[发明专利]一种用于拱形巷道掘进的迈步式支护系统

说明书

本发明属于矿业开采设备技术领域，涉及一种用于拱形巷道掘进的迈步式支护系统。该系统，包括U型梁组、顺梁组和油缸组，U型梁组包括第一U型梁、第二U型梁、第三U型梁和第四U型梁，顺梁组包括2n个顺梁，顺梁包括前端梁和后端梁，油缸组包括推移油缸和支撑油缸。该系统，通过可迈步式移动的临时支护方式，有效支护工作面迎头、顶板和侧壁，提高巷道的掘进速度，安全可靠、便于操作、实用性强。

技术领域

本发明属于矿业开采设备技术领域，涉及一种用于拱形巷道掘进的迈步式支护系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展，煤矿的掘进、采煤、运输等相关设备均已实现了机械化，且设备的使用功率越来越大，巷道掘进的速度也越来越快，有效提高了煤矿企业的产量。

目前，应用最广泛的掘进方式是采用掘进机掘进巷道，具体的，使用掘进机自带的超前支护对新掘进的巷道进行支护；这种支护方式使得掘进过程常采用半断面掘进的方式；即，先使用掘进机对拱形巷道的上部进行掘进，每掘进0.8m～1m时，掘进机前端的临时支护就会对新掘巷道进行支护，之后掘进机停机并退出；作业人员人工搬运锚杆钻机并使其站在新掘巷道下部的煤层上，利用锚杆钻机对顶板进行锚杆支护；支护结束后，掘进机继续作业，对巷道下部的煤层继续进行掘进，同时清理积煤，再对巷道侧壁进行锚杆支护，完成巷道掘进工作。然而，此种掘进方式存在诸多缺陷：作业人员搬运锚杆钻机进行锚杆支护时，劳动强度高、作业量大、耗费时间长，使得掘进机也需要等待较长时间；同时，支护方式的支护面积有限，导致巷道重复掘进，工作量较大，工作效率较低，严重影响了掘进速度。

除了上述半断面掘进的方式外，还可通过临时支架对巷道进行支护并实现掘进；具体的，现有用于掘进工作面的迈步自移式支架，主要用于矩形巷道的临时支护。而此类支架占用空间较多、支护面积较小，只能对巷道的顶板进行支护，无法有效作用于拱形巷道的迎头与侧壁，使得掘进机在作业过程中，巷道侧壁无法得到有效支护，极易发生垮落并砸伤作业人员，同时，还需要重复对巷道进行掘进，严重影响了巷道的正常掘进，并增加了掘进费用、降低了掘进效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于拱形巷道掘进的迈步式支护系统，可迈步式移动，对掘进工作面迎头、顶板及侧壁进行有效支护，提高巷道的掘进速度。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下。

一种用于拱形巷道掘进的迈步式支护系统，包括U型梁组、顺梁组和油缸组；U型梁组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；顺梁组包括2n个顺梁，顺梁包括相互铰接的前端梁和后端梁；顺梁组，其中的n个顺梁为A顺梁组，并通过前端梁与第一U型梁连接、后端梁与第三U型梁连接的方式与U型梁组连接，另外的n个顺梁为B顺梁组，并通过前端梁与第二U型梁连接、后端梁与第四U型梁连接的方式与U型梁组连接；n为≥2的整数；油缸组包括推移油缸和支撑油缸；推移油缸的一端与第二U型梁连接，另一端与第三U型梁连接；支撑油缸的数量为8个，支撑油缸的一端分别安装于第一U型梁、第二U型梁、第三U型梁和第四U型梁的两个末端。通过上述技术方案，可实现该支护系统的迈步式前进，并对巷道的顶板进行有效支护。

进一步的，该迈步式支护系统，还包括前护板，油缸组还包括第一连接油缸；前护板的数量为n个，且其一端分别铰接于A顺梁组前端梁的端部，内表面分别通过第一连接油缸连接于对应的前端梁的内表面。通过设置前护板，对工作面迎头进行有效支护。

进一步的，该迈步式支护系统，还包括侧护装置，侧护装置包括相互铰接的侧护板和连接座；油缸组还包括第二连接油缸；侧护装置的数量为2m个，且其连接座分别铰接于位于U型梁组两侧的A顺梁组/B顺梁组的顺梁上，其侧护板分别通过第二连接油缸连接于对应的顺梁上；m为≥1的整数。通过设置侧护装置，对巷道的侧壁进行有效支护。

进一步的，第一U型梁、第二U型梁、第三U型梁和第四U型梁均为弧形的U型开口结构；通过弧形的上表面，对拱形巷道的支护效果更佳。