一种冲击地压矿井采动条件下护帮强顶超前支架

摘要

本发明公开了一种冲击地压矿井采动条件下护帮强顶超前支架，涉及矿井支护技术领域，包括：机身、圆周侧移机构、提升机构，其中，所述圆周侧移机构滑动设置于机身下侧，所述机身上端位置处安装有提升机构，所述提升机构的输出端固定有上挡矸板，所述上挡矸板用于矿井顶部的护帮，且所述位于机身上的导向架上转动设置有侧防护组件，所述侧防护组件用于矿井侧壁的片帮，本发明采用圆周侧移机构配合支撑组件的方式，能更好适应不同宽度的巷道；同时在支护过程中，圆周侧移机构配合抬升组件以及侧防护组件，有利于对矿井顶壁和侧壁的支护。

说明书

技术领域

本发明涉及矿井支护技术领域，具体是一种冲击地压矿井采动条件下护帮强顶超前支架。

背景技术

矿井超前支架是综采设备中重要的设备之一，其用于矿井中配合工作面对巷道顶板进行支护，保护设备和人身安全。随着我国各种矿井开采比例越来越大，冲击地压过程中等造成工作面超前巷道事故频发，因此超前巷道的支护问题仍然是工作面支护体系的最薄弱环节和难点。而以往的开采工作面超前支护的方式主要是在巷道掘进期间施工的金属网、锚索、等联合支护的基础上，釆用单体支护、U形钢支架等支护形式，导致存在以下几个问题：1.在应用于软质矿井巷道时，如煤矿等，对矿井侧壁无法进行支护；2.由于地质内的压力造成巷道变形；3.不同巷道宽度不能适时匹配，只能根据配套尺寸进而设计适应单一巷道宽度的护帮机构。

因此，有必要提供一种冲击地压矿井采动条件下护帮强顶超前支架，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种冲击地压矿井采动条件下护帮强顶超前支架，包括：机身、圆周侧移机构、提升机构，其中，所述圆周侧移机构滑动设置于机身下侧，所述机身上端位置处安装有提升机构，所述提升机构的输出端固定有上挡矸板，所述上挡矸板用于矿井顶部的护帮，且位于所述机身上的导向架上转动设置有侧防护组件，所述侧防护组件用于矿井侧壁的片帮。

进一步，作为优选，所述圆周侧移机构包括：底板、支撑组件、周向移动组件和限位组件，其中，所述底板与所述机身相固定，所述底板周向均匀布设有多个导接球，所述导接球内滑动设置有侧翻架，且所述侧翻架与各导接球一一对应设置，所述侧翻架一端连接在支撑组件上，且其另一端与周向移动组件相连接，所述周向移动组件设置在固定于底板上的预置板与顶架间，所述底板上设置有限位组件，其与周向移动组件相对应设置。

进一步，作为优选，所述侧翻架下端转动设置有脚撑，且所述侧翻架末端位置处设置有连接襟片，所述脚撑一端通过液压缸与所述连接襟片相连接，所述脚撑远离液压缸一端通过伸缩弹簧与所述连接襟片相连。

进一步，作为优选，所述周向移动组件包括：第一转轮、主动轮、第四转轮，其中，所述顶架内侧转动设置有转轴，所述转轴上设置有第一转轮，且所述转轴一端固定有第二转轮，其另一端固定有第三转轮，位于所述顶架内侧的第二转轮一端固定轴接有横向转轮，所述横向转轮啮合传动设置有主动轮，且预置板内转动设置有多个第四转轮，所述第三转轮与第四转轮相啮合传动，所述第四转轮一侧通过摇座转动设置于所述预置板内，且所述摇座另一端转动设置于侧翻架上端内侧。

进一步，作为优选，所述限位组件包括：限位转轮，所述底板上端固定有基座，所述基座内固定有轴套，所述轴套内竖直滑动设置有齿条，所述齿条顶端位置处固定有限位转轮，且所述轴套中间位置处开设有单孔，且所述齿条在该所述单孔位置处啮合设置有齿轮。

进一步，作为优选，所述轴套轴向开口形状为长方形，其用于限制齿条在轴套内的转动。

进一步，作为优选，提升机构包括：第一液压千斤顶、第二液压千斤顶，其中，所述第一液压千斤顶一端与所述机身相固定，其另一端与所述上挡矸板固定，所述第二液压千斤顶下端与所述机身相固定，其上端铰接有铰架，第二液压千斤顶设置有两个，所述铰架另一端均与上挡矸板的另一侧相铰接，且铰架远离第二液压千斤顶一侧均铰接有立柱，两个所述立柱固定于机身上端面。

进一步，作为优选，所述侧防护组件包括：侧挡矸板，所述侧挡矸板转动设置于导向架上，所述侧挡矸板被配置为两个，两个所述侧挡矸板分别通过第三液压千斤顶、第四液压千斤顶与机身相连接，且所述侧挡矸板交叉部位处设置有凹槽，转动时可使两个所述侧挡矸板贴合。

与现有技术相比，本发明提供了一种冲击地压矿井采动条件下护帮强顶超前支架，具有以下有益效果：

本发明实施例中，护帮强顶超前支架采用圆周侧移机构，在圆周方向上可通过支撑组件在超前巷道内张开并抵触井底，使得该支架能更好适应不同宽度的巷道；在支护过程中，使用圆周侧移机构作为第一支撑，配合抬升组件(作为第二支撑)，有利于对在地压条件影响下的矿井顶壁进行分级支护，同时既可以实现对矿井的顶壁进行支撑，又可在支护结束后时，升高第二液压千斤顶，上挡矸板向下倾斜，有利于矿井顶壁碎石沿着上挡矸板下滑至支架后方，避免落石下落至支架前方，影响支架的活动。

附图说明

图1为一种冲击地压矿井采动条件下护帮强顶超前支架的整体结构示意图；

图2为一种冲击地压矿井采动条件下护帮强顶超前支架的矿井中示意图；

图3为一种冲击地压矿井采动条件下护帮强顶超前支架中圆周侧移机构的结构示意图；

图4为图2支撑组件的结构示意图；

图5为图2周向移动组件的结构示意图；

图6为图2限位组件的结构示意图；

图7为一种冲击地压矿井采动条件下护帮强顶超前支架中提升机构的结构示意图的结构示意图；

图中：1、机身；2、圆周侧移机构；21、底板；22、导接球；23、侧翻架；24、支撑组件；241、脚撑；242、液压缸；243、伸缩弹簧；25、预置板；26、周向移动组件；261、转轴；262、第一转轮；263、第二转轮；264、第三转轮；265、主动轮；266、第四转轮；267、摇座；27、顶架；28、限位组件；281、基座；282、轴套；283、齿条；284、限位转轮；285、齿轮；3、提升机构；31、第一液压千斤顶；32、第二液压千斤顶；33、铰架；34、立柱；4、上挡矸板；5、导向架；6、侧防护组件；61、侧挡矸板；62、第三液压千斤顶；63、第四液压千斤顶。

具体实施方式

请参阅图1～7，本发明实施例中，一种冲击地压矿井采动条件下护帮强顶超前支架，包括：机身1、圆周侧移机构2、提升机构3，其中，所述圆周侧移机构2滑动设置于机身1下侧，所述机身1上端位置处安装有提升机构3，所述提升机构3的输出端固定有上挡矸板4，所述上挡矸板4用于矿井顶部的护帮，且位于所述机身1上的导向架5上转动设置有侧防护组件6，所述侧防护组件6用于矿井侧壁的片帮。

本实施例中，如图3所示，所述圆周侧移机构2包括：底板21、支撑组件24、周向移动组件26和限位组件28，其中，所述底板21与所述机身1相固定，所述底板21周向均匀布设有多个导接球22，所述导接球22内滑动设置有侧翻架23，且所述侧翻架23与各导接球22一一对应设置，所述侧翻架23一端连接在支撑组件24上，且其另一端与周向移动组件26相连接，所述周向移动组件26设置在固定于底板21上的预置板25与顶架27间，所述底板21上设置有限位组件28，其与周向移动组件26相对应设置，所述圆周侧移机构2能够根据矿井的宽度自由控制侧翻架23的转动方向，进而使得所述支撑组件24更好的抵触在矿井底部。

作为较佳的实施例，如图4所示，所述侧翻架23下端转动设置有脚撑241，且所述侧翻架23末端位置处设置有连接襟片，所述脚撑241一端通过液压缸242与所述连接襟片相连接，所述脚撑241远离液压缸242一端通过伸缩弹簧243与所述连接襟片相连，所述液压缸242与伸缩弹簧243的配合便于脚撑241完全贴合在矿井内部地面上，有效减少支护在井内的滑动。

本实施例中，如图5所示，所述周向移动组件26包括：第一转轮262、主动轮265、第四转轮266，其中，所述顶架27内侧转动设置有转轴261，所述转轴261上设置有第一转轮262，且所述转轴261一端固定有第二转轮263，其另一端固定有第三转轮264，位于所述顶架27内侧的第二转轮263一端固定轴接有横向转轮，所述横向转轮啮合传动设置有主动轮265，且预置板25内转动设置有多个第四转轮266，所述第三转轮264与第四转轮266相啮合传动，所述第四转轮266一侧通过摇座267转动设置于所述预置板25内，且所述摇座267另一端转动设置于侧翻架23上端内侧；

也就是说，可根据超前巷道宽度控制主动轮265的转动方向，间接控制侧翻架23的转动方向，当巷道宽度较小时，主动轮265顺时针转动，侧翻架23下侧向支架内侧收缩；相反情况下，主动轮265逆时针转动，侧翻架23下侧向支架外侧张开，有利于在不同巷道宽度内进行作业。

本实施例中，如图6所示，所述限位组件28包括：限位转轮284，所述底板21上端固定有基座281，所述基座281内固定有轴套282，所述轴套282内竖直滑动设置有齿条283，所述齿条283顶端位置处固定有限位转轮284，且所述轴套282中间位置处开设有单孔，且所述齿条283在该所述单孔位置处啮合设置有齿轮285，所述齿轮285可控制限位转轮284的升降，从而控制第一转轮262和第三转轮264的转动，防止在支护过程中支撑组件24运动。

作为较佳的实施例，所述轴套282轴向开口形状为长方形，其用于限制齿条283在轴套282内的转动，进而限制限位转轮284的转动。

本实施例中，如图7所示，提升机构3包括：第一液压千斤顶31、第二液压千斤顶32，其中，所述第一液压千斤顶31一端与所述机身1相固定，其另一端与所述上挡矸板4固定，所述第二液压千斤顶32下端与所述机身1相固定，其上端铰接有铰架33，第二液压千斤顶32设置有两个，所述铰架33另一端均与上挡矸板4的另一侧相铰接，且铰架33远离第二液压千斤顶32一侧均铰接有立柱34，两个所述立柱34固定于机身1上端面；

换句话说，可根据超前巷道的高度控制第一液压千斤顶31的伸长量，在第一液压千斤顶31伸长时，第二液压千斤顶32收缩，使得上挡矸板4处于水平状态对顶壁进行支护，当支护结束后，第二液压千斤顶32伸长，上挡矸板4位于矿井未开采一端下降，碎石等可沿着侧防护组件6下降至支架一侧。

本实施例中，所述侧防护组件6包括：侧挡矸板61，所述侧挡矸板61转动设置于导向架5上，所述侧挡矸板61被配置为两个，两个所述侧挡矸板61分别通过第三液压千斤顶62、第四液压千斤顶63与机身1相连接，且所述侧挡矸板61交叉部位处设置有凹槽，转动时可使两个所述侧挡矸板61贴合，所述侧防护组件6能有效对未开采一方片壁和支架两侧壁进行支护，防止碎石等下落影响开采工作。

在具体实施时，护帮强顶超前支架作业时，先将该支架置于超前巷道处，根据现场矿井巷道宽度控制主动轮265的转动方向，侧翻架23向内侧或外侧转动，使得支撑组件24张开并抵触在井壁下端，然后根据现场矿井巷道高度控制第一液压千斤顶31的升高，第二液压千斤顶32收缩，使得上挡矸板4处于水平状态且抵触在矿井顶壁上，再启动第三液压千斤顶62与第四液压千斤顶63，侧挡矸板61张开，对超前巷道未开采一侧和支架两侧方进行支护，在支护结束后，第二液压千斤顶32伸长，上挡矸板4向未开采一侧倾斜，碎石等可沿着侧挡矸板61下落，同时侧翻架23向相反方向转动收缩，第三液压千斤顶62与第四液压千斤顶63收缩，侧挡矸板61亦收缩，直至退出该支架。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。