本發(fā)明屬于煤礦井下綜掘面臨時(shí)支護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種無(wú)反復(fù)支撐臨時(shí)支護(hù)裝備。

背景技術(shù)：

在快速掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)支架研制前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)煤礦井下掘進(jìn)工作面普遍使用的臨時(shí)支護(hù)有：一是吊掛環(huán)穿管式前探梁臨時(shí)支護(hù)；二是掘進(jìn)機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置；三是采用多排單體液壓支柱加高強(qiáng)度工字鋼棚梁支護(hù)法等。這些方式雖然在一定程度上緩解了掘進(jìn)工作面迎頭支護(hù)的壓力，改善了工作面的支護(hù)狀況，但實(shí)際使用過(guò)程中還存在著許多不足之處，安全上仍然存在較大的隱患。掘進(jìn)工作面臨時(shí)支護(hù)的安全問(wèn)題是長(zhǎng)期困擾煤礦快速掘進(jìn)安全生產(chǎn)多年的技術(shù)難題，由于巷道掘進(jìn)后頂板不能及時(shí)得到有效的支護(hù)，經(jīng)常會(huì)造成頂板掉矸傷人事故，無(wú)法充分發(fā)揮高性能掘進(jìn)機(jī)的效率。

（1）吊掛環(huán)穿管式前探梁臨時(shí)支護(hù)

吊掛環(huán)穿式前探梁臨時(shí)支護(hù)，主要由吊掛環(huán)和前探梁組成，環(huán)由錨桿固定在頂板上，前探梁在吊環(huán)中，探出后支護(hù)頂板，其主要問(wèn)題：①利用半圓木和木楔將鋼與頂板剎實(shí)背緊，沒(méi)有初撐力，存在極大的安全隱患；②前探梁與頂板為點(diǎn)或線接觸，不能對(duì)空頂區(qū)全面進(jìn)行有效支護(hù)，如遇到頂板破碎使用效果就更差；③操作過(guò)程復(fù)雜，需要人工移動(dòng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，臨時(shí)支護(hù)速度慢、效率低；④錨網(wǎng)支護(hù)方式在鋪網(wǎng)時(shí)操作員必須進(jìn)入空頂區(qū)作業(yè)，存在極大的安全隱患。

（2）掘進(jìn)機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置

裝置主要由左右底座、左右機(jī)架、左右翻轉(zhuǎn)架、左右折臂架和頂架梁組成，安裝在掘進(jìn)機(jī)前中部。掘進(jìn)機(jī)正常掘進(jìn)時(shí)，該裝置折疊收縮在截割減速機(jī)背部，不干擾掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和截割作業(yè)功能；需要支護(hù)時(shí)通過(guò)操作支護(hù)折疊架的液壓控制閥來(lái)控制折疊架的位置，使折疊架伸出支撐于頂板，完成支護(hù)功能。其主要缺陷：①支護(hù)面積小，不能完全支護(hù)暴露的頂板; ②錨網(wǎng)支護(hù)時(shí)操作人員仍在空頂下作業(yè)， 存在極大的安全隱患;③該裝置對(duì)頂板適應(yīng)性差。掘進(jìn)時(shí)遇到頂?shù)装迤鸱?巷道變低， 機(jī)載支護(hù)不能完全施展開(kāi)， 達(dá)不到初撐力， 存在較大安全隱患。

（3）多排單體液壓支柱加高強(qiáng)度工字鋼棚梁支護(hù)法

機(jī)掘后先迅速采用液壓?jiǎn)误w支柱將空頂區(qū)支撐牢固，然后再進(jìn)行敲幫問(wèn)頂，待處理完掉活矸、浮石后，迅速用單體柱將工字鋼和鋼絲網(wǎng)頂?shù)巾敳科街辈糠?、連網(wǎng)、護(hù)住頂板。支設(shè)每根單體液壓支柱時(shí)至少三人配合進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，成本高，回柱危險(xiǎn)性大，存在安全隱患，并且影響人員及設(shè)備通行，支護(hù)效果和安全保障不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有煤礦井下臨時(shí)支護(hù)存在的上述問(wèn)題，提供一種無(wú)反復(fù)支撐臨時(shí)支護(hù)裝備。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種無(wú)反復(fù)支撐臨時(shí)支護(hù)裝備，包括內(nèi)支架組和外支架組，內(nèi)支架組設(shè)置在外支架組內(nèi)側(cè)，內(nèi)支架組包括左右兩個(gè)內(nèi)支架，兩個(gè)內(nèi)支架通過(guò)內(nèi)支架組挑梁和中間支撐橫梁將其左右內(nèi)側(cè)兩個(gè)內(nèi)支架連接為一體，內(nèi)支架組挑梁鉸接連接在內(nèi)支架的兩端；外支架組包括左右兩個(gè)外支架，外支架通過(guò)外支架組挑梁和中間支撐橫梁將其左右外側(cè)外支架連接為一體，外支架挑梁鉸接連接在外支架的兩端。

進(jìn)一步的，內(nèi)支架和外支架結(jié)構(gòu)相同，包括立柱、底座、前連桿、掩護(hù)梁、后連桿以及外支架頂梁或內(nèi)支架頂梁，底座前端與立柱的一端鉸接連接，立柱另一端與外支架頂梁或內(nèi)支架頂梁鉸接連接，底座中部分別與前連桿和后連桿的一端鉸接連接，前連桿和后連桿的另一端與掩護(hù)梁鉸接連接，掩護(hù)梁端部與外支架頂梁或內(nèi)支架頂梁鉸接連接，底座上布置有推拉油缸，推拉油缸與立柱鉸接連接，立柱與外支架頂梁或內(nèi)支架頂梁鉸接連接，外支架頂梁或內(nèi)支架頂梁與挑梁和外支架組挑梁鉸接處分別布置了挑梁千斤頂。

進(jìn)一步的，兩個(gè)支架組和內(nèi)外交替布置。當(dāng)無(wú)反復(fù)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置向前移架時(shí)，內(nèi)外支架組交替支撐頂板，既保證頂板的及時(shí)支護(hù)，又能彼此當(dāng)做穩(wěn)定點(diǎn)，通過(guò)推移油缸，實(shí)現(xiàn)無(wú)反復(fù)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置的邁步自移。

進(jìn)一步的，內(nèi)支架組中間的支撐橫梁和外支架組中間的支撐橫梁為矩形或拱形。能夠適應(yīng)不同形狀的巷道。支撐橫梁的寬度與鋼帶的寬度相近，對(duì)頂板進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)時(shí)相當(dāng)于鋼帶加錨桿對(duì)頂板的永久支護(hù)。根據(jù)巷道錨桿的排距調(diào)整支撐橫梁的間距，移架過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的無(wú)反復(fù)支撐。

所述的外支架組挑梁布置與臨時(shí)支護(hù)裝置前端，通過(guò)挑梁千斤頂實(shí)現(xiàn)挑梁的下擺，人工可將片網(wǎng)放置于挑梁上，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械化鋪網(wǎng)。

本發(fā)明跨騎于掘進(jìn)機(jī)之上，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)向前掘進(jìn)時(shí)，臨時(shí)支護(hù)裝置需跟隨掘進(jìn)機(jī)向前移動(dòng)，對(duì)頂板進(jìn)行及時(shí)支護(hù)。支架前移時(shí)，首先升內(nèi)側(cè)支架組的四根立柱，使內(nèi)側(cè)支架組的橫梁支撐頂板，伸內(nèi)側(cè)支架組的挑梁，使挑梁支撐頂板；收外側(cè)支架組的挑梁，再降外側(cè)支架組的左右四根立柱，直至外側(cè)支架組的支撐橫梁完全脫離頂板；通過(guò)內(nèi)外支架組左右底座間的推移油缸同時(shí)推拉使外側(cè)支架組向前移動(dòng)一個(gè)推移行程；升外側(cè)支架組的四根立柱，使外側(cè)支架組的橫梁支撐頂板，伸外側(cè)支架的挑梁使其支撐頂板；收內(nèi)側(cè)支架組的挑梁，再降內(nèi)側(cè)支架組的左右四根立柱，直至內(nèi)側(cè)支架組的支撐橫梁完全脫離頂板；通過(guò)推移油缸的推拉使外側(cè)支架組向前移動(dòng)一個(gè)推移行程；臨時(shí)支護(hù)裝置移動(dòng)到位后將內(nèi)外兩組支架組都撐頂，再將挑梁油缸伸出，使挑梁緊貼工作面迎頭，防止迎頭煤層的跨落，然后根據(jù)實(shí)際工況條件在支架組前端與后端同時(shí)對(duì)巷道頂板進(jìn)行錨桿作業(yè)。

本發(fā)明改變傳統(tǒng)的支護(hù)方式、易及時(shí)實(shí)現(xiàn)全斷面主動(dòng)支撐頂板，可實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的無(wú)反復(fù)支撐，有利于礦井的頂板安全管理。

（1）鉸接框架交替式支撐橫梁機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的不間斷連續(xù)支護(hù)。

（2）根據(jù)綜掘面巷道的錨桿排距，對(duì)支撐橫梁的間距進(jìn)行設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的無(wú)反復(fù)支撐。

（3）臨時(shí)支護(hù)裝置中對(duì)頂板直接支護(hù)的為支撐橫梁，可根據(jù)綜掘面巷道的形狀（矩形、拱形等巷道），對(duì)支撐橫梁進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同形狀巷道的適應(yīng)性。

（4）兩組支架組內(nèi)外布置，內(nèi)外支架組左右底座間的推移油缸通過(guò)同時(shí)推拉使內(nèi)外支架組交替向前移動(dòng)，行走過(guò)程中始終有一組支架組撐頂，形成邁步式結(jié)構(gòu)，避免支架組在行走過(guò)程中相互干涉，保證行走的穩(wěn)定性，減少對(duì)頂板的反復(fù)支撐，提高空間安全性；通過(guò)分別控制左右推移油缸，可對(duì)臨時(shí)支護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)偏。

（5）獨(dú)立式的液壓系統(tǒng)，對(duì)掘進(jìn)工作面現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性高，液壓系統(tǒng)連接方便安全，人員在危險(xiǎn)區(qū)域安裝時(shí)間短，大大提高人員安全性。

（6）大跨距主體支撐機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)與綜掘裝備合理配套。與掘進(jìn)機(jī)獨(dú)立作業(yè)，互不干涉、性能可靠，移架迅速方便可靠。實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)——無(wú)支護(hù)——臨時(shí)支護(hù)——永久性支護(hù)的銜接過(guò)渡，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)掘進(jìn)與連續(xù)支護(hù)的作業(yè)方式。

本發(fā)明具有如下的有益效果：可實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的無(wú)反復(fù)支撐以及全斷面主動(dòng)支撐頂板，簡(jiǎn)化支護(hù)程序，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、臨時(shí)支護(hù)以及永久錨護(hù)同步進(jìn)行的連續(xù)作業(yè)方式，避免作業(yè)人員在空頂下作業(yè)的安全隱患，有利于煤礦掘進(jìn)工作的頂板安全管理，為綜掘面創(chuàng)造了安全的工作環(huán)境；提高煤礦掘進(jìn)面機(jī)械化支護(hù)作業(yè)程度，大大提高掘進(jìn)速度和工作效率，降低掘進(jìn)成本以及作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，緩解采掘接續(xù)緊張的被動(dòng)局面。

本發(fā)明可根據(jù)綜掘面的巷道形狀，只需對(duì)支撐橫梁進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，可適應(yīng)不同形狀的掘進(jìn)工作面，為掘進(jìn)工作面安全高效開(kāi)采創(chuàng)造可靠、靈活的支護(hù)條件，對(duì)完善掘進(jìn)面的機(jī)械化開(kāi)采工藝，提高掘進(jìn)速度和生產(chǎn)效率具有重要意義。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的主視示意圖；

圖2為本發(fā)明的俯視示意圖；

圖3為本發(fā)明的側(cè)視示意圖；

圖中：1.內(nèi)支架組，2.外支架組，3.外支架組挑梁，4.外側(cè)支架組支撐橫梁，5.外支架組頂梁，6．內(nèi)支架組支撐橫梁，7．內(nèi)支架組頂梁，8．立柱，9．底座，10．前連桿，11．掩護(hù)梁，12．后連桿，13．內(nèi)支架組挑梁，14．推移油缸，15．挑梁千斤頂。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說(shuō)明。

一種無(wú)反復(fù)支撐臨時(shí)支護(hù)裝備，包括內(nèi)支架組1和外支架組2，內(nèi)支架組1設(shè)置在外支架組2內(nèi)側(cè)，內(nèi)支架組1包括左右兩個(gè)內(nèi)支架，兩個(gè)內(nèi)支架通過(guò)內(nèi)支架組挑梁13和中間支撐橫梁6將其左右內(nèi)側(cè)兩個(gè)內(nèi)支架連接為一體，內(nèi)支架組挑梁13鉸接連接在內(nèi)支架的兩端；外支架組2包括左右兩個(gè)外支架，外支架通過(guò)外支架組挑梁3和中間支撐橫梁4將其左右外側(cè)外支架連接為一體，外支架組挑梁3鉸接連接在外支架的兩端。

所述的內(nèi)支架和外支架結(jié)構(gòu)相同，包括立柱8、底座9、前連桿10、掩護(hù)梁11、后連桿12以及外支架頂梁5或內(nèi)支架頂梁7，底座9前端與立柱8的一端鉸接連接，立柱8另一端與外支架頂梁5或內(nèi)支架頂梁7鉸接連接，底座9中部分別與前連桿10和后連桿12的一端鉸接連接，前連桿10和后連桿12的另一端與掩護(hù)梁11鉸接連接，掩護(hù)梁11端部與外支架頂梁5或內(nèi)支架頂梁7鉸接連接，底座9上布置有推拉油缸14，推拉油缸14與立柱鉸接連接，立柱與外支架頂梁5或內(nèi)支架頂梁7鉸接連接，外支架頂梁5或內(nèi)支架頂梁7與挑梁13和外支架組挑梁3鉸接處分別布置了挑梁千斤頂15。

所述的兩個(gè)支架組1和2內(nèi)外交替布置。當(dāng)無(wú)反復(fù)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置向前移架時(shí)，內(nèi)外支架組1和2交替支撐頂板，既保證頂板的及時(shí)支護(hù)，又能彼此當(dāng)做穩(wěn)定點(diǎn)，通過(guò)推移油缸14，實(shí)現(xiàn)無(wú)反復(fù)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置的邁步自移。

內(nèi)支架組中間的支撐橫梁6和外支架組中間的支撐橫梁4為矩形或拱形。能夠適應(yīng)不同形狀的巷道。其寬度與鋼帶的寬度相近，對(duì)頂板進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)時(shí)相當(dāng)于鋼帶加錨桿對(duì)頂板的永久支護(hù)。

所述的支撐橫梁4和6，根據(jù)巷道錨桿的排距調(diào)整支撐橫梁4和6的間距，移架過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的無(wú)反復(fù)支撐。

無(wú)反復(fù)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置與掘進(jìn)機(jī)合理的配套，對(duì)巷道頂板無(wú)反復(fù)支撐，能夠及時(shí)實(shí)現(xiàn)全斷面支護(hù)，簡(jiǎn)化支護(hù)程序，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、臨時(shí)支護(hù)以及永久錨護(hù)同步進(jìn)行的連續(xù)作業(yè)方式，避免作業(yè)人員在空頂區(qū)域作業(yè)，提高了機(jī)械化支護(hù)作業(yè)程度，降低了作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高掘進(jìn)效率，為作業(yè)人員的安全提供了有力保障。無(wú)反復(fù)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置主要由內(nèi)外兩組支架組組成，兩組支架組分別由左右兩個(gè)支架通過(guò)中間橫梁將兩個(gè)頂梁連接為一體而組成，每組支架的橫梁可根據(jù)巷道的形狀及錨桿的排距進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同巷道的適應(yīng)性及對(duì)頂板的無(wú)反復(fù)支撐，外支架組前端布置有挑梁，可實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的超前支護(hù)及機(jī)械化鋪網(wǎng)。內(nèi)外兩組支架組的左右底座上分別布置有推拉油缸。兩組支架組內(nèi)外交替布置，相互支撐頂板，且由于底座具有較大的接地面積，從而使內(nèi)外支架組能相互形成一個(gè)可靠的支撐點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)臨時(shí)支護(hù)裝置的邁步自移。

本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道頂板的無(wú)反復(fù)支撐，其結(jié)構(gòu)緊湊，操作靈活，能夠大大提高掘進(jìn)速度和工作效率。與綜掘機(jī)合理配套、操作簡(jiǎn)單、有足夠的支護(hù)強(qiáng)度，簡(jiǎn)化支護(hù)程序，實(shí)現(xiàn)全斷面支護(hù)掘進(jìn)工作面空頂區(qū)的頂板，保證掘進(jìn)工作面的作業(yè)人員和掘進(jìn)機(jī)處于安全狀態(tài)；實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、臨時(shí)支護(hù)以及永久錨護(hù)同步進(jìn)行的連續(xù)作業(yè)方式，減少原始往返臨時(shí)支護(hù)時(shí)間；減少職工原始扛運(yùn)、撤單體的勞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)工作面機(jī)械化臨時(shí)支護(hù)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。