[发明专利]用于临时顶板支架的安全保护的装置及其方法

说明书

本分案申请是基于申请号为200410012074.3、申请日为2004年9月28日、发明名称为“用于临时顶板支架的安全保护的装置及其方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及承重液压技术，尤其是涉及一种用于临时顶板支架的安全保护控制的装置及其方法。

背景技术

在采矿作业中，顶板塌崩位置是应力集中处。为了避免因顶板塌崩造成的人员伤害需采取安全预防措施，包括向杆柱机(roof bolter)设备上增加承重结构。但是，增加结构支架的现有技术方法对安装该支架仍存在着危险。该问题通过对临时顶板支架的研究将更易于理解。

临时顶板支架

在永久顶板支架的安装(例如，杆柱机的操作)过程中，一个临时顶板支架用于支承一挖掘位置的顶板。在一常见结构中，双梁杆柱机需要两个操作者和两组用于安装杆柱的控制装置。通常，每个操作者负责连接入口通道的一半。而且，一个操作者还通常对该梁进行控制来使一临时顶板支架降低和升高并以一较低的速率来移动机器。在横跨一入口的每一排杆柱被安装好之后，这样的控制装置在重新确定机器的位置时使用。

然而，在某些顶板情况下，在临时顶板支架正在支承顶板时，该顶板可能会断裂。操作者可能或者没能注意到这样一种断裂已经发生了。在杆柱机的典型操作过程中，杆柱以大约四脚间隔来安装。这样，大量的岩石在安装好顶板的杆柱之间可能会破裂松散，而且这些岩石仅仅通过临时顶板支架而受到支承。

松散的岩石可引起至少三个潜在的危害。首先，临时顶板支架的控制装置位于杆柱机的前面附近。这样，操作者在临时顶板支架被释放时易于受到落下来岩石的危害。其次，临时顶板支架是通过具有负载闭锁阀的液压缸来支承的。临时顶板支架的下降速度仅依赖于液压回路内所施加的载荷和限制。这样，即使松散的岩石不会自由落下来，临时顶板支架也可能会以一定速度下降从而危害到操作者。此外，由快速下降引起的液压回路内的应变能对临时顶板支架造成损害。

发明内容

本发明的实施例公开了一种用于临时顶板支架的安全保护控制的装置及其方法。在本发明的一个实施例中，临时顶板支架具有一载荷传感元件。在一个非限定性示例实施例中，一临时顶板支架的横梁结构通过一载荷传感销来支承。该销可以被设置在该横梁结构的中心，而且还可以被设置在一个径向球轴承上。该销可使横梁枢转来适合于顶板倾斜的需要。在一个实施例中，临时顶板支架所受到的所有的载荷都通过销来传递。在一个非限定性示例实施例中，在销内安装应变仪，从而测量作用在销上的载荷，进而测量作用在临时顶板支架上的载荷。在另一个实施例中，压力传感器测量作用在液压系统上的载荷，进而测量作用在临时顶板支架上的载荷。

在一个实施例中，一个载荷检测系统(例如载荷传感销)检测到的非常高的载荷表示顶板已经断裂并且临时顶板支架正在支承着松散的岩石。在一个实施例中，当载荷传感系统检测到一个非常高的载荷时，在机器的前端(即在由临时顶板支架所支承的松散岩石附近)的临时顶板支架控制装置被禁止使用。一第二组远程临时顶板支架控制装置处于工作状态。这样，在临时顶板支架降低之前，操作者必须离开危险区域。在一个实施例中，第二组控制装置位于机器的后端。在一个实施例中，第二组控制装置被构造成能限制下降速度的结构形式。

在另一实施例中，附加的传感器用于检测危险区域内有或者没有操作者。在一个实施例中，附加的传感器是一个压力传感器，该压力传感器连接到一杆柱机操作者所在区域上。在另一个实施例中，附加的传感器是一个接近传感器，该接近传感器被构造成能够检测到在一杆柱机操作者所在区域上有或者没有一个物体(例如一个操作者)的结构形式。在一个非限定性示例实施例中，当一个附加的传感器表明危险区域内有操作者时，第二组控制装置被禁止使用。这样，当松散的岩石通过一临时顶板支架的载荷传感元件检测到而且操作者处于危险区域时，临时顶板支架不能被降低下来。

附图说明

结合下面的说明、附属的权利要求书和附图将更清楚地理解本发明的这些以及其它的特征、方面和优点。

图1是本发明一个实施例中具有一载荷传感销的非限定性示例临时顶板支架的不同角度的部分或整体示意图；

图2是本发明一个实施例中在一低矿层内具有一载荷传感销的非限定性示例临时顶板支架的示意图；

图3是本发明一个实施例中双梁杆柱机的非限定性示例的示意图，其中该双梁杆柱机具有一载荷传感销的临时顶板支架；

图4是本发明一个实施例中对临时顶板支架进行操作的非限定性方法的流程图；