[發(fā)明專利]一種煤礦坍塌巷道救援用模塊化主頂裝備及其組裝方法

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• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110778358A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李梁;王雷;王新銘;王冠雄;張黎;朱玉芹;王宇名
• 申請（專利權(quán)）人: 煤科集團沈陽研究院有限公司
• 主分類號: E21F11/00
• 分類號: E21F11/00;E21D9/10;E21F13/00;E21D9/12
• 代理公司: 21116 沈陽易通專利事務(wù)所
• 代理人: 王建男

1.一種煤礦坍塌巷道救援用模塊化主頂裝備，其特征在于：包括一體化液壓泵站、電氣控制系統(tǒng)、后支撐組件、主頂油缸組件、前頂鐵模塊、導(dǎo)軌模塊、液壓平衡導(dǎo)向器、工具管和頂管機機頭管，其中一體化液壓泵站與主頂油缸組件中的油缸通過油路連接，以驅(qū)動主頂油缸組件中的油缸伸出或退回，導(dǎo)軌模塊沿預(yù)計煤礦坍塌巷道頂入位置設(shè)置，所述后支撐組件設(shè)置在導(dǎo)軌模塊的尾段，所述主頂油缸組件設(shè)置在后支撐組件的前部支撐面處，所述前頂鐵模塊設(shè)置在導(dǎo)軌模塊上，且主頂油缸組件的油缸伸出端連接前頂鐵模塊的背面，前頂鐵模塊的整面抵接在工具管尾端，工具管的前端與頂管機機頭管尾端對接，且所述工具管和頂管機機頭管可滑動的設(shè)置在導(dǎo)軌模塊上；

所述液壓平衡導(dǎo)向器有若干個，液壓平衡導(dǎo)向器等間隔設(shè)置，使得若干個液壓平衡導(dǎo)向器形成用于定位工具管和頂管機機頭管頂入方向的直線延伸的通道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦坍塌巷道救援用模塊化主頂裝備，其特征在于：所述后支撐組件包括后支撐腿模塊、連接螺栓組件和后靠背模塊，其中后靠背模塊豎直設(shè)置，支撐腿模塊一端通過連接螺栓組件支撐在后靠背模塊的背面，支撐腿模塊另一端通過內(nèi)置的錨桿插入地下，以起到對后靠背模塊的背面支撐作用，主頂油缸組件主體抵接在后靠背模塊的正面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦坍塌巷道救援用模塊化主頂裝備，其特征在于：所述主頂油缸組件包括若干組矩形的框架結(jié)構(gòu)和主頂油缸，在每組主頂油缸組件中，所述主頂油缸放置在框架結(jié)構(gòu)中，且多個所述主頂油缸組件可通過框架結(jié)構(gòu)相互疊放。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦坍塌巷道救援用模塊化主頂裝備，其特征在于：所述導(dǎo)軌模塊有多段可快速對接的導(dǎo)軌組成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦坍塌巷道救援用模塊化主頂裝備，其特征在于：所述液壓平衡導(dǎo)向器包括兩個導(dǎo)向器支架、上支撐梁、至少兩個壓緊輪和彈性復(fù)位裝置，兩個所述導(dǎo)向器支架對稱的設(shè)置在導(dǎo)軌模塊的兩側(cè)，所述上支撐梁主體為“U”型結(jié)構(gòu)，上支撐梁的兩個自由端部分別通過固定插銷組件快速連接在導(dǎo)向器支架的頂端，所述壓緊輪通過彈性復(fù)位裝置安裝在上支撐梁上，使得壓緊輪的外周面可抵接在工具管或頂管機機頭管的外壁，以使壓緊輪壓緊并導(dǎo)向工具管或頂管機機頭管的推頂方向。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤礦坍塌巷道救援用模塊化主頂裝備，其特征在于：所述彈性復(fù)位裝置中活動部的伸縮方向穿過工具管或頂管機機頭管的軸心。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤礦坍塌巷道救援用模塊化主頂裝備，其特征在于：所述上支撐梁包括橫梁和兩個斜梁，兩個所述斜梁頂端分別連接在橫梁的端部，兩個斜梁主體向遠離橫梁的斜下方向延伸，使得橫梁和兩個斜梁組成“Y”型結(jié)構(gòu)，所述彈性復(fù)位裝置安裝在斜梁上，且彈性復(fù)位裝置中活動部的伸縮方向垂直于斜梁的主體延伸方向。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤礦坍塌巷道救援用模塊化主頂裝備，其特征在于：所述彈性復(fù)位裝置包括皮囊蓄能器、油管和若干個柱塞油缸，所述柱塞油缸的缸體安裝在上支撐梁上，壓緊輪安裝在柱塞油缸的伸出端，柱塞油缸的缸體內(nèi)油腔通過油管與皮囊蓄能器連接，并通過皮囊蓄能器緩沖柱塞油缸的伸縮沖力。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦坍塌巷道救援用模塊化主頂裝備，其特征在于：所述前頂鐵模塊主體包括U型頂鐵和兩個前頂鐵支撐滾輪，U型頂鐵內(nèi)部空腔開口朝上，所述前頂鐵支撐滾輪分別設(shè)置在U型頂鐵底部的兩側(cè)，U型頂鐵通過前頂鐵支撐滾輪可滑動的安裝在導(dǎo)軌模塊上，主頂油缸組件的伸出端和工具管的尾端分別抵接在U型頂鐵的兩側(cè)端面。

10.一種煤礦坍塌巷道救援用模塊化主頂裝備的組裝方法，用于組裝如權(quán)利要求1-9任一項所述的煤礦坍塌巷道救援用模塊化主頂裝備，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、對施工現(xiàn)場情況進行前期測量，確定頂進軸線位置；

步驟2、吊運后支撐組件到合適位置后，將后支撐組件錨固在地面上，在緊靠后靠背模塊的位置布置導(dǎo)軌模塊，并對導(dǎo)軌模塊進行調(diào)平處理，后支撐組件通過螺栓連接在導(dǎo)軌模塊的后段，后靠背模塊兩側(cè)分別布置兩個主頂油缸組件，主頂油缸組件中油缸的伸出端通過螺栓快速連接在前頂鐵模塊的背面，主頂油缸組件的后部緊靠在后靠背模塊正面；

步驟3、吊運頂管機機頭管和工具管至導(dǎo)軌模塊上，在頂管機機頭管和工具管外部安裝液壓平衡導(dǎo)向器；連接一體式液壓泵站與主頂油缸，連接電氣控制系統(tǒng)處的動力電纜至頂管機機頭管內(nèi)部的截割電機上，完成動力對接準備；

步驟4、啟動一體式液壓泵站的防爆電機，使用一根長測壓管線依次對液壓平衡導(dǎo)向器上的各皮囊蓄能器注壓，待機械壓力表顯示到預(yù)定壓力時，停止加壓，拆除測壓管線；

步驟5、通過一體化液壓泵站內(nèi)的防爆電控負載敏感控制閥控制主頂油缸前后運動進行調(diào)試操作；啟動頂管機機頭管內(nèi)部的截割電機，使機頭空載運行調(diào)試。