架棚支護巷道可調(diào)節(jié)掩護式液壓前探支護裝置的制作方法

本發(fā)明涉及一種巷道的架棚支護裝置。

背景技術(shù)：

煤礦井下巷道掘進過程中，空頂作業(yè)是十分危險的，國家也嚴禁空頂作業(yè)。為了防止巖石(煤塊)的掉落，暫時維護圍巖穩(wěn)定和保障工作面安全，通常使用前探梁作為臨時支護，保證作業(yè)人員安全，使得施工得以繼續(xù)進行。目前大多數(shù)巷道架棚支護裝置都是針對綜采的大型自動支護裝置，這種支護裝置只適用于大型的綜采作業(yè)，不適用于小型的掘進面，而采用傳統(tǒng)的人工架設(shè)架棚支護裝置，存在著工作量巨大、費時費力且支護效果不好的問題。

而且目前大多數(shù)架棚支護巷道前探梁，存在諸多問題，具體如下：

1)煤礦架棚巷道前探梁多采用鋼軌配合穿梁式吊環(huán)，該方法雖然結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，成本低廉，但安裝不便，常常需要人為破壞頂板，強度較低，放炮易崩壞變形，并且當(dāng)巷道跨度大時，支護強度明顯不夠，經(jīng)常因頂板來壓變形，起不到加固頂梁和超前支護的作用。

2)傳統(tǒng)前探梁，易松動、固定不牢，拆卸不便，在頂板不平整條件下架設(shè)不上前探梁，支護強度不夠，并且由于巷道壓力和前后棚梁間距的限制，無論是插入還是取出卡子都不能方便移動位置和調(diào)整與前探梁之間的間隙，需要使用錘砸等辦法進行處理，給井下施工帶來諸多不便，同時也因此而產(chǎn)生了一系列衍生的安全隱患。

3)目前架棚支護巷道前探梁只是解決了護頂，沒有起到掩護迎頭工作面的作用，在松軟巖層或煤層上山掘進巷道作業(yè)情況下，迎頭工作面極易發(fā)生片幫冒頂，這對工人安全生產(chǎn)帶來極大隱患。特別是在迎頭施工腿窩時，工人危險性更大。即使一些作業(yè)有意識的針對迎頭工作面進行支護，這種迎頭面支護強度完全憑借經(jīng)驗，沒有可視化的壓力值，通常情況下是被動支護，這種經(jīng)驗式的支護存在著巨大的片幫冒頂風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決目前大多數(shù)架棚支護巷道前探梁沒有解決迎頭工作面易發(fā)生片幫冒頂?shù)膯栴}和傳統(tǒng)前探梁存在的固定不牢、拆卸不便的問題。

架棚支護巷道可調(diào)節(jié)掩護式液壓前探支護裝置，包括：前探梁固定器、前探梁、支護幫梁和液壓支柱；

所述的前探梁固定器包括旋轉(zhuǎn)壓緊裝置、底座、螺桿壓緊盤、兩個活動夾板、兩個固定夾板、兩個固定桿；

兩個固定夾板固定在底座上；底座上還設(shè)有兩個活動夾板連接件，兩個活動夾板連接件分別與兩個活動夾板下端螺栓桿連接，同時兩個活動夾板分別與兩個固定夾板對應(yīng)設(shè)置；固定夾板與活動夾板上均開有固定桿通過孔，每個固定夾板分別與其對應(yīng)的活動夾板構(gòu)成一套夾緊裝置，并且每個固定夾板和與其對應(yīng)的活動夾板通過固定桿實現(xiàn)相對固定；在前探梁處于安裝狀態(tài)下，固定夾板和對應(yīng)的活動夾板構(gòu)成的一套夾緊裝置夾在“工”字鋼棚的“工”字鋼兩側(cè)，并通過固定桿將固定夾板與其對應(yīng)的活動夾板進行相對固定；兩套夾緊裝置之間相隔一定間距；

底座中心設(shè)有螺桿通過孔；旋轉(zhuǎn)壓緊裝置包括旋轉(zhuǎn)手柄和壓緊螺桿，壓緊螺桿與旋轉(zhuǎn)手柄配合使用，通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)手柄控制壓緊螺桿；壓緊螺桿穿過底座中心的螺桿通過孔；前探梁穿過兩套夾緊裝置的間距；在前探梁處于安裝狀態(tài)下，壓緊螺桿擠壓螺桿壓緊盤進而擠壓前探梁，將前探梁一端固定；

前探梁的另一端與支護幫梁的一端通過固定銷固定，且前探梁與支護幫梁能夠相對轉(zhuǎn)動；液壓支柱分別通過固定銷連接前探梁和支護幫梁；在前探梁支護狀態(tài)下，液壓支柱、前探梁、支護幫梁構(gòu)成三角形的三條邊，支護幫梁支護迎頭作業(yè)面。

本發(fā)明存在以下優(yōu)點：

本發(fā)明適用于各種掘進環(huán)境，尤其適用于小型掘進工作面。

本發(fā)明把探梁環(huán)改為卡梁式，卡梁式探梁環(huán)安裝時直接卡在工字鋼下沿，使用螺栓加固，操作方便，不需破壞背實的頂板，材料可為礦用工字鋼切割件或20mm厚鋼板，強度高，牢固可靠。并且本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、加工成本低、操作簡單、可拆卸獨立使用。

本發(fā)明增加的迎頭工作面的支護幫梁和支護幫板，對架棚巷道迎頭和兩幫起到積極的加固和支護作用，使迎頭壁得到有效管理；同時可兼做護幫使用。所以本發(fā)明不僅可以對巷道的頂板進行超前支護，還可以對迎頭面和巷道兩幫進行超前支護，對迎頭面提供初撐力，能夠把以往被動支護變?yōu)橹鲃又ёo。而且本發(fā)明前探梁增加了多功能防爆壓力傳感器，壓力數(shù)值實現(xiàn)了可視化讀取和自動預(yù)警，改變以往經(jīng)驗估計法，增強了安全性；經(jīng)現(xiàn)場使用證明本發(fā)明能夠取得良好的支護效果，尤其是針對迎頭工作面的支護效果良好，并且可以100％做到提前預(yù)警。

本發(fā)明改良了前探梁固定器的固定桿，使其可以使用礦用力矩扳手固定，方便實用，通過讀取扭矩力值，來確定螺母牢固程度，直觀明確，從而提高了前探梁固定器安全穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明在安裝狀態(tài)下的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明在安裝狀態(tài)下迎頭工作面方向的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為前探梁固定器的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為前探梁固定器的側(cè)面結(jié)構(gòu)的右視圖；

圖5為多功能防爆壓力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結(jié)合圖1至圖4說明本實施方式，

架棚支護巷道可調(diào)節(jié)掩護式液壓前探支護裝置，包括：前探梁固定器1、前探梁2、支護幫梁3和液壓支柱4；

所述的前探梁固定器1包括旋轉(zhuǎn)壓緊裝置1-1、底座1-2、螺桿壓緊盤1-3、兩個活動夾板1-4、兩個固定夾板1-5、兩個固定桿1-6；

兩個固定夾板1-5固定在底座1-2上；底座1-2上還設(shè)有兩個活動夾板連接件1-4-1，兩個活動夾板連接件1-4-1分別與兩個活動夾板1-4下端螺栓桿連接，同時兩個活動夾板1-4分別與兩個固定夾板1-5對應(yīng)設(shè)置；固定夾板1-5與活動夾板1-4上均開有固定桿通過孔，每個固定夾板1-5分別與其對應(yīng)的活動夾板1-4構(gòu)成一套夾緊裝置，并且每個固定夾板1-5和與其對應(yīng)的活動夾板1-4通過固定桿1-6實現(xiàn)相對固定；在前探梁處于安裝狀態(tài)下，固定夾板1-5和對應(yīng)的活動夾板1-4構(gòu)成的一套夾緊裝置夾在“工”字鋼棚的“工”字鋼a兩側(cè)，并通過固定桿1-6將固定夾板1-5與其對應(yīng)的活動夾板1-4進行相對固定；兩套夾緊裝置之間相隔一定間距；

底座1-2中心設(shè)有螺桿通過孔；旋轉(zhuǎn)壓緊裝置1-1包括旋轉(zhuǎn)手柄1-1-1和壓緊螺桿1-1-2，壓緊螺桿1-1-2與旋轉(zhuǎn)手柄1-1-1配合使用，通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)手柄1-1-1控制壓緊螺桿1-1-2；壓緊螺桿1-1-2穿過底座1-2中心的螺桿通過孔；前探梁2穿過兩套夾緊裝置的間距；在前探梁處于安裝狀態(tài)下，壓緊螺桿1-1-2擠壓螺桿壓緊盤1-3進而擠壓前探梁2，將前探梁2一端固定；

前探梁2的另一端與支護幫梁3的一端通過固定銷固定，且前探梁2與支護幫梁3能夠相對轉(zhuǎn)動；液壓支柱4分別通過固定銷連接前探梁2和支護幫梁3；在前探梁支護狀態(tài)下，液壓支柱4、前探梁2、支護幫梁3構(gòu)成三角形的三條邊，支護幫梁3支護迎頭作業(yè)面。

具體實施方式二：結(jié)合圖1至圖2說明本實施方式，

本實施方式所述的支護幫梁3支護掘進工作面的一側(cè)設(shè)有支護幫板3-1，起到臨時掩護迎頭作業(yè)面的作用，盡可能防止掘進工作面的前方和前上方的發(fā)生片幫狀況。

其它結(jié)構(gòu)及參數(shù)與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：

本實施方式所述的液壓支柱4上設(shè)有多功能防爆壓力傳感器4-1，如圖1所示。

其它結(jié)構(gòu)及參數(shù)與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：結(jié)合圖5說明本實施方式，

本實施方式所述的多功能防爆壓力傳感器4-1包括傳感器主板4-1-1、顯示面板4-1-2、壓力感應(yīng)裝置4-1-3、傳感器外殼4-1-4和安裝部件4-1-5；

傳感器主板4-1-1和顯示面板4-1-2一體化封裝，傳感器主板4-1-1一側(cè)設(shè)有數(shù)據(jù)讀取接口4-1-6；傳感器主板4-1-1連接傳感器外殼4-1-4；在安裝狀態(tài)時壓力感應(yīng)裝置4-1-3的感應(yīng)端處于液壓支柱4內(nèi)部，壓力感應(yīng)裝置4-1-3的另一端在傳感器外殼4-1-4內(nèi)部連接傳感器主板4-1-1；傳感器外殼4-1-4上設(shè)有若干個安裝部件4-1-5，多功能防爆壓力傳感器4-1通過安裝部件4-1-5安裝在液壓支柱4上。

傳感器主板4-1-1包括單片機、存儲器、電源、報警器以及電源控制等電路；傳感器主板4-1-1和顯示面板4-1-2一體化封裝，具有壓力檢測、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)顯示和超限報警功能，同時安裝拆卸方便；

數(shù)據(jù)顯示功能實現(xiàn)了壓力數(shù)值的可視化讀取，改變了以往的經(jīng)驗估計法，提高了判斷的準確性，增強了安全性；

數(shù)據(jù)存儲功能能夠把施工過程中檢測到的壓力數(shù)據(jù)加以保存，通過計算分析，得出前探梁支護壓力值的安全范圍，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程中歷史數(shù)據(jù)的積累和智能化處理；

超限報警功能是指當(dāng)液壓支架支護壓力不在安全范圍內(nèi)(支護壓力不足或支護壓力超過最大支護值)就會發(fā)出報警信號，增強了作業(yè)的安全性。報警器的報警值的報警值確定方法如下：一、預(yù)先通過數(shù)據(jù)讀取接口4-1-6直接人工設(shè)定；二、基于多功能防爆壓力傳感器4-1的歷史壓力數(shù)據(jù)，依據(jù)開采模型，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法，得出預(yù)警值；當(dāng)多功能防爆壓力傳感器4-1的壓力值超過所述的兩個預(yù)警值中的任何一個時，報警器均發(fā)出報警。

其它結(jié)構(gòu)及參數(shù)與具體實施方式三相同。

具體實施方式五：

本實施方式所述的液壓支柱4為手動式液壓支柱，手動式液壓支柱上設(shè)有手柄。

其它結(jié)構(gòu)及參數(shù)與具體實施方式一至四之一相同。

具體實施方式六：

本實施方式中的每根前探梁2均通過2至5個前探梁固定器1固定。

其它結(jié)構(gòu)及參數(shù)與具體實施方式一至五之一相同。

具體實施方式七：

本實施方式所述的固定桿1-6為帶螺紋的緊固件，能夠通過力矩扳手實現(xiàn)固定桿1-6的緊固。

其它結(jié)構(gòu)及參數(shù)與具體實施方式一至六之一相同。

具體實施方式八：

本實施方式所述的前探梁2為工字鋼。

其它結(jié)構(gòu)及參數(shù)與具體實施方式一至七之一相同。

具體實施方式九：

本實施方式所述的前探梁2為4m長工字鋼。

其它結(jié)構(gòu)及參數(shù)與具體實施方式八相同。