚轮和所述后下滚轮沿所述前进方向向前交替滚动实现步进，同时使所述负载移动支撑掩护装置在高支撑状态和低支撑状态之间转换。

4、本发明实施例提供的负载移动支撑掩护装置通过上滚轮、前下滚轮和后下滚轮的配合，可以实现在矿井塌陷区域进行负载移动，尤其适用于从塌陷区域向未塌陷区域方向负载移动，可承载1000吨数量级顶部压力载荷。通过上滚轮的滚动对矿井顶部产生持续支撑效果，并将塌陷区与未塌陷区隔离开来，免去了以往通过各种交替掩护的方式使掩护装置实现无负载前移的工艺与方法，彻底摒弃了采用打木垛、支撑原木等交替掩护方式替换撤出液压支架的落后工艺，节约了大量人力、物力和工作时间，极大的提高了液压支架回撤工作的安全性和效率。同时负载移动支撑掩护装置具有一定的让压功能，能够避免在负载移动时卡死。

5、在一些实施例中，负载移动支撑掩护装置还包括：蠕行与牵引臂、推拉液压缸和蠕行液压缸，所述推拉液压缸和所述蠕行液压缸的支持端均支撑在所述蠕行与牵引臂上，所述蠕行液压缸的伸缩端与所述前下滚轮的滚轴铰接以推动或拉动所述前下滚轮沿所述前进方向向前滚动，所述推拉液压缸的伸缩端与所述后下滚轮的滚轴铰接以推动或拉动所述后下滚轮沿所述前进方向向前滚动，所述推拉液压缸和所述蠕行液压缸交替运作，所述蠕行与牵引臂上设有制动件，所述制动件用于阻止所述蠕行与牵引臂向后移动。

6、在一些实施例中，所述蠕行与牵引臂为分体式结构，包括下滑板和液压缸保护罩，所述蠕行液压缸的后端支撑在所述下滑板的上表面、前端与所述前下滚轮的滚轴铰接，所述推拉液压缸的后端支撑在所述下滑板的上表面、前端与所述后下滚轮的滚轴铰接，所述液压缸保护罩扣在所述推拉液压缸和所述蠕行液压缸的上方并与所述后下滚轮的滚轴铰接；

7、所述制动件为尾锚，所述尾锚与所述液压缸保护罩的尾部铰接并在一定角度范围内可相对转动，所述尾锚从与所述液压缸保护罩的连接处向后向下倾斜，所述尾锚的底端与所述底板接触，以在所述液压缸保护罩有向后移动的趋势时压迫所述底板起制动作用，并在所述液压缸保护罩向前移动时脱离所述底板。

8、在一些实施例中，所述推拉液压缸位于所述蠕行液压缸的上方，所述蠕行与牵引臂包括滑动铰接耳板，所述蠕行液压缸通过所述滑动铰接耳板与所述前下滚轮的滚轴铰接，所述滑动铰接耳板位于所述下滑板的上方与所述下滑板可相对滑动。

9、在一些实施例中，所述蠕行与牵引臂为一体式结构，所述制动件为尾锚，所述尾锚与所述蠕行与牵引臂的尾部铰接并在一定角度范围内可相对转动，所述尾锚从与所述蠕行与牵引臂的连接处向后向下倾斜并与所述底板接触，以在所述蠕行与牵引臂有向后移动的趋势时压迫所述底板起制动作用，并在所述蠕行与牵引臂向前移动时从所述底板中脱离。

10、在一些实施例中，所述蠕行与牵引臂的底面位于所述前下滚轮的中轴线和所述后下滚轮的中轴线的下方并与所述底板之间具有间隔。

11、在一些实施例中，负载移动支撑掩护装置还包括：第一滚轮连接架和第二滚轮连接架，所述第一滚轮连接架与所述上滚轮和所述前下滚轮中的每一者限位转动连接，所述第二滚轮连接架与所述上滚轮和所述后下滚轮中的每一者限位转动连接；和/或，所述上滚轮的半径与所述前下滚轮的半径之比为1:1-4:1；和/或，所述上滚轮的半径与所述后下滚轮的半径之比为1:1-4:1。

12、在一些实施例中，所述前下滚轮和所述后下滚轮分别由马达驱动向前滚动，所述前下滚轮和所述后下滚轮限于向前滚动。

13、本发明另一方面实施例提供的负载移动支撑掩护方法包括：

14、所述负载移动支撑掩护装置处于高支撑状态；

15、所述前下滚轮向前滚动，以使所述上滚轮向前下方运动，所述负载移动支撑掩护装置的支撑高度下降，转换至低支撑状态；

16、所述后下滚轮向前滚动，以使所述上滚轮向前上方运动，所述负载移动支撑掩护装置的支撑高度上升，转换至高支撑状态，所述负载移动支撑掩护装置实现整体向前步进。

17、本发明另一方面实施例提供的负载移动支撑掩护系统，包括：根据上述任一项实施例所述的负载移动支撑掩护装置；若干掩护支架，所述若干掩护支架和所述负载移动支撑掩护装置在第一水平方向上依次排布，所述第一水平方向正交于所述前进方向，所述掩护支架包括掩护支架架体和推拉装置，所述推拉装置可沿与所述第一水平方向相互垂直的第二水平方向相对所述掩护支架架体伸长或收缩；强力推移横梁及中继支架，所述强力推移横梁及中继支架与若干所述推拉装置和所述负载移动支撑掩护装置中每一者的前端铰接，所述强力推移横梁及中继支架在若干所述推拉装置的推动下沿所述前进方向步进，所述掩护支架和所述强力推移横梁及中继支架均具有支撑在所述顶板上的支撑状态和脱离所述顶板的降架状态。

技术特征：

1.一种负载移动支撑掩护装置，其特征在于，所述负载移动支撑掩护装置用于支撑在矿井巷道的顶板和底板之间，包括：上滚轮、前下滚轮和后下滚轮，所述上滚轮、所述前下滚轮、所述后下滚轮的轴线均水平设置且轴向相互平行，所述上滚轮位于所述前下滚轮和所述后下滚轮的上方并与其中每一者滚动接触，所述前下滚轮和所述后下滚轮在正交于所述上滚轮的轴向的前进方向上间隔设置，所述上滚轮的顶部与所述顶板相抵，所述前下滚轮的底部和所述后下滚轮的底部均与所述底板相抵，所述前下滚轮和所述后下滚轮沿所述前进方向向前交替滚动实现步进，同时使所述负载移动支撑掩护装置在高支撑状态和低支撑状态之间转换。

2.根据权利要求1所述的负载移动支撑掩护装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的负载移动支撑掩护装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的负载移动支撑掩护装置，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的负载移动支撑掩护装置，其特征在于，

6.根据权利要求2-5中任一项所述的负载移动支撑掩护装置，其特征在于，

7.根据权利要求1-5中任一项所述的负载移动支撑掩护装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1-5中任一项所述的负载移动支撑掩护装置，其特征在于，所述前下滚轮和所述后下滚轮分别由马达驱动向前滚动，所述前下滚轮和所述后下滚轮限于向前滚动。

9.一种负载移动支撑掩护方法，其特征在于，所述负载移动支撑掩护方法基于权利要求1-8中任一项所述的负载移动支撑掩护装置进行掩护，所述掩护方法包括：

10.一种负载移动支撑掩护系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种负载移动支撑掩护装置、掩护方法和系统，负载移动支撑掩护装置包括上滚轮、前下滚轮和后下滚轮，上滚轮位于前下滚轮和后下滚轮的上方并与其中每一者滚动接触，上滚轮的顶部与顶板相抵，前下滚轮的底部和后下滚轮的底部均与底板相抵，前下滚轮和后下滚轮沿前进方向向前交替滚动实现步进。本发明提供的负载移动支撑掩护装置通过上滚轮、前下滚轮和后下滚轮的配合，可以实现在矿井塌陷区域进行负载移动，通过上滚轮的滚动对矿井顶部产生持续支撑效果，免去了以往通过各种交替掩护的方式使掩护装置实现无负载前移的工艺与方法，极大的提高了液压支架回撤工作的安全性和效率，同时具有一定的让压功能，能够避免在负载移动时卡死。

技术研发人员：王梁,王海军,颜晗,杜学飞,刘金生,王洪磊,刘少权,王永军,孟建新,杨晓辉,王振
受保护的技术使用者：天地科技股份有限公司北京技术研究分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15