[發明專利]一種用于拱形巷道掘進的邁步式支護系統

在審

• 申請號: 201910778878.0
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN110388224A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 劉小明;張杰文;李小龍;張森;孫昊;李浪平;姚榮;劉懷江;蔣棟;黃輝;黃立剛;魏巍;田彥榮;黃海鵬
• 申請（專利權）人: 國家能源集團寧夏煤業有限責任公司梅花井煤礦
• 主分類號: E21D23/00
• 分類號: E21D23/00;E21D23/04;E21D23/20
• 代理公司: 銀川長征知識產權代理事務所 64102
• 代理人: 馬金紅

本發明屬于礦業開采設備技術領域，涉及一種用于拱形巷道掘進的邁步式支護系統。該系統，包括U型梁組、順梁組和油缸組，U型梁組包括第一U型梁、第二U型梁、第三U型梁和第四U型梁，順梁組包括2n個順梁，順梁包括前端梁和后端梁，油缸組包括推移油缸和支撐油缸。該系統，通過可邁步式移動的臨時支護方式，有效支護工作面迎頭、頂板和側壁，提高巷道的掘進速度，安全可靠、便于操作、實用性強。

技術領域

本發明屬于礦業開采設備技術領域，涉及一種用于拱形巷道掘進的邁步式支護系統。

背景技術

隨著科學技術的不斷發展，煤礦的掘進、采煤、運輸等相關設備均已實現了機械化，且設備的使用功率越來越大，巷道掘進的速度也越來越快，有效提高了煤礦企業的產量。

目前，應用最廣泛的掘進方式是采用掘進機掘進巷道，具體的，使用掘進機自帶的超前支護對新掘進的巷道進行支護；這種支護方式使得掘進過程常采用半斷面掘進的方式；即，先使用掘進機對拱形巷道的上部進行掘進，每掘進0.8m～1m時，掘進機前端的臨時支護就會對新掘巷道進行支護，之后掘進機停機并退出；作業人員人工搬運錨桿鉆機并使其站在新掘巷道下部的煤層上，利用錨桿鉆機對頂板進行錨桿支護；支護結束后，掘進機繼續作業，對巷道下部的煤層繼續進行掘進，同時清理積煤，再對巷道側壁進行錨桿支護，完成巷道掘進工作。然而，此種掘進方式存在諸多缺陷：作業人員搬運錨桿鉆機進行錨桿支護時，勞動強度高、作業量大、耗費時間長，使得掘進機也需要等待較長時間；同時，支護方式的支護面積有限，導致巷道重復掘進，工作量較大，工作效率較低，嚴重影響了掘進速度。

除了上述半斷面掘進的方式外，還可通過臨時支架對巷道進行支護并實現掘進；具體的，現有用于掘進工作面的邁步自移式支架，主要用于矩形巷道的臨時支護。而此類支架占用空間較多、支護面積較小，只能對巷道的頂板進行支護，無法有效作用于拱形巷道的迎頭與側壁，使得掘進機在作業過程中，巷道側壁無法得到有效支護，極易發生垮落并砸傷作業人員，同時，還需要重復對巷道進行掘進，嚴重影響了巷道的正常掘進，并增加了掘進費用、降低了掘進效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于拱形巷道掘進的邁步式支護系統，可邁步式移動，對掘進工作面迎頭、頂板及側壁進行有效支護，提高巷道的掘進速度。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下。

一種用于拱形巷道掘進的邁步式支護系統，包括U型梁組、順梁組和油缸組；U型梁組包括依次排列的第一U型梁、第二U型梁、第三U型梁和第四U型梁；順梁組包括2n個順梁，順梁包括相互鉸接的前端梁和后端梁；順梁組，其中的n個順梁為A順梁組，并通過前端梁與第一U型梁連接、后端梁與第三U型梁連接的方式與U型梁組連接，另外的n個順梁為B順梁組，并通過前端梁與第二U型梁連接、后端梁與第四U型梁連接的方式與U型梁組連接；n為≥2的整數；油缸組包括推移油缸和支撐油缸；推移油缸的一端與第二U型梁連接，另一端與第三U型梁連接；支撐油缸的數量為8個，支撐油缸的一端分別安裝于第一U型梁、第二U型梁、第三U型梁和第四U型梁的兩個末端。通過上述技術方案，可實現該支護系統的邁步式前進，并對巷道的頂板進行有效支護。

進一步的，該邁步式支護系統，還包括前護板，油缸組還包括第一連接油缸；前護板的數量為n個，且其一端分別鉸接于A順梁組前端梁的端部，內表面分別通過第一連接油缸連接于對應的前端梁的內表面。通過設置前護板，對工作面迎頭進行有效支護。

進一步的，該邁步式支護系統，還包括側護裝置，側護裝置包括相互鉸接的側護板和連接座；油缸組還包括第二連接油缸；側護裝置的數量為2m個，且其連接座分別鉸接于位于U型梁組兩側的A順梁組/B順梁組的順梁上，其側護板分別通過第二連接油缸連接于對應的順梁上；m為≥1的整數。通過設置側護裝置，對巷道的側壁進行有效支護。

進一步的，第一U型梁、第二U型梁、第三U型梁和第四U型梁均為弧形的U型開口結構；通過弧形的上表面，對拱形巷道的支護效果更佳。