本發(fā)明涉及煤礦開采領(lǐng)域，特別涉及一種可用于巷道支護、回采工作面端頭支護以及超前支護的巷道支護設(shè)備。

背景技術(shù)：

煤礦開采作業(yè)時，需要在采礦工作面巷道以及工作面端頭或超前部分設(shè)置支護設(shè)備，用于支撐工作面頂板，保護施工人員的安全。

專利文獻CN102454410A中公開了一種煤礦用支護設(shè)備，所述煤礦用支護設(shè)備為一種聯(lián)排式頂梁支架，在巷道或者工作面端頭均可使用。如圖1、圖2所示，所述煤礦用支護設(shè)備具有兩套結(jié)構(gòu)相似的第一排式支架和第二排式支架：其中第一排式支架包括第一頂梁12A和第一托梁11A；第二排式支架包括第二頂梁12B和第二托梁11B,且第一頂梁12A與第二頂梁12B相間分布。并且在所述第一托梁11A和與其相鄰的所述第二托梁11B之間設(shè)置有液壓推進缸，在液壓推進缸的作用下，第一排式支護設(shè)備和第二排式支護設(shè)備可相對前移。因此所述支護設(shè)備在使用過程中對工作頂面的支撐力均勻不間斷，非常安全。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

現(xiàn)有技術(shù)中所公開的巷道支護設(shè)備缺乏對巷道兩側(cè)邊的有效支撐，尤其不適用于軟弱圍巖的巷道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中煤礦用支護設(shè)備的缺陷，本發(fā)明實施例提供了一種排式支護設(shè)備。所述技術(shù)方案如下：

一種巷道支護設(shè)備，所述巷道支護設(shè)備包括：排式支架主體和設(shè)置在所述排式支架主體側(cè)部的側(cè)幫支撐組件；

所述側(cè)幫支撐組件包括：

設(shè)置在所述排式支架主體的托梁內(nèi)部，且與所述托梁內(nèi)壁連接的可沿所述托梁長度方向伸縮的橫向支撐部件；

一端位于所述托梁內(nèi)部且與所述橫向支撐部件連接、另一端位于所述托梁外部的側(cè)幫托梁，

以及設(shè)置在所述側(cè)幫托梁位于所述托梁外部的一端的、且與所述排式支架主體的頂梁平行的側(cè)板。

優(yōu)選地，所述側(cè)幫支撐組件還包括與所述側(cè)幫托梁位于所述托梁外部的端部鉸接的側(cè)梁，所述側(cè)梁可以與所述側(cè)幫托梁的鉸接處為軸旋轉(zhuǎn)，且在所述側(cè)梁的遠離所述托梁的一側(cè)沿所述側(cè)梁的長度方向固定有至少兩個所述側(cè)板。

優(yōu)選地，所述托梁包括至少兩個第一托梁和至少兩個第二托梁，在所述第一托梁的上方固定有第一頂梁；在所述第二托梁的上方固定有第二頂梁；

所述第一頂梁和所述第二頂梁相間分布；且在一個所述第一托梁和與其相鄰的一個所述第二托梁之間設(shè)置有至少一個液壓推進缸。

優(yōu)選地，與所述第一托梁連接的所述側(cè)幫支撐組件為第一側(cè)幫支撐組件，與所述第二托梁連接的所述側(cè)幫支撐組件為第二側(cè)幫支撐組件，所述第一側(cè)幫支撐組件包括第一側(cè)梁和設(shè)置在所述第一側(cè)梁的遠離所述第一托梁一側(cè)的第一側(cè)板；所述第二側(cè)幫支撐組件包括第二側(cè)梁和設(shè)置在所述第二側(cè)梁的遠離所述第二托梁一側(cè)的第二側(cè)板；且位于所述排式支架主體同側(cè)的第一側(cè)板與第二側(cè)板相間分布。

優(yōu)選地，在所述第一側(cè)梁的外表面上固定有第一側(cè)幫高差塊，所述第一側(cè)幫高差塊的外表面與所述第一側(cè)板連接；在所述第二側(cè)梁的外表面上固定有第二側(cè)幫高差塊，所述第二側(cè)幫高差塊的外表面與所述第二側(cè)板連接。

優(yōu)選地，所述側(cè)幫支撐組件還包括一端與所述側(cè)梁鉸接、一端與托梁的下表面鉸接的斜支撐部件，所述斜支撐部件的長度可伸縮。

優(yōu)選地，所述側(cè)幫支撐組件還包括：一端封閉、一端開放的U型支撐板；所述支撐板的開放端與所述側(cè)梁相接；一端與所述托梁的下表面鉸接、另一端與所述支撐板的封閉端鉸接的、且長度可伸縮的斜支撐部件；

所述支撐板的U形空間可容納所述排式支架主體的支柱。

優(yōu)選地，所述支柱為液壓型支柱，所述橫向支撐部件和所述斜支撐部件均為液壓型千斤頂。

優(yōu)選地，所述排式支架主體還包括設(shè)置在所述托梁的上方，兩端固定在所述托梁的上表面上的拱形托梁，且所述頂梁沿垂直于所述拱形托梁所在平面的方向固定連接在所述拱形托梁的上方。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

通過設(shè)置在托梁中的橫向支撐部件向外推出與該橫向支撐部件的端部連接的側(cè)幫托梁，從而帶動設(shè)置在側(cè)幫托梁端部的側(cè)板貼近巷道兩側(cè)的側(cè)壁，實現(xiàn)對巷道側(cè)壁的有效支護，使得本發(fā)明實施例所提供的巷道支護設(shè)備可以應(yīng)用于軟弱圍巖的巷道中。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)公開的一種排式支護設(shè)備的側(cè)視圖；

圖2是本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)公開的一種排式支護設(shè)備的后視圖；

圖3是本發(fā)明實施例一提供的一種巷道支護設(shè)備的示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例一提供的另一種巷道支護設(shè)備的示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例一提供的第一側(cè)梁和第一側(cè)板組合示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例一提供的第二側(cè)梁和第二側(cè)板組合示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例一提供的排式支架主體同側(cè)的兩套側(cè)梁和側(cè)板的組合示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例一提供的另一種排式支護設(shè)備的示意圖；

圖9是本發(fā)明實施例一提供的側(cè)幫支撐組件與排式支架主體結(jié)合部分局部示意圖；

圖10是本發(fā)明實施例一提供的另一種排式支護設(shè)備的示意圖；

圖11是本發(fā)明實施例一提供的一種支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明實施例二提供的一種用于拱形巷道的巷道支護設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本發(fā)明實施例二提供的另一種用于拱形巷道的巷道支護設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標(biāo)記分別為：

1.排式支架主體,

11.托梁,11A.第一托梁，11B.第二托梁；

12.頂梁，12A.第一頂梁，12B.第二頂梁；

13.高差塊，13A.第一高差塊，13B.第二高差塊；

2.側(cè)幫支撐組件,

21.橫向支撐部件，

22.側(cè)幫托梁,

23.側(cè)梁,23A.第一側(cè)梁，23B.第二側(cè)梁；

24.斜支撐部件,

25.側(cè)板,25A.第一側(cè)板，25B.第二側(cè)板；

26.側(cè)幫高差塊,26A.第一側(cè)幫高差塊，26B.第二側(cè)幫高差塊；

3.支柱；

4.支撐板；

5.拱形托梁；

6.輔助梁。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

參見圖4，本發(fā)明實施例提供了一種巷道支護設(shè)備，該巷道支護設(shè)備包括：排式支架主體1和設(shè)置在排式支架主體1側(cè)部的側(cè)幫支撐組件2；

側(cè)幫支撐組件2包括：設(shè)置在排式支架主體1的托梁11的內(nèi)部且與托梁11的壁部連接的可伸縮的橫向支撐部件21，設(shè)置在托梁11的內(nèi)部且與橫向支撐部件21連接的側(cè)幫托梁22，以及設(shè)置在側(cè)幫托梁22位于托梁11外部的一端的、且與排式支架主體1的頂梁12平行的側(cè)板25。

通過設(shè)置在托梁11中的橫向支撐部件21向外推出與該橫向支撐部件21的端部連接的側(cè)幫托梁22，從而帶動設(shè)置在側(cè)幫托梁22端部的側(cè)板25靠近并貼緊巷道的側(cè)壁，實現(xiàn)對巷道側(cè)壁的有效支撐，使得該巷道支護設(shè)備應(yīng)用于軟巖側(cè)圍的巷道中時仍然可以為巷道中作業(yè)人員提供全面保護。

其中需要說明的是，對于排式支架主體1的形式不作具體限定，可以為現(xiàn)有技術(shù)中所公開的各類用于巷道支護的排式支架。舉例來說，該排式支架主體1由至少兩個相互平行分布且具有空心結(jié)構(gòu)的托梁11和至少兩個設(shè)置在托梁11上方且相互平行的頂梁12以及設(shè)置在托梁11下方的支柱3組成，其中一個頂梁12可連通至少兩個托梁11。

進一步地，關(guān)于排式支架主體1的結(jié)構(gòu)，參見圖1、圖2。托梁11包括至少兩個第一托梁11A和至少兩個第二托梁11B，在第一托梁11A的上方固定有第一頂梁12A；在第二托梁11B的上方固定有第二頂梁12B；第一頂梁12A和第二頂梁12B相間分布；其中第一托梁11A和第一頂梁12A以及設(shè)置在第一托梁11A下方的支柱3構(gòu)成了第一排式支架；第二托梁11B和第二頂梁12B以及設(shè)置在第二托梁11B下方的支柱3構(gòu)成了第二排式支架。其中支柱3優(yōu)選為液壓型支柱，通過收縮其中一套排式支架的支柱3，可使該套排式支架脫離對巷道頂面的支撐。不難發(fā)現(xiàn)第一排式支架和第二排式支架相對獨立，即當(dāng)其中一套排式支架脫離對工作面頂面的支撐后可相對另一套排式支架移動。同時在一個第一托梁11A和與其相鄰的一個第二托梁11B之間設(shè)置有至少一個液壓推進缸，該液壓推進缸為排式支架的前進提供了動力。

進一步地，為了減小其中一套排式支架相對另一條排式支架前移時的移動阻力，在托梁11的上方、頂梁12的下方設(shè)置有高差塊13，且高差塊13的上表面固定在頂梁12的下表面上，高差塊13的下表面固定在托梁11的上表面上。更進一步地，高差塊13的縱向尺寸小于等于托梁11的寬度，高差塊13的橫向尺寸小于等于頂梁12的寬度。

更具體地，在第一托梁11A的上表面設(shè)置有第一高差塊13A，第一高差塊13A的上表面與第一頂梁12A的下表面固定連接，通過第一高差塊13A將第一托梁11A和第二頂梁12A連接在一起。在第二托梁11B的上表面設(shè)置有第二高差塊13B，第二高差塊13B的上表面與第二頂梁12B的下表面固定連接，通過第二高差塊13B將第二托梁11B和第二頂梁12B連接在一起。高差塊13為排式支架的頂梁和托梁之間提供了垂向間距，當(dāng)其中一套排式支架準備前移時，可先收縮待前移排式支架的支柱3，使待前移排式支架的頂梁12落在了固定排式支架的托梁11上，便于移動。

綜上本發(fā)明所提供的巷道排式支護設(shè)備的使用范圍廣泛，雙套排結(jié)構(gòu)可滑移行走同時對巷道左右兩側(cè)以及頂部均可提供支撐，除了普通巷道，還可應(yīng)用于軟弱巖圍巷道中作為端頭支護、超前支護以及掘進臨時支護。

本發(fā)明實施例所提供的巷道支護設(shè)備具有多種可實現(xiàn)的優(yōu)選方案，并且可應(yīng)用于普通巷道或拱形巷道中，下面將針對各種優(yōu)選方案進行詳細說明：

實施例一

本實施例提供三種可應(yīng)用于普通巷道中的支護設(shè)備。

第一種優(yōu)選方案，作為本發(fā)明較為基礎(chǔ)的一種實現(xiàn)方式，排式支架主體1由上文所述的第一排式支架和第二排式支架所組成，且在第一托梁11A和/或第二托梁11B的側(cè)部設(shè)置有側(cè)幫支撐組件，進一步地，側(cè)幫支撐組件可只連接在第一托梁11A或第二托梁11B的兩端，或者在第一托梁11A和第二托梁11B的兩端各連接有一個側(cè)幫支撐組件。具體參見圖3，以在第一托梁11A的兩個側(cè)部均設(shè)置有側(cè)幫支撐組件為例，其中側(cè)板25直接與側(cè)幫托梁22鉸接，橫向支撐部件21優(yōu)選為液壓型千斤頂。在該橫向支撐部件21的推動作用下，側(cè)板25可向外推出支撐巷道的側(cè)壁，從而抵住側(cè)幫方向擠壓過來的支護材料。

第二種優(yōu)選方案，充分考慮到當(dāng)巷道側(cè)圍的結(jié)構(gòu)較為松軟時，需要增加排式支架主體1同側(cè)所使用的側(cè)板25的數(shù)量，以此增大側(cè)幫支撐組件的作用范圍。具體參見圖4，在本方案中巷道支護設(shè)備包括上文所述的具有第一排式支架和第二排式支架的排式支架主體1和側(cè)幫支撐組件2。其中側(cè)幫支撐組件2還包括與側(cè)幫托梁22靠近托梁11外側(cè)端部鉸接的側(cè)梁23，該側(cè)梁23可以與其鉸接的托梁22的端部為軸旋轉(zhuǎn)，且在側(cè)梁23的外側(cè)沿與側(cè)梁23垂直的方向固定有至少兩個側(cè)板25。通過側(cè)梁23連接多個側(cè)板25，使得側(cè)幫支撐組件對巷道側(cè)壁起到更為全面的支護作用。且側(cè)板23可帶動固定在該側(cè)梁23外側(cè)的側(cè)板25以側(cè)梁23與側(cè)幫托梁22的鉸接處為軸旋轉(zhuǎn)，因此當(dāng)巷道側(cè)壁不為垂直狀態(tài)時，可根據(jù)巷道側(cè)壁的傾斜角度調(diào)整側(cè)梁23和側(cè)板25的角度，保證側(cè)幫支撐組件最大可能貼近巷道側(cè)壁，提供有效支撐。其中關(guān)于側(cè)梁23的長度以及所采用的側(cè)板25的數(shù)量不做具體限定，可根據(jù)巷道側(cè)圍實際情況決定。需要說明的是，當(dāng)所采用的側(cè)梁23的長度較長時，在一定程度上，該側(cè)梁23還可同時起到支柱3的作用，避免了巷道支護設(shè)備出現(xiàn)倒架的情況，進一步提高了本實施例所提供的巷道支護設(shè)備的使用安全性。

進一步地，為了使得當(dāng)其中一套排式支架前移時側(cè)幫支撐組件依然支撐巷道側(cè)壁，對該側(cè)幫支撐組件2也進行了分組。具體地，側(cè)幫支撐組件2包括第一側(cè)幫支護組件和第二側(cè)幫支護組件。其中，第一托梁11A連接的側(cè)幫支撐組件為第一側(cè)幫支撐組件，與第二托梁11B連接的側(cè)幫支撐組件為第二側(cè)幫支撐組件。參見圖5和圖6，第一側(cè)幫支撐組件包括第一側(cè)梁23A和與第一側(cè)梁23A連接的第一側(cè)板25A，第二側(cè)幫支撐組件包括第二側(cè)梁23B和與第二側(cè)梁23B連接的第二側(cè)板25B。參見圖7，位于排式支架主體1同側(cè)的第一支撐組件和第二支撐組件組合在一起時需保證第一側(cè)板25A和第二側(cè)板25B等間距相間平行分布，從而實現(xiàn)兩組側(cè)幫支撐組件出現(xiàn)相對移動式對巷道側(cè)壁的支護均勻，避免出現(xiàn)大面積側(cè)壁處于無支撐狀態(tài)，導(dǎo)致巷道側(cè)圍材料向內(nèi)擠壓，造成安全隱患。不難看出位于排式支架主體1同側(cè)的第一側(cè)幫支撐組件與第二側(cè)幫支撐組件相對獨立，即其中一套側(cè)幫支撐組件可相對另一套幫支撐組件滑動。因此若第一排式支架行走，則第二排式支架固定，與第一排式支架連接的第一側(cè)幫支撐組件可同時前移，而與第二排式支架連接的第二側(cè)幫支撐組件依然保持對巷道側(cè)壁的支護，由此實現(xiàn)了排式支架行走過程中對巷道的全面支護。

此外，在排式支架前移時，為了減小排式支架主體1同側(cè)的側(cè)幫支撐組件之間的滑動阻力，優(yōu)選在側(cè)梁23和側(cè)板25之間設(shè)置側(cè)幫高差塊26。具體地，在第一側(cè)梁23A的外表面上固定有第一側(cè)幫高差塊26A，第一側(cè)幫高差塊26A的外表面與第一側(cè)板25A的內(nèi)表面連接，通過第一高差塊26A連接第一側(cè)梁23A和第一側(cè)板25A；在第二側(cè)梁23B的外表面上固定有第二側(cè)幫高差塊26B，第二側(cè)幫高差塊26B的外表面與第二側(cè)板25B的內(nèi)表面連接，通過第二高差塊26B連接第二側(cè)梁23B和第二側(cè)板25B。具體參見圖8，需要說明的是圖8僅以第一側(cè)梁23A上通過第一側(cè)幫高差塊26A連接第一側(cè)板25A為例，未顯示第二側(cè)梁23B，其中第二側(cè)幫組件的結(jié)構(gòu)與圖8所示的第一側(cè)幫組件的結(jié)構(gòu)相同。在與至少兩個側(cè)板25所在平面垂直的方向上的高差塊的尺寸即為移動排式支架時其中一套側(cè)幫支撐組件可向內(nèi)收縮的距離。在進行一套排式支架行走操作時，首先收縮該套排式支架的橫向支撐部件21，使得與該套排式支架相連的側(cè)板25脫離對巷道側(cè)壁的支撐；之后收縮該套排式支架的支柱3，使得該套排式支架的頂梁12脫離對巷道頂面的支撐；再通過排式支架主體1中第一托梁11A和第二托梁11B之間的液壓推進缸的作用，使得其中一套排式支架向前移動，到達指定位置后固定支柱3保證頂梁12支撐巷道頂面，伸出橫向支撐部件21帶動側(cè)板25支撐巷道側(cè)壁。不難發(fā)現(xiàn)，高差塊26實現(xiàn)了移動排式支架時側(cè)板25向內(nèi)收縮一定距離，脫離對巷道側(cè)壁的支撐，這樣不僅減少了側(cè)幫支撐組件在前移時的阻力，同時也避免了因損壞巷道側(cè)壁所造成的安全隱患。

綜上，本實施例優(yōu)選方案所提供的巷道支護設(shè)備在前移過程中不僅可以對巷道頂面保持均勻支護，對巷道側(cè)壁同樣具有均勻、可靠的支撐，全面保證了巷道中作業(yè)人員的安全。

第三種優(yōu)選方案進一步增強側(cè)幫支撐組件對傾斜側(cè)壁的支撐強度。具體地，在實際工作中巷道的側(cè)壁不一定是平直的，雖然上述實施例中側(cè)幫支撐組件可以與該側(cè)板支撐組件相連接的側(cè)幫托梁22的端部為軸旋轉(zhuǎn)，但對巷道側(cè)壁的支撐力度有限，因此本方案種側(cè)幫支撐組件2還包括一端與側(cè)梁23鉸接、一端與托梁11的下表面鉸接的斜支撐部件24，斜支撐部件24的長度可伸縮，具體參見圖8、圖9。該斜支撐部件24優(yōu)選為液壓型千斤頂，斜支撐部件24的可對側(cè)梁23施加沿斜支撐部件24軸向的力，同時在橫向支撐部件21的配合下，使得側(cè)板25對巷道側(cè)壁的支撐更為充分有效。

斜支撐部件24在安裝時，需要連接托梁11和側(cè)梁23的同側(cè)，由此可以避開設(shè)置在托梁11下方的支柱3。進一步地，為了不影響支柱3的工作，可在斜支撐部件24不與托梁11的下表面鉸接的端部鉸接支撐板4，參見圖10、圖11。其中，該支撐板4為一端封閉、一端開放的U型板，且支撐板4的開口端與側(cè)梁23相接，支撐板4可套在所述支柱3的外側(cè)。該U型支撐板4可套接在支柱3的外部，連接斜支撐部件4和側(cè)梁23，通過在斜支撐部件24的端部鉸接支撐板4能夠克服斜支撐部件24與側(cè)梁23連接是阻礙支柱3的問題，同時無需刻意設(shè)計支柱3或側(cè)梁23的位置。

實施例二

本實施例提供了一種可應(yīng)用于拱形巷道中的支護設(shè)備，具體參見圖12和圖13。

本實施例所提供的巷道支護設(shè)備與實施例一的不同之處在于，本實施例的巷道支護設(shè)備的排式支架主體1還包括設(shè)置在托梁11的上方，兩端固定在托梁11的上表面上的拱形托梁5，并且通過該拱形托梁5來固定頂梁12。具體地，頂梁12沿垂直于拱形托梁5所在平面的方向固定連接在拱形托梁5的上方，每個頂梁12至少連通兩個拱形托梁5。加設(shè)拱形托梁5并在拱形托梁5上固定連接頂梁12使得排式支架整體適用于拱形巷道，且可根據(jù)巷道實際的拱形頂曲率來設(shè)計所需使用的拱形托梁5。同時為了加固拱形托梁5的對頂支撐力，在拱形托梁5和托梁11之間設(shè)置有輔助梁6。且該巷道支護設(shè)備的側(cè)幫支撐組件依舊設(shè)置在托梁11的端部，同時按照上文所述的排式支架主體的分組原則，該拱形排式支架主體1同樣由第一排式支架和第二排式支架組成，由此實現(xiàn)在拱形巷道中前移。并且側(cè)幫支撐組件同樣設(shè)置在托梁11的兩側(cè)，使得該巷道支護設(shè)備能夠?qū)ο锏理斆婧蛡?cè)幫提供全面的支撐。

作為本實施例的一種可能的實現(xiàn)方式，其中托梁11可以為分別固定在拱形托梁5兩端底面上的兩個短托梁，同時在該短托梁的下方固定連接支柱3，在該短托梁的內(nèi)部連接橫向支撐部件和側(cè)幫托梁，從而將側(cè)梁23和側(cè)板25連接在短托梁的端部。由此可以增加拱形排式支護設(shè)備下方的安全空間，為施工人員提供充足的工作空間。進一步地，為了加強巷道支護設(shè)備整體在平行于托梁11方向上的穩(wěn)定性，在輔助梁6中加設(shè)一段水平托梁，參見圖13，從而保證該巷道支護設(shè)備的安全可靠性。

綜上，本實施例提供的巷道支護設(shè)備可以應(yīng)用于拱形巷道中，且對拱形巷道的頂面和側(cè)幫均能提供有效可靠的支撐，為巷道中作業(yè)人員提供全面保護。

需要說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，本發(fā)明實施例提供的巷道支護設(shè)備中，側(cè)幫支撐組件2可以作為獨立的側(cè)幫組件來對現(xiàn)有各種類型的支護設(shè)備進行改進，并且凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。