礦用履帶自移式可伸縮超前支護(hù)液壓支架的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型礦用履帶自移式可伸縮超前支護(hù)液壓支架，主要由行走機(jī)構(gòu)、支護(hù)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)四部分組成。行走機(jī)構(gòu)包括可拆卸底座和履帶，動(dòng)力供給由布置在巷道內(nèi)的乳化液泵站和移動(dòng)變電站實(shí)現(xiàn)。支護(hù)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整側(cè)護(hù)板的伸縮量實(shí)現(xiàn)不同巷道寬度條件下的完全支護(hù)?？刂葡到y(tǒng)不僅可以通過(guò)集控操縱箱的操作閥和電氣開關(guān)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作，還可以通過(guò)手持式防爆遙控器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。監(jiān)控系統(tǒng)由瓦斯探頭、紅外探頭以及危險(xiǎn)警報(bào)信號(hào)器組成。本實(shí)用新型涉及一種煤礦回采巷道超前支護(hù)液壓支架，有效改善了傳統(tǒng)支架在急傾斜煤層、沿空留巷、軟弱底板及破碎圍巖條件下的適用性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)精巧合理，自動(dòng)化程度高，具有較高的系統(tǒng)可靠性。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種礦山巷道超前支護(hù)液壓支架，尤其是一種履帶自移式可伸縮的超 前支護(hù)液壓支架，用于煤礦開采的回采巷道超前支護(hù)技術(shù)中。 礦用履帶自移式可伸縮超前支護(hù)液壓支架

【背景技術(shù)】
[0002] 超前支護(hù)作為回采巷道及時(shí)支護(hù)的一種必要形式，長(zhǎng)期以來(lái)在保證巷道圍巖穩(wěn)定 和回采工作面正常生產(chǎn)方面起著重要的作用，在確?；夭晒ぷ髅嫘纬刹⒕S護(hù)正常通風(fēng)、行 人回路方面具有關(guān)鍵性的控制意義。國(guó)內(nèi)外針對(duì)回采工作面超前支護(hù)存在的技術(shù)難點(diǎn)，分 別從支護(hù)材料和設(shè)備兩方面展開了大量的探索性研究。部分成果已經(jīng)成功應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn) 實(shí)踐，有效地改善了回采工作面巷道的維護(hù)效果，較好的實(shí)現(xiàn)了工作面的安全生產(chǎn)。目前， 最常見的超前支護(hù)形式是在錨桿支護(hù)的基礎(chǔ)上輔以單體液壓支柱作為臨時(shí)支護(hù)。然而，這 種支護(hù)形式的直接后果是工人的勞動(dòng)強(qiáng)度隨著工作面推進(jìn)長(zhǎng)度的增大呈幾何倍數(shù)增加，不 符合高產(chǎn)高效礦井建設(shè)的基本要求。為此，國(guó)內(nèi)相關(guān)科研院所開發(fā)了超前支護(hù)液壓支架代 替?zhèn)鹘y(tǒng)的單體液壓支柱，這種超前支護(hù)液壓支架最大限度的減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低 了工作面超前支護(hù)的難度。盡管如此，現(xiàn)有的超前支護(hù)液壓支架依然具有明顯的局限性，對(duì) 于本質(zhì)上復(fù)雜多變的煤層地質(zhì)條件不具備普遍適用性。具體表現(xiàn)在：支架寬度設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng) 確定，實(shí)際生產(chǎn)中巷道圍巖受工作面超前支承壓力影響，很容易出現(xiàn)由于片幫、鼓出造成的 巷道寬度上的變化，從而出現(xiàn)支架無(wú)法完全支護(hù)頂板的安全隱患；受支架底座矩形斷面影 響，底板比壓過(guò)大，在軟弱破碎底板條件下極易出現(xiàn)支架鉆底的現(xiàn)象，支架穩(wěn)定性得不到保 障；對(duì)于急傾斜煤層，普遍存在的支架下竄的問(wèn)題得不到有效的解決，且隨著煤層傾角的增 大，支架移動(dòng)困難、穩(wěn)定性隨之降低；對(duì)于沿空巷道受多次采動(dòng)影響出現(xiàn)的底鼓也不具有適 應(yīng)性。加之目前的液壓控制系統(tǒng)基本處于手動(dòng)操作階段，與現(xiàn)代化礦井自動(dòng)化建設(shè)的目標(biāo) 也不相符合。為實(shí)現(xiàn)采煤工作面的高產(chǎn)高效建設(shè)，上述問(wèn)題必須得到有效解決。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是提供一種能夠適應(yīng)回采巷道寬度變化、避免出現(xiàn)軟支 架鉆底、自動(dòng)化程度高，特別是能夠適應(yīng)急傾斜煤層開采和沿空留巷等多種動(dòng)壓巷道變形 條件的具有電液控制功能的礦用履帶自移式可伸縮超前支護(hù)液壓支架。
[0004] 技術(shù)方案：本發(fā)明礦用履帶自移式可伸縮超前支護(hù)液壓支架，包括行走機(jī)構(gòu)、支護(hù) 系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)四部分。所述的行走機(jī)構(gòu)由具有原地360°轉(zhuǎn)向功能的可拆卸 底座和雙軸驅(qū)動(dòng)的履帶組成。其中可拆卸底座由安裝在底座中部的液壓千斤頂和萬(wàn)向輪組 成，液壓千斤頂承受整個(gè)支架重量，當(dāng)支架被托起的時(shí)候通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)萬(wàn)向輪實(shí)現(xiàn)支架的原地 轉(zhuǎn)向，從而根據(jù)巷道掘進(jìn)方向調(diào)整支架位置；履帶以軸承傳動(dòng)的方式與安裝在可拆卸底座 內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)和減速器連接。動(dòng)力采用液壓和電氣雙回路的供給實(shí)現(xiàn)，其中液壓供給通過(guò)布 置在回采巷道中的乳化液泵站的高壓膠管與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，電氣供給通過(guò)電纜與回采巷道內(nèi) 的380V移動(dòng)變電站連接，雙回路系統(tǒng)增加了整個(gè)礦用履帶自移式可伸縮超前支護(hù)液壓支 架動(dòng)力供給的可靠性，解決了急傾斜煤層開采過(guò)程中傾角過(guò)大時(shí)出現(xiàn)的支架爬坡動(dòng)力不足 的問(wèn)題，尤其增強(qiáng)了支架對(duì)于軟弱底板和沿空留巷等動(dòng)壓巷道引起的底鼓現(xiàn)象的適應(yīng)性。 所述的支護(hù)系統(tǒng)由安裝在可拆卸底座上前立柱、中立柱、后立柱、前探梁、可伸縮頂梁、側(cè)護(hù) 板和尾梁組成，前、中、后立柱分別設(shè)有獨(dú)立的泄壓閥，中立柱上安有壓力表，當(dāng)支架承受壓 力超過(guò)最大許用值時(shí)通過(guò)泄壓閥泄壓。所述的控制系統(tǒng)包括集控操縱箱和手持式防爆遙控 器。集控操縱箱上安裝有操作閥和電氣控制開關(guān)，獨(dú)立控制位于集控操縱箱內(nèi)的液壓元件 和電氣元件。液壓元件、電氣元件和手持式防爆遙控器通過(guò)紅外連接的方式與集控操縱箱 連接。液壓元件和電氣元件可以獨(dú)立控制支護(hù)系統(tǒng)中的可伸縮頂梁、側(cè)護(hù)板、前探梁以及行 走機(jī)構(gòu)中的履帶。側(cè)護(hù)板分別通過(guò)高壓膠管和電纜與布置在可拆卸底座上的集控操縱箱連 接，可以根據(jù)需要調(diào)整伸出或縮回狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)適應(yīng)巷道寬度變化的目的。監(jiān)控系統(tǒng)由安設(shè) 在可伸縮頂梁上的紅外探頭、安裝在前、中、后立柱底座上的壓力表、安設(shè)在尾梁上的瓦斯 探頭共同組成。所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)安裝在巷道內(nèi)的井下監(jiān)控分站傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控室，保證 回采巷道所有音頻、視屏數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。當(dāng)上述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)超標(biāo)時(shí)，安裝在可伸縮頂梁上的 危險(xiǎn)警報(bào)信號(hào)器開始報(bào)警。
[0005] 有益效果：本發(fā)明應(yīng)用于煤礦井下回采巷道超前支護(hù)技術(shù)中，具體應(yīng)用在該支護(hù) 技術(shù)在急傾斜煤層、沿空留巷、軟弱底板、破碎圍巖以及巷道寬度容易出現(xiàn)變化的情況下， 通過(guò)采用礦用履帶自移式可伸縮支超前支護(hù)液壓支架可以有效的實(shí)現(xiàn)回采巷道超前支護(hù) 的安全高效。具體體現(xiàn)在，行走機(jī)構(gòu)采用的雙軸驅(qū)動(dòng)履帶的動(dòng)力供給由電氣和液壓雙回路 供給，系統(tǒng)可靠性得到有效的增強(qiáng)。對(duì)于軟弱底板和底鼓的適應(yīng)性進(jìn)一步增大，增加了底板 比壓，避免了一般超前支護(hù)液壓支架在使用過(guò)程中下陷的問(wèn)題。根據(jù)巷道寬度的變化調(diào)整 側(cè)護(hù)板的伸縮量，滿足了由于煤壁片幫以及動(dòng)壓影響帶來(lái)的巷道寬度變化對(duì)支架的基本要 求?？刂葡到y(tǒng)不僅可以通過(guò)安設(shè)在可拆卸底座上的集控操縱箱實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制，還可以采用 安設(shè)有紅外信號(hào)接收器的手持式防爆遙控器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，最大程度的實(shí)現(xiàn)支架操作過(guò)程 的簡(jiǎn)單化和自動(dòng)化。監(jiān)控系統(tǒng)不僅涵蓋了回采巷道大部分礦壓數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，也提供了 安全報(bào)警功能。
[0006] 礦用履帶自移式可伸縮超前液壓支架結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)精巧合理，自動(dòng)化程度高，在 煤礦井下巷道超前支護(hù)技術(shù)中具有廣泛的實(shí)用性，特別是在急傾斜煤層、沿空留巷、軟弱底 板及破碎圍巖條件下具有更為廣泛的適用性，對(duì)于建設(shè)高產(chǎn)高效的自動(dòng)化礦井具有重要的 意義。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1是本發(fā)明礦用履帶自移式可伸縮超前液壓支架整體結(jié)構(gòu)圖。
[0008] 圖2是本發(fā)明礦用履帶自移式可伸縮超前液壓支架的正視圖。
[0009] 圖中：1-電纜，2-移動(dòng)變電站，3-井下監(jiān)測(cè)分站，4-乳化液泵站，5-前探梁，6-可 伸縮頂梁，7-高壓膠管，8-紅外探頭，9-前驅(qū)動(dòng)軸，10-履帶，11-可拆卸底座，12-危險(xiǎn)警報(bào) 信號(hào)器，13-前立柱，14-泄壓閥，15-集控操縱箱，16-操作閥，17-萬(wàn)向輪，18-液壓千斤頂， 19-電氣控制開關(guān)，20-中立柱，21-壓力表，22-發(fā)動(dòng)機(jī)，23-減速器，24-側(cè)護(hù)板，25-尾梁， 26-后立柱，27-驅(qū)動(dòng)輪，28-后驅(qū)動(dòng)軸，29-瓦斯探頭，30-巷道，31-手持式防爆遙控器。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述：
[0011] 圖1所示，本發(fā)明礦用履帶自移式可伸縮超前支護(hù)液壓支架的行走機(jī)構(gòu)由可拆卸 底座（11)和履帶（10)組成，通過(guò)安設(shè)在可拆卸底座上（11)上的液壓千斤頂（18)實(shí)現(xiàn)支架 整體升降，然后轉(zhuǎn)動(dòng)萬(wàn)向輪（17)實(shí)現(xiàn)支架原地的方向調(diào)整。行走所需動(dòng)力通過(guò)布置在巷道 (30)中的乳化液泵站（4)和移動(dòng)變電站（2)供給。乳化液泵站（4)通過(guò)高壓膠管（7)與安 設(shè)在可拆卸底座（11)上的發(fā)動(dòng)機(jī)（22)連接，經(jīng)減速器（23)將動(dòng)力傳遞到前驅(qū)動(dòng)軸（9)、后 驅(qū)動(dòng)軸（28 )，帶動(dòng)安裝在驅(qū)動(dòng)輪（27 )上的履帶（10 )。移動(dòng)變電站（2 )通過(guò)電纜（1)將動(dòng)力 傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)（22)。安設(shè)在可拆卸底座（11)上的前立柱（13)、中立柱（20)、后立柱（26)、前 探梁（5)、可伸縮頂梁（6)、側(cè)護(hù)板（24)和尾梁（25)組成了本發(fā)明的支護(hù)系統(tǒng)，支架既可以 通過(guò)集控操縱箱（15)上的操作閥（16)和電氣控制開關(guān)（19)進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以由手持式防 爆遙控器（31)進(jìn)行操作，從而調(diào)整支架的高度和寬度，以適應(yīng)巷道（30)圍巖條件的變化。 其中，前立柱（13)、后立柱（26)、中立柱（20)上均安裝有泄壓閥（14)，中立柱（20)上安裝有 壓力表（21)，可伸縮頂梁上（6)上安裝有紅外探頭（8)、危險(xiǎn)警報(bào)信號(hào)器（8)，尾梁（25)上安 裝有瓦斯探頭（29)，所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)布置在巷道（30)內(nèi)的井下監(jiān)測(cè)分站（3)傳到地面， 當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)許用值時(shí)，危險(xiǎn)警報(bào)信號(hào)器（8)開始報(bào)警。
[0012] 圖2所示，本發(fā)明礦用履帶自移式可伸縮超前支護(hù)液壓支架的側(cè)護(hù)板（24 )經(jīng)高壓 膠管（7 )和電纜（1)與集控操縱箱（15 )連接，根據(jù)巷道（30 )寬度變化，通過(guò)集控操縱箱（15 ) 調(diào)整側(cè)護(hù)板（24)的伸縮狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1. 礦用履帶自移式可伸縮超前支護(hù)液壓支架，包括行走機(jī)構(gòu)、支護(hù)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和監(jiān) 控系統(tǒng)4部分；其特征在于：可拆卸底座由安裝在底座中部的單向液壓千斤頂和萬(wàn)向輪組 成，液壓元件和電氣元件獨(dú)立控制支護(hù)系統(tǒng)中的側(cè)護(hù)板，監(jiān)控系統(tǒng)安裝在支架可伸縮頂梁 前后兩端和立柱底座上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用履帶自移式可伸縮超前支護(hù)液壓支架，其特征在于：當(dāng) 支架被托起的時(shí)候通過(guò)手動(dòng)萬(wàn)向輪（17)實(shí)現(xiàn)支架的原地轉(zhuǎn)向，可以達(dá)到在不同巷道方向條 件下支架的調(diào)整目的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用履帶自移式可伸縮超前支護(hù)液壓支架，其特征在于：側(cè) 護(hù)板（24)分別通過(guò)高壓膠管（7)和電纜（1)與布置在可拆卸底座（11)上的集控操縱箱（15) 連接，可以通過(guò)集控操縱箱（15)調(diào)整側(cè)護(hù)板（24)的伸出或縮回狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)適應(yīng)巷道（30) 寬度變化的目的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用履帶自移式可伸縮超前支護(hù)液壓支架，其特征在于：在 支架可伸縮頂梁（6)兩端分別安設(shè)有可視化紅外探頭（8)和危險(xiǎn)報(bào)警器（12)以及瓦斯傳感 器（29)。
【文檔編號(hào)】E21D23/16GK203905991SQ201320662340
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】劉洪林, 張東升, 趙紅超, 歐陽(yáng)承釗 申請(qǐng)人:新疆大學(xué)