[发明专利]用于掘进迎头临时支架升降运移的框架装置与操作方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种用于掘进迎头临时支架升降运移的框架装置与操作方法。

背景技术

地下工程开掘后要进行支护，为了保障支护作业过程中不受围岩冒落坍塌伤害，必须要先行临时支护，以使作业人员在有可靠的支护下作业。

现有地下工程掘进施工临时支护方式主要有5种类型：

1、传统的临时支护方式，有吊环、钢管（或轨道、型钢）等方式，即通过前窜钢管等，在其上加护顶材料，在钢管等的后端与顶板间楔接，将前端撅起以护顶。

2、掘进机机载式托梁护顶方式。

3、前后推拉式或成对交替迈步式液压自移支架。

4、德国研制的单轨吊架棚机。

5、TBS遂道施工掘进机临时支护形式。

现有临时支护存在的主要问题：

1、传统的临时支护前窜时需人工铺网、上接顶材料，劳动强度大，仍存在空顶下作业不安全，对顶板支护力几乎没有，只能对作业人员起到有限的保护作用，常出现现场作业人员图省事、怕麻烦、不使用现象。

2、掘进机机载托梁式临时支护铺网作业仍在空顶下，支护面积达不到全断面，机架强度及与掘进机连接强度受限，支护力很小，掘进机就无法与永久支护平行作业。

3、前后推拉式或成对交替迈步式液压自移支架，每一个循环对顶板反复支撑一次，易破坏顶板，不利于对顶板的支护，顶板条件不好时，必须停机支护，不能实现掘进机截割与永久支护平行作业。

4、德国研制的单轨吊架棚机。可以实现架棚巷道永久支护的机械化操作，避免人员进入无支护区作业，但该设备结构太复杂，外形尺寸大，只能适用于大断面巷道施工，支护与掘进截割在同一区域，相互干扰，影响平行作业效率。

5、TBM遂道施工岩石掘进机有敝开式、双护盾、单护盾三种形式，临时支护形式是与全断面截割掘进机一体化的支护方式。该支护方式掘进迎头对顶帮的支撑是通过护盾全长对围岩的整体支撑、收缩、前移、再支撑，护盾对围岩的反复支撑，易破坏围岩，且TBM掘进机结构复杂，外形尺寸大，仅适用于围岩条件较好、拐弯曲率半径大的大断面施工，遇断层、破碎带易被卡住。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明涉及一种用于矿山掘进工作面迎头临时支架升降运移的可自移框架装置。该装置与配套的临时支架配合，解决了掘进工作面临时支架的机前架设、机后回撤、前移至机前再架设的循环问题及巷道永久支护与掘进机截割平行作业问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于掘进迎头临时支架升降运移的框架装置，包括液压自移系统、实现临时支架由后向前移动的载架小车和实现临时支架升降的支架升降辅助系统，所述的载架小车设于液压自移系统的顶部的支架上，且载架小车由牵引系统驱动，所述的支架升降辅助系统设于液压自移动框架系统的前后端并固定于液压自移动框架系统顶部的支架与底部的滑靴底座上。液压自移系统主要功能是使该装置随巷道掘进前移，载架小车及其牵引系统将临时支架从机后移至机前，支架升降辅助系统为临时支架的升降给予辅助。装置的下部拥有足够的空间满足掘进机及其操控人员作业及通风、除尘、管线等设施的布设，装置的外侧空间用于运移临时支架；为减少装置自行移动过程的摩擦力，装置整体固定于滑靴底座之上。

所述的液压自移系统包括机头、机尾和两个推移千斤顶，所述的推移千斤顶的一端通过多向铰接固定底座I与机尾底部连接，另一端通过多向铰接固定底座II与机头底部支架连接，且所述的机头和机尾各自固定在一个滑靴底座上，所述的机头和机尾的顶部设有供载架小车来回运动的轨道，且机头、机尾顶部间的轨道采用活动轨道，所述的活动轨道由移轨千斤顶驱动。

为保证机头有后退空间，机头、机尾顶部间的轨道采用活动轨道，在横向上通过一对分别固定于机头、机尾架上的移轨千斤顶可以向内侧平移，在纵向上机头或机尾端固定，另一端随机头或机尾移动可相对滑动。该装置从行进方向上分为机头端和机尾端两部分，机尾端为推进动力端，系统所需的液压推进力由液压泵提供。该系统通过两个推移千斤顶伸缩实现自行移动，两个推移千斤顶可实现同步或非同步移动。