[發明專利]一種液壓自移循環支撐巷道組合支架及施工方法

有效

• 申請號: 201510059398.0
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104712356A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 崔希海;翟明華;鄭云敏;鄧齊;趙醫民;戴玉華;周玉龍;王雷;李慶功;王振明
• 申請（專利權）人: 鄭東風;周斌
• 主分類號: E21D23/04
• 分類號: E21D23/04;E21D23/08;E21D23/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

技術領域

本發明涉及地下采掘工程設備領域，具體的說，是涉及一種巷道臨時支護的組合支架及其自移裝置。

背景技術

礦山井下巷道的臨時支護包括采礦工作面出口巷道為加強支護而設的臨時支護和掘進工作面迎頭為防止巷道開掘后圍巖冒落坍塌傷人，而設的臨時支護。這兩類臨時支護的共同特點是要隨著采掘工作面的推進而前移。

傳統的采礦工作面臨時支護回撤搬運安裝是人工進行的，職工勞動強度大，用人多、效率低、支護強度低，安全不可靠。近年來，隨著采礦裝備技術的發展，有部分綜合機械化開采工作面出口巷道超前支護使用前拉后推或交替邁步式液壓支架，這種液壓支架大多是沿著巷道走向支護巷道頂板，雖然支架支護強度大，液壓自移，解決了職工的勞動強度和安全問題，但支架反復碾壓錨桿錨索，嚴重破壞了原有巷道支護，由于前拉后推或交替邁步存在反復支撐卸載對巷道頂板的破壞，當巷道壓力大頂板破碎時難以應用。

掘進巷道臨時支護是掘進工作面的主要安全設施。對于開采深度較淺且圍巖強度高、開挖后自支撐穩定可靠、地質構造簡單等適合條件，采用機械方式進行永久支護，作業人員不需要進入空頂區，可以不作臨時支護，直接進行永久支護。但一般情況下，在巷道開挖后要先在掘進迎頭附近實施臨時支護，在臨時支護的保護下實施巷道的永久支護。現有掘進巷道臨時支護及采用機械方式進行永久支護主要有6種類型，這些臨時支護方式均在不同程度上存在缺陷。

1、傳統的臨時支護方式有吊環加鋼管(或軌道、型鋼)等，通過前竄鋼管(或軌道、型鋼)等再加護頂材料臨時支護頂板。臨時支護前竄時需人工鋪網、人工安裝頂材料，勞動強度大，空頂下作業不安全，對頂板支護力幾乎沒有，只能對作業人員起到有限的保護作用，常出現現場作業人員圖省事、怕麻煩、不使用現象。

2、掘進機機架托梁式臨時支護，鋪網作業仍在空頂下，支護面積達不到全斷面，機架強度及與掘進機連接強度受限，支護力很小，實施臨時支護及永久支護時掘進機就無法平行作業。

3、掘錨一體化掘進機從六十年代第一代掘錨機誕生至今已進行過兩次變革，第三代掘錨一體化，雖然實現了掘錨平行作業，但錨桿空頂距大，一般在1.2-1.5米以上，支護不能緊跟迎頭，所以，僅適用于釆深不大、礦壓小、圍巖條件較好的大斷面矩形或梯形巷道，因此，一直沒有得到廣泛的推廣應用。像我國絕大部分礦區及德國、波蘭等國家開釆深度較深，礦壓大，圍巖松軟破碎等條件，錨桿密集，甚至還需要掛網和錨索支護，支護工作量大，不僅空頂距離滿足不了要求，支護時間遠大于截割時間，也很難與截割同步。

4、前后推拉式或成對交替邁步式液壓自移支架，每一個循環對頂板反復支撐一次，易破壞頂板，不利于對頂板的支護，頂板條件不好時，必須停機支護，不能實現掘進機截割與永久支護平行作業。

5、德國研制的單軌吊架棚機。可以實現永久支護的機械化操作，避免人員進入無支護區作業，但該設備結構太復雜，外形尺寸大，只能適用于大斷面巷道施工，支護與掘進截割在同一區域，相互干撓，影響平行作業效率。

6、TBM巖石掘進機有敝開式、雙護盾、單護盾等，遂道施工臨時支護形式是與全斷面截割掘進機一體化的支護方式。該支護方式掘進迎頭對頂幫的支護是通過護盾全長對圍巖的整體支撐、收縮、前移、再支撐，反復支撐易破壞圍巖，僅適用于拐彎曲率半徑大、大斷面、圍巖條件較好的遂道施工，遇斷層、破碎帶易被卡住。

因此，如何設計一種全新的裝置，來實現巷道的臨時支護，是本領域技術人員迫切需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是為克服上述已有技術的不足，提供一種液壓自移循環支撐巷道組合支架及其操作應用方法。

本發明采用的技術方案如下:

一種液壓自移循環支撐巷道組合支架，至少應包括：架上懸吊自移裝置、若干架架上懸吊式巷道液壓支架、軌道、運載巷道液壓支架的小車及小車牽引裝置，其中，所述架上懸吊式巷道液壓支架沿巷道橫截面方向支撐圍巖，所述的支架的頂部與巷道頂板間留有一定空間，所述的空間用于放置懸吊自移裝置；所述懸吊自移裝置至少應包括相連的前、后懸吊架，在所述的后懸吊架的端部設有推移千斤頂及推移千斤頂缸體側和活柱側的鎖止裝置，所述的軌道安裝在前、后懸吊架的下方且與前、后懸吊架的兩端相連，小車安裝在軌道上，所述的小車通過小車牽引裝置牽引其沿著軌道來回運動。

所述架上懸吊式巷道液壓支架，按照支架的頂梁形狀有“一”字形、“人”字形、三心拱形或半圓拱形；按照支架的支回方式有可沿巷道橫截面方向折疊伸縮型和僅巷道液壓支架兩側的支撐為伸縮型。