一種掘進支護系統及巷道支護方法技術方案

本發明專利技術涉及巷道綜掘技術領域，公開了一種掘進支護系統。在掘進機和轉載機頂部設置軌道，軌道上設計可沿軌道移動的轉載小車，移動轉載小車通過軌道將收縮后的支架由轉載機尾部托運到掘進機前部的新開采且未進行頂板支護的巷道空間內，支架通過設計在支架兩側的左右伸縮梁的擴展以及伸縮支腿的高度調整，對新開采的巷道頂板進行支護，為掘進機快速進入下一個截割循環提供安全空間。避免了現有技術中，掘進機截割一個步距后需要后退，等待通過工人進入新開采巷道空間進行支護作業。本掘進支護系統實現了控制機械自動完成支護，提高了采掘工作的整體工作效率。本發明專利技術還提供了一種巷道支護方法。

【技術實現步驟摘要】
一種掘進支護系統及巷道支護方法
本專利技術涉及巷道綜掘
，特別是涉及一種掘進支護系統及巷道支護方法。
技術介紹
在礦山采掘工作過程中，井下巷道綜掘開采通過掘進機掘進完成，同時，在掘進過程中伴隨著支護工作，其二者工作相輔相成，掘進采掘同時對新揭露的巷道頂板進行支護。支護分為臨時支護和永久支護，當掘進機截割掘進一個步距后，巷道迎頭出現了一個未支護的新揭露的頂板，需要進行支護作業。待支護完成后，再次進行掘進機綜掘開采。近年來，隨著掘進機產品裝機功率的不斷加大，掘進機工作效率不斷提高，對綜掘工作生產任務的要求不斷提升，而上述的配套支護工作需要掘進機掘進后停車、倒退并等待，此流程及配套的支護設備結構大大限制了掘進工作效率的提高?，F有技術中，當掘進機截割掘進一個步距后，首先對新揭露的巷道頂板進行臨時支護，臨時支護大多采用前探梁方式，然后啟動掘進機帶動其尾部的轉載機后退，留出足夠的支護空間，錨護工人攜帶支護材料、工具進行永久支護，待支護完成后撤離人員和支護工具，啟動掘進機牽引轉載機前進，開始新的掘進循環。上述現有技術中，在掘進機自身工作效率不斷提高的情況下，配套的支護工作需掘進機停車并后退，操作人員進行人工支護，待支護完成后再啟動掘進機前進開始新一輪工作，此工序流程中包含的掘進機停車、后退、等待以及通過人工方式進入新開采巷道進行支護的方式都勢必限制了綜掘開采工作效率的提高。因此，設計一種支護方法，并與掘進機采掘工作形成一套提高掘進工作效率的系統，將新開采巷道由人工支護改為機械自動化支護，且掘進機不必后退，從而降低現有技術中支護工作對整體掘進工作效率的限制是本領域技術人員的設計目標。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種掘進支護系統，該掘進支護系統通過由人工對新開采巷道進行支護改為機械自動化支護，并且掘進支護系統進行機械自動支護時不需要掘進機后退，從而提高整體掘進工作效率。本專利技術的另一目的是提供一種巷道支護方法。為解決上述技術問題，本專利技術提供一種掘進支護系統，包括：掘進機，轉載機，所述轉載機與所述掘進機的后部連接，還包括：軌道，所述軌道一端設置于所述轉載機尾端頂部，另一端設置于所述掘進機頂部；移動轉載小車，所述移動轉載小車包括設置于所述軌道上且沿所述軌道前后移動的行走驅動機構；定位和轉運支架的輸送裝置；所述支架包括：用于在臨時支護時支護巷道頂部的頂梁；分別設置于所述頂梁兩端的左伸縮梁與右伸縮梁；分別設置于所述左伸縮梁與所述右伸縮梁上，且能夠被所述輸送裝置托舉運輸的伸縮支腿。優選地，所述軌道包括設置于所述掘進機上的第一段軌道；設置于所述轉載機上部的第三段軌道；連接于所述第一段軌道與所述第三段軌道之間的第二段軌道，且所述第二段軌道為柔性軌道。優選地，在所述第一段軌道的首端及所述第三段軌道的尾端分別設置防止所述移動轉載小車脫軌的限位擋塊。優選地，所述軌道包括第一軌道與第二軌道，所述第一軌道和所述第二軌道相平行。優選地，所述移動轉載小車還包括設置于所述行走驅動機構上，且在所述移動轉載小車移動過程中能夠對各移動位置節點處軌道間距離修正補償的調偏機構。優選地，所述調偏機構包括設置于所述行走驅動機構上的滑軌，所述滑軌包括位于所述第一軌道上方且垂直于所述第一軌道的第一滑軌和位于所述第二軌道上方且垂直于所述第二軌道的第二滑軌，所述第一滑軌和所述第二滑軌沿所述軌道方向前后分別設置兩條；插接于所述第一滑軌和所述第二滑軌上且可相對于所述第一滑軌和/或第二滑軌相對運動的的基座板。優選地，設置于所述基座板上的所述輸送裝置包括沿所述軌道方向伸縮的伸縮機構和定位塊，所述定位塊設置于所述伸縮機構頂部且隨所述伸縮機構的伸縮而移動。優選地，所述伸縮機構包括滑動配合的固定臂和滑動臂，所述固定臂設置于所述基座板上；所述伸縮機構還包括固定桿和滑動桿，所述固定桿設置于所述固定臂上，所述滑動桿與所述固定桿嵌套且所述滑動桿的滑動端與所述滑動臂的伸出端固連；所述定位塊設置于所述滑動桿上。優選地，所述基座板上包括兩套互相平行且沿軌道方向左右設置的所述伸縮機構，兩套所述伸縮機構分別設置于所述頂梁下部近所述左伸縮梁和近所述右伸縮梁的位置。優選地，所述定位塊斷面呈U形且軸線與所述軌道方向垂直。本專利技術還提供一種巷道支護方法，包括步驟：1)掘進機掘進一個步距，同時對轉載機尾端位置處于臨時支護狀態的巷道頂板進行永久支護；2)位于轉載機尾端處已完成永久支護的位置的支架由支護狀態收縮至轉運狀態；3)位于所述轉載機上的移動轉載小車承托所述支架；4)所述移動轉載小車輸送所述支架由所述轉載機尾端至所述掘進機的頂部所處于的新截割出的空頂巷道部位；5)在所述掘進機掘進的步距位置，處于轉運狀態的所述支架伸展至支護狀態并與所述移動轉載小車脫離。轉載機在掘進機后部與掘進機連接。自掘進機頂部至轉載機尾端頂部設置軌道，軌道的設置目的在于移動轉載小車能夠在軌道上前后移動，移動轉載小車用于承托并轉運支架，對巷道進行臨時支護的支架能夠通過縮短縱向與橫向尺寸結構而經移動轉載小車轉運，進而被輸送至掘進機新開采的巷道位置，再通過對支架結構的橫向和縱向的擴展，進行對巷道支護。支架的運送是利用了掘進機和轉載機與巷道之間的頂部空間完成，因此不必如現有技術中的方式：將掘進機連同轉載機后退，騰出新開采出的巷道空間進行支護；支架被運送至新開采的巷道后，通過控制左伸縮梁和右伸縮梁的伸展達到支護的寬度要求，通過控制伸縮支腿的伸展，使支架的頂梁抵住巷道頂部，同時伸縮支腿支住巷道底部，達到高度方向的支護要求。由此，支架的運送和支護都通過機械結構操作自動化完成，避免了現有技術中通過工人進入新開采巷道進行支護作業。掘進機、轉載機以及其二者之上設計的軌道，架設于軌道上的移動轉載小車和可伸縮的支架共同組成的掘進支護系統將現有技術中由人工完成的新開采巷道支護工作變為機械化自動完成，且通過巷道頂部空間的利用避免了需掘進機停車后退的步驟，由此，與現有技術對比，本掘進支護系統提高了掘進工作的整體效率。在一種優選的實施方式中，自掘進機頂部至轉載機尾端頂部設置的軌道分為三段組合而成，分別為設置于掘進機上的第一軌道、設置于轉載機上的第三軌道和第一軌道與第三軌道之間的第二軌道。對于掘進機與轉載機的連接，其二者為獨立的兩套設備，故連接后必然存在共同移動時的隨動偏移量，若置于其二者上部的軌道為一體結構，勢必在使用中軌道的一體結構被顛覆。第二軌道分別與第一軌道和第三軌道銜接，銜接處如同掘進機與轉載機的連接點，可以存在一定的偏移量。上方的軌道設置對應了掘進機與轉載機的連接狀態，互相協調移動，處于和諧狀態。此處的第二軌道使整體軌道實現了隨動偏移量的存在，具有柔性軌道的實質。在一種優選的巷道支護方法中，掘進機的采掘工作照常進行，當采掘一個步距后出現一個新揭露的巷道頂板，此時已經從轉載機尾端被移動轉載小車經軌道運抵掘進機頂部的支架處于轉運狀態，即為左右和上下都處于收縮的狀態，支架在新揭露的巷道頂板位置伸展左右和上下的結構，使左右寬度達到支護要求尺寸，使上下結構與巷道的頂板和地板分別相抵，達到支護狀態。掘進機在此處完成自動化支護后，可以在不后退的情況下繼續開始下一步開采工作。此巷道支護方法實現了機械自動化支護，且在支護工作進行時無需將完成開采工作的掘進機“倒車”。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種掘進支護系統，包括：掘進機(1)，轉載機(2)，所述轉載機(2)與所述掘進機(1)的后部連接，其特征在于，還包括：軌道(3)，所述軌道(3)一端設置于所述轉載機(2)尾端頂部，另一端設置于所述掘進機(1)頂部；移動轉載小車(4)，所述移動轉載小車(4)包括設置于所述軌道(3)上且沿所述軌道(3)前后移動的行走驅動機構(41)；定位和轉運支架(5)的輸送裝置(42)；所述支架(5)包括：用于在臨時支護時支護巷道頂部的頂梁(51)；分別設置于所述頂梁(51)兩端的左伸縮梁(52)與右伸縮梁(53)；分別設置于所述左伸縮梁(52)與所述右伸縮梁(53)上，且能夠被所述輸送裝置(42)托舉運輸的伸縮支腿(54)。

【技術特征摘要】
1.一種掘進支護系統，包括：掘進機(1)，轉載機(2)，所述轉載機(2)與所述掘進機(1)的后部連接，其特征在于，還包括：軌道(3)，所述軌道(3)一端設置于所述轉載機(2)尾端頂部，另一端設置于所述掘進機(1)頂部；移動轉載小車(4)，所述移動轉載小車(4)包括設置于所述軌道(3)上且沿所述軌道(3)前后移動的行走驅動機構(41)；定位和轉運支架(5)的輸送裝置(42)；所述支架(5)包括：用于在臨時支護時支護巷道頂部的頂梁(51)；分別設置于所述頂梁(51)兩端的左伸縮梁(52)與右伸縮梁(53)；分別設置于所述左伸縮梁(52)與所述右伸縮梁(53)上，且能夠被所述輸送裝置(42)托舉運輸的伸縮支腿(54)；所述軌道(3)包括設置于所述掘進機(1)上的第一段軌道(31)；設置于所述轉載機(2)上部的第三段軌道(33)；連接于所述第一段軌道(31)與所述第三段軌道(33)之間的第二段軌道(32)，且所述第二段軌道(32)為柔性軌道。2.如權利要求1所述的掘進支護系統，其特征在于，在所述第一段軌道(31)的首端及所述第三段軌道(33)的尾端分別設置防止所述移動轉載小車脫軌的限位擋塊。3.如權利要求2所述的掘進支護系統，其特征在于，所述軌道(3)包括第一軌道與第二軌道，所述第一軌道和所述第二軌道相平行。4.如權利要求3所述的掘進支護系統，其特征在于，所述移動轉載小車(4)還包括設置于所述行走驅動機構(41)上，且在所述移動轉載小車(4)移動過程中能夠對各移動位置節點處軌道間距離修正補償的調偏機構(43)。5.如權利要求4所述的掘進支護系統，其特征在于，所述調偏機構(43)包括設置于所述行走驅動機構(41)上的滑軌(431)，所述滑軌包括位于所述第一軌道上方且垂直于所述第一軌道的第一滑軌和位于所述第二軌道上方且垂直于所述第二軌道的第二滑軌，所述第一滑軌和所述第二滑軌沿所述軌道方向前后分別設置兩條；插接于所述第一滑軌和所述第二滑軌上且可相對于所述第一滑軌和/或第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張佃龍，馬明國，姜彪，徐明陽，徐培，
申請(專利權)人：兗礦集團有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37