伸缩顶梁连杆式临时支护支架及支护方法技术领域
本发明涉及巷道掘进工作面临时支护技术。
背景技术
目前，井下掘进工作面所采用的临时支护形式有“戴帽点柱”支护、前探梁支护和临时支护支架等形式。与本发明最接近的技术是采用临时支护支架。中国专利201420137745.8公开了一种顶梁伸缩式掘进工作面临时支护支架，它包括一个四柱式前架和一个四柱式后架，前架和后架之间设有两个推移千斤顶；前架和后架的主体结构都是由两个纵向框架和两根横梁连接组成；所述的纵向框架包括顶框、底座和两侧的边柱，边柱为伸缩式液压立柱；两个推移千斤顶分别牵拉在前架和后架的底座上；在前架和后架的横梁顶面分别排列有由若干个套管式伸缩纵向顶梁，通过顶梁伸缩千斤顶实现纵向顶梁伸缩功能；它还包括由液压泵站和液压阀组组成的液压系统，液压阀组控制伸缩式液压立柱的升降以及推移千斤顶和顶梁伸缩千斤顶的伸缩。由于该临时支护支架的四柱均为伸缩式液压立柱，所构成的立体框架结构不稳定，所以需要对立柱框架结构进行改进。另外，目前都是采用一组临时支护支架进行临时支护，支护距离短，永久支护往往滞后于临时支护，造成空顶时间长，对掘进施工不安全。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提出一种伸缩顶梁连杆式临时支护支架以及支护方法。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种伸缩顶梁连杆式临时支护支架，它包括前架和后架，前架和后架的主体结构相同，都是由两侧的纵向框架和两根横梁组成；前架和后架之间设有两个推移千斤顶，两个推移千斤顶分别牵拉在前架和后架的底座上，从而构成一组连体支架；在前架和后架的横梁顶面分别排列有若干个纵向伸缩顶梁；它还包括由液压泵站和液压阀组组成的液压系统，液压阀组控制伸缩式液压立柱的升降以及推移千斤顶和纵向伸缩顶梁的伸缩；其特征在于：
上述的纵向框架的详细结构是，包括纵梁和底座，纵梁和底座前部采用一根液压立柱连接，后部采用四连杆机构连接；所述的四连杆机构是在底座上铰接有前连杆、后连杆，前连杆和后连杆上铰接一根斜置的调节梁，调节梁的顶端铰接在纵梁的液压立柱后面，在调节梁上再铰接一个平衡千斤顶，平衡千斤顶顶端铰接在纵梁的后部，从而使纵向框架形成稳定性平面结构；
采用上述临时支护支架对掘进巷道进行临时支护的工艺步骤为：
第一步，设定临时支护支架的初始位置
在掘进迎头放炮前，将两组临时支护支架布置在掘进巷道工作面，使第一组前架的前端贴近待掘进的工作面；两组临时支护支架靠拢在一起，使它们的纵向伸缩顶梁都处于缩回状态，此时工人在临时支护支架掩护下进行打眼和装药放炮工作；
第二步，第一组前架的纵向伸缩顶梁伸出
在掘进迎头放炮后，掘进顶板出现一定距离的空顶区，由于底板有乱煤及矸石支架无法移动，此时操作第一组前架的纵向伸缩顶梁伸出，支护住空顶区的顶板；此时工人在临时支护支架掩护下进行排矸石工作；
第三步，第一组前架的向前移架
待碎煤和矸石排干净后，为第一组前架向前移动腾出了空间；此时，操作第一组临时支护支架的液压立柱收缩，使第一组前架进行降架离开顶板；同时操作第一组后架的纵向伸缩顶梁伸出，以备弥补第一组前架前移后的部分空顶距；操作第一组后架顶紧顶板，再操作第一组前架的纵向伸缩顶梁缩回，同时操作第一组临时支护支架的推移千斤顶，推动第一组前架向前移动至放炮后的掘进迎头；再操作第一组前架液压立柱升起支撑住顶板；
第四步，第一组后架移架准备
在第一组前架支撑住顶板后，操作第一组后架的液压立柱下降，使顶梁脱离顶板，同时第二组前架的纵向伸缩顶梁伸出，弥补第一组前移后的空顶距；
第五步，第一组后架的向前移架
再操作第一组的推移千斤顶进行收缩，拉动第一组后架向前架靠近，靠近后操作第一组后架顶梁升起与巷道顶板进行接触，从而完成第一组临时支护支架的整体前移；
第六步，第二组临时支护支架的前移
按照第三步至第五步的工艺步骤依次进行第二组前架和后架的前移动作，完成第二组临时支护支架的前移；整个移架过程完成后，恢复到第一步临时支护支架的初始位置，进行下一个掘进循环。
本发明的积极效果是，由于立体框架采用了连杆式结构，使机械结构稳定，对掘进施工安全。再就是采用两套以上临时支护支架，支护距离长，通过前后顺序操作，能有效地保障掘进工作面的安全，适应综掘机快速安全施工的需要，提高平均月进尺，平衡采掘关系。
附图说明
图1是实施例的临时支护支架的主视图；
图2是图1的左视图；
图3是两组临时支护支架初始位置的布置主视图；
图4是实施例的第一组前架的移架准备状态主视图；
图5是实施例的第一组前架移架时的前移状态主视图；
图6是实施例的第一组前架移架时的升架后状态主视图；
图7是实施例的第一组后架移架准备状态主视图；
图8是实施例的第一组后架移架后状态主视图；
图9是实施例的液压原理图。
图例说明，1—底座；2—液压立柱；3—纵梁；4—纵向伸缩顶梁；5—调节梁；6—平衡千斤顶；7—前连杆；8—后连杆；9—推移千斤顶,10-横梁。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
本发明的伸缩顶梁连杆式临时支护支架，包括四柱式前架和四柱式后架、推移千斤顶9和液压系统。临时支护支架的构造如图1、图2所示，包括前架和后架，前架和后架的主体结构相同，都是由两侧的纵向框架和两根横梁10组成；前架和后架之间设有两个推移千斤顶9，两个推移千斤顶9分别牵拉在前架和后架的底座上，从而构成一组连体支架；在前架和后架的横梁10顶面分别排列有由若干个纵向伸缩顶梁4；它还包括由液压泵站和液压阀组组成的液压系统，液压阀组控制伸缩式液压立柱的升降以及推移千斤顶9和伸缩顶梁4的伸缩；
上述的纵向框架的详细结构如图1、图2所示，包括纵梁3和底座1，纵梁3和底座1前部采用一根液压立柱2连接，后部采用四连杆机构连接；所述的四连杆机构是在底座1上铰接有前连杆7和后连杆8，前连杆7和后连杆8上铰接一根斜置的调节梁5，调节梁5的顶端铰接在纵梁3的液压立柱后面，在调节梁5上再铰接一个平衡千斤顶6，平衡千斤顶6顶端铰接在纵梁3的后部，从而使纵向框架形成稳定性平面结构；
支护方法是：
第一步，设定临时支护支架的初始位置
在掘进迎头放炮前，将两组临时支护支架布置在掘进巷道工作面，使第一组前架的前端贴近待掘进的工作面；两组临时支护支架靠拢在一起，使它们的纵向伸缩顶梁都处于缩回状态，此时工人在临时支护支架掩护下进行打眼和装药放炮工作，如图3所示；
第二步，第一组前架的纵向伸缩顶梁伸出
在掘进迎头放炮后，掘进顶板出现一定距离的空顶区，由于底板有乱煤及矸石支架无法移动，此时操作第一组前架的纵向伸缩顶梁伸出，支护住空顶区的顶板；此时工人在临时支护支架掩护下进行排矸石工作；如图4所示；
第三步，第一组前架的向前移架
待碎煤和矸石排干净后，为第一组前架向前移动腾出了空间；此时，操作第一组临时支护支架的液压立柱收缩，使第一组前架进行降架离开顶板；同时操作第一组后架的纵向伸缩顶梁伸出，以备弥补第一组前架前移后的部分空顶距；操作第一组后架顶紧顶板，再操作第一组前架的纵向伸缩顶梁缩回，同时操作第一组临时支护支架的推移千斤顶，推动第一组前架向前移动至放炮后的掘进迎头；再操作第一组前架液压立柱升起支撑住顶板；如图5所示；
第四步，第一组后架移架准备
在第一组前架支撑住顶板后，操作第一组后架的液压立柱下降，使顶梁脱离顶板，同时第二组前架的纵向伸缩顶梁伸出，弥补第一组前移后的空顶距；如图6所示；
第五步，第一组后架的向前移架
再操作第一组的推移千斤顶进行收缩，拉动第一组后架向前架靠近，如图7 所示；靠近后操作第一组后架顶梁升起与巷道顶板进行接触，从而完成第一组临时支护支架的整体前移；如图8所示；
第六步，第二组临时支护支架的前移
按照第三步至第五步的工艺步骤依次进行第二组前架和后架的前移动作，完成第二组临时支护支架的前移；整个移架过程完成后，恢复到第一步临时支护支架的初始位置，进行下一个掘进循环。
图9示出了液压系统原理，该液压系统包括三大部分：前架控制系统、后架控制系统和移架推移系统。前架控制系统与后架控制系统相同，包括伸缩梁控制部分和立柱控制部分。各个换向阀控制相应液压立柱和千斤顶的伸缩；在换向阀在中位时，液压锁锁住相应千斤顶内的液体，防止液压外泄。安全阀的作用是防止压力过大破坏液压缸及结构件。