CN116181393A - 综采液压支架回撤工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种综采液压支架回撤工艺,采用回撤***进行液压支架的回撤,回撤***包括牵引装置、若干掩护支架和三角区支撑架,牵引装置用于将液压支架沿预设路径牵引出架,掩护支架具有升架状态和降架状态,掩护支架具有沿巷道方向伸缩的平推杆,平推杆与牵引装置相连,三角区支撑架包括两个在竖直方向上可伸缩的支撑柱,支撑柱能够围绕另一支撑柱旋转以迈步前进。回撤工艺包括回撤准备阶段、回撤阶段、回撤收尾阶段。本发明的综采液压支架回撤工艺极大的提高了掩护安全性与液压支架回撤效率,减少液压支架回撤工作面人员配置,增强液压支架回撤工作的安全性,实现减人增效强安效果,具有极高的经济价值和社会价值。
Description
技术领域
本发明涉及矿井、巷道、采掘工作面、隧道等支撑掩护技术领域,尤其是涉及一种综采液压支架回撤工艺。
背景技术
目前煤矿综采液压支架回撤工作中,一般采用采用支打木垛、支撑圆木等方式进行三角区的支护、掩护,木材消耗大、成本高、危险系数高且费时费力,支护效果差,经常发生设备被冒顶塌方掩埋的事故,导致回撤工作效率低下,并且危险系数高、不确定性高。
液压支架牵引工作主要采用绞车通过钢丝绳牵引,而牵引方向往往与液压支架出架或者移动所需要的方向不一致,所以经常需要通过滑轮改变钢丝绳的牵引方向,又由于液压支架比较重,对滑轮固点提出了非常高的要求,煤矿井下可以用来锚固的滑轮固定点很少,从而使得其牵引力方向相对单一固定,调整困难,并且由于钢丝绳的弹性闪抽,经常使被牵引液压支架与掩护支架、巷道壁等发生碰撞、剐蹭,火花四溅,增加了设备损坏和危险情况的发生的几率,还需要多名操作人员手动拖拽、盘绕、连接钢丝绳,过程非常困难,存在安全隐患。此外,由于工况恶劣,所用钢丝绳经常造成非正常损耗,断绳事故频发,由于牵引力很大,钢丝绳断裂的弹性回抽极其危险,人员伤亡事故频发。
随着现在煤矿采高越来越高,对于大采高工作面液压支架回撤工作,无论从支护、掩护角度还是从出架调架角度,相关技术中的液压支架回撤工艺已经不能满足要求,因此亟待一种全新的回撤工艺,实现煤矿少人增效强安。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的实施例提出一种综采液压支架回撤工艺,用于煤矿综采液压支架回撤,提高液压支架回撤效率,减少液压支架回撤工作面人员配置,增强液压支架回撤工作的安全性。
本发明实施例的综采液压支架回撤工艺,采用回撤***进行液压支架的回撤,所述回撤***包括牵引装置、若干掩护支架和三角区支撑架,
所述牵引装置用于将液压支架沿预设路径牵引出架,所述掩护支架具有升架状态和降架状态,所述掩护支架具有沿巷道方向伸缩的平推杆,所述平推杆与所述牵引装置相连,所述三角区支撑架包括两个可伸缩的支撑柱,所述支撑柱能够围绕另一支撑柱旋转以迈步前进;
所述回撤工艺包括以下步骤:
S1:回撤准备阶段,在回撤工作面安装所述回撤***,其中若干所述掩护支架在与所述巷道方向相互垂直的第一水平方向上依次布设并升架支撑,所述三角区支撑架位于所述掩护支架靠近待回撤液压支架一旁的三角区,且其两个支撑柱均伸长支撑,所述牵引装置到达牵引位置,与若干所述平推杆相连,所述平推杆处于收缩状态;
S2:回撤阶段,所述牵引装置将液压支架牵出并沿巷道方向调向,使用撤架设备将巷道中的液压支架撤出,所述三角区支撑架向前迈步一个步距并重新支撑,若干所述掩护支架的平推杆同时伸长将所述牵引装置向前推进一个步距,到达下一液压支架的牵出位置,而后若干所述掩护支架依次完成降架、平推杆收缩前移、升架支撑的步骤,由此完成一个出架循环,重复该步骤;
S3:回撤收尾阶段,撤出所述牵引装置,依次撤出所述掩护支架和所述三角区支撑架。
本发明实施例提出的综采液压支架回撤工艺采用牵引装置将液压支架牵引出架后,再使用撤架设备例如绞车将液压支架沿着巷道撤出,代替了传统回撤工艺中直接使用绞车和动滑轮来牵引液压支架的工序,牵引装置牵引路线灵活可调,能够更好的完成液压支架的出架、调向,避免使用绞车牵引液压支架造成的碰撞、剐蹭,火花四溅的现象发生,出架效率极大提高,并且减少了液压支架回撤工作面的人员配置,避免了人员聚集引发的安全隐患。
采用多个掩护支架交替掩护,掩护支架的平推杆依次推拉实现多个掩护支架的迈步自移,摒弃了一般回撤工艺中采用绞车拉动掩护支架前移的步骤,步骤S2中,撤架设备将液压支架拉架出巷的工作步骤可以与掩护支架迈步前移的步骤同步进行,节省了回撤时间,提高液压支架回撤效率。使掩护支架依次独立步进可以保证至少有一个掩护支架可以处于升架状态起到掩护支撑的作用,增强巷道的安全性。在回撤工作面顶板有冒顶、塌方压架的时候能够有效防止掩护支架被压死,使其前移更加顺畅、高效。
采用三角区支撑架进行三角区支护,免去了相关技术回撤工序中通过枕木打木垛的工序,支护强度高,支护速度快,能够提供良好的支撑掩护,避免顶板垮塌,保障所掩护人员和设备的安全。并且三角区支撑架的两个支撑柱能够交替支撑并通过回转迈步前移,并可以根据需要调整回转角度,沿任意方向迈步前进,随意调节支护位置,所以其能够极大的简化液压支架前期的准备工序和液压支架回撤后期的收尾工序,为液压支架、掩护支架的撤出提供良好的掩护。
此外,三角区支撑架的回转迈步方式可实现对顶、底板的无反复支撑,减少的对顶、底板的损坏,进而减少了顶板破碎与塌方风险,并且其回转迈步的方式可以使非支撑状态的支撑柱总是能够在支撑状态的支撑柱与待撤回撤液压支架或者与掩护支架之间的掩护区域之间移动,有效避免了由于顶板失去支撑下压带来的压架风险。
因此,本发明实施例提出的综采液压支架回撤工艺极大的提高了掩护安全性与液压支架回撤效率,减少液压支架回撤工作面人员配置,增强液压支架回撤工作的安全性,实现减人增效强安效果,具有极高的经济价值和社会价值。
在一些实施例中,待回撤液压支架沿巷道方向从后往前依次标号①…,步骤S1具体包括:
S101,在回撤工作面将第④个与第⑤个液压支架撤出;
S102,将所述三角区支撑架安装于步骤S101中撤出的两个液压支架空出的位置,两个所述支撑柱均伸长支撑;
S103,将若干所述掩护支架沿所述第一水平方向依次安装到位,并升架支撑;
S104,在回撤工作面将第③个与第⑥个液压支架撤出;
S105,将所述牵引装置安装至与第⑦个液压支架对应的牵引位置,所述牵引装置与若干所述掩护支架的平推杆相连接,且所述平推杆均处于收缩状态;
S106,将所述三角区支撑架向第⑦个液压支架的方向前移,并且两个所述支撑柱均伸长支撑;
S107,将所述掩护支架后方剩下的第②和第①液压支架依次掩护牵引至巷道口。
在一些实施例中,所述两个支撑柱为第一支撑柱和第二支撑柱,步骤S102中,靠近所述掩护支架的支撑柱为所述第一支撑柱,靠近采空区的支撑柱为第二支撑柱,步骤S106具体包括:
S10601,所述第一支撑柱收缩,使其围绕所述第二支撑柱回转一定的角度以使其向前迈进,到位后,所述第一支撑柱伸长支撑;
S10602,所述第二支撑柱收缩,使其围绕所述第二支撑柱回转一定角度以使其向前迈进,到位后,所述第二支撑柱伸长支撑;
S10603,所述第一支撑柱收缩,使其围绕所述第二支撑柱回转一定的角度以使其向前迈进,到位后,所述第一支撑柱伸长支撑,此时所述第一支撑柱靠近所述掩护支架,所述第二支撑柱靠近采空区。
在一些实施例中,步骤S2具体包括:
S201,将液压支架与所述牵引装置连接,控制所述牵引装置将液压支架牵出、调向;
S202,撤架设备将步骤S201中牵出的液压支架撤出;
S203,所述三角区支撑架向前迈步一个步距并重新支撑;
S204,控制若干所述掩护支架的平推杆同时伸长,将所述牵引装置向前推进一个步距,使所述牵引装置到达下一液压支架的牵出位置;
S205,控制最靠近液压支架的所述掩护支架降架,然后控制所述掩护支架的平推杆收缩以完成所述掩护支架的前移,而后使所述掩护支架重新升架支撑;
S206,按照靠近到远离液压支架的方向,依次将其余所述掩护支架前移,完成一个出架循环;
S207,重复步骤S201至S206,直至将整个工作面中倒数第3个液压支架完成回撤之后,进入S3回撤收尾阶段。
在一些实施例中,所述牵引装置包括底座、大臂、小臂、牵引头、大臂驱动装置和小臂驱动装置,所述小臂为可伸缩小臂,所述大臂可移动地设置在所述底座上,所述大臂驱动装置设在所述底座上并与所述大臂相连,所述大臂驱动装置用于沿第一水平方向推拉所述大臂使其移动,所述小臂的第一端与所述大臂的第一端铰接,所述小臂驱动装置设在所述大臂上并与所述小臂相连,所述小臂驱动装置用于推拉所述小臂以使所述小臂相对所述大臂摆动,所述牵引头设在所述小臂的第二端用于与被牵引物体相连;
所述牵引装置将液压支架牵出并沿巷道方向调向的步骤具体包括:
S20101:将待回撤的液压支架与所述牵引头通过链条相连,所述小臂处于伸长状态,且所述小臂的延伸方向沿所述第一水平方向;
S20102:所述大臂驱动设备驱动所述大臂沿所述第一水平方向移动,同时所述小臂收缩,以使所述牵引装置沿所述第一水平方向将液压支架拉出;
S20103:所述小臂驱动设备驱动所述小臂相对所述大臂摆动使所述牵引头向远离所述大臂的方向移动,同时所述小臂逐渐伸长,以使所述牵引装置牵引着液压支架逐步调整方向;
S20104:所述小臂继续伸长,同时所述小臂驱动设备驱动所述小臂继续摆动,以使所述牵引支架牵引着液压支架沿巷道方向移动。
在一些实施例中,所述两个支撑柱为第一支撑柱和第二支撑柱,步骤S202中,靠近所述掩护支架的支撑柱为所述第一支撑柱,靠近采空区的支撑柱为第二支撑柱,S203具体包括:
S20301,所述第一支撑柱收缩,使其围绕所述第二支撑柱回转90度,以使其向前迈进,到位后,所述第一支撑柱伸长支撑;
S20302,所述第二支撑柱收缩,使其围绕所述第一支撑柱回转90度,回转方向与步骤S20301中的回转方向相同,到位后,所述第二支撑柱伸长支撑,此时,所述第一支撑柱靠近采空区,所述第二支撑柱靠近掩护支架。
在一些实施例中,步骤S3具体包括:
S301,拆解并撤出所述牵引装置,以及最靠近所述三角区支撑架的掩护支架撤出;
S302,将所述三角区支撑架靠近采空区的所述支撑柱收缩,使其围绕另一个所述支撑柱向前迈进,使所述三角区支撑架面向巷道;
S303,将回撤工作面上倒数第2个液压支架掩护撤出,然后以靠近到远离液压支架的方向,依次将所述掩护支架撤出,而后将最后一个所述液压支架撤出,最后将所述三角区支撑架撤出。
在一些实施例中,所述掩护支架包括液压支撑杆和顶部掩护梁,所述液压支撑杆支撑在所述顶部掩护梁的底部,所述液压支撑杆可伸缩地设置以使所述顶部掩护梁升起或降下,在升架状态,所述顶部掩护梁升起,在降架状态,所述顶部掩护梁降下;
最靠近待回撤液压支架的所述掩护支架的靠近所述三角区支撑架的一侧设有至少一个侧边掩护梁,所述侧边掩护梁与所述掩护支架的顶部掩护梁相连并可翻转地设置,所述侧边掩护梁具有展开状态和收拢状态,在展开状态,所述侧边掩护梁与所述顶部掩护梁平行起支撑作用,在收拢状态,所述侧边掩护梁下垂,所述回撤工艺还包括:
在所述三角区支撑架迈步时,使所述侧边掩护梁翻转处于展开状态。
在一些实施例中,所述掩护支架包括在第一水平方向上依次布置的第一掩护支架、第二掩护支架和第三掩护支架,所述第三掩护支架位于靠近待回撤液压支架的一侧;
所述第一掩护支架包括第一平推杆,所述第二掩护支架包括第二平推杆,所述第三掩护支架包括第三平推杆,所述第一平推杆、所述第二平推杆和所述第三平推杆与所述牵引装置的三个连接位点在水平面上呈锐角三角形,且所述第二平推杆的连接位点位于所述第一平推杆和所述第三平推杆的连接位点的后方。
在一些实施例中,所述三角区支撑架还包括:连接结构,所述连接结构连接在两个所述支撑柱之间,并能够带动处于收缩状态的其中一者围绕处于支撑状态的另一者旋转,旋转时所述连接结构以及处于收缩状态的支撑柱在竖直方向上位于处于支撑状态的支撑柱的顶端和底端之间;套筒组件,所述套筒组件一一对应地套设所述支撑柱并与所述支撑柱在周向上相互固定,所述套筒组件位于所述顶支撑部与所述底支撑部之间,所述套筒组件与所述连接结构在轴向上相互固定且在周向上可相对旋转地设置。
附图说明
图1是本发明实施例中一般综采液压支架待回撤工作面布置图。
图2本发明实施例***回撤***的结构示意图。
图3是本发明实施例回撤准备阶段S1过程与工作面布置图。
图4是本发明实施例回撤阶段S2过程与工作面布置图。
图5是本发明实施例回撤收尾阶段S3过程与工作面布置图。
图6是本发明实施例提供的牵引装置的结构示意图。
图7是本发明实施例提供的牵引装置的出架牵引过程图。
图8是本发明实施例提供的第一掩护支架的结构示意图。
图9是本发明实施例提供的第二掩护支架的结构示意图。
图10是本发明实施例提供的第三掩护支架的结构示意图。
图11是本发明实施例中S202工序过程与布置示意图。
图12至图16是本发明S204至S206工序过程与布置示意图。
图17是本发明实施例提供的三角区支撑架的结构示意图。
图18是本发明实施例提供的三角区支撑架的部分示意图。
图19是本发明实施例提供的三角区支撑架的截面图。
图20是本发明实施例提供的三角区支撑架的A-A截面图。
图21是本发明实施例提供的三角区支撑架的应用图。
图22是本发明实施例中三角区支撑架S106过程示意图。
图23是本发明实施例中三角区支撑架S203过程示意图。
附图标记:
采空区001、预留煤柱002、回撤辅巷003、联巷004、未开采区005、
牵引装置100、底座101、大臂102、小臂103、牵引头104、大臂伸缩油缸105、小臂伸缩油缸106、第一连杆107、第二连杆108、小臂内套筒109、小臂外套筒110、链条111、
第一掩护支架200、第一平推杆201、第一液压支撑杆202、第一顶部掩护梁203、掩护帘204、座椅205、照明灯206、连接耳207、
第二掩护支架300、第二平推杆301、第二液压支撑杆302、第二顶部掩护梁303、电液控***304、
第三掩护支架400、第三平推杆401、第三液压支撑杆402、第三顶部掩护梁403、第一侧边掩护梁404、第二侧边掩护梁405、底座侧边掩护板406、
待回撤液压支架500、液压支架501、
三角区支撑架600、第一支撑柱601a、第二支撑柱601b、顶支撑部611、底支撑部612、驱动机构613、内筒614、外筒615、限位凸起616、第一从动齿轮617、第二从动齿轮618、连接结构602、第一主动齿轮621、第二主动齿轮622、连接箱体623、箱体盖6231、第一旋转马达624、第二旋转马达625、拉索603、套筒组件604、第一套筒组件604a、第二套筒组件604b、上法兰641、套筒642、下法兰643、限位凹槽644、第一轴承651、第二轴承652、顶板661、底板662、电控组件607。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面根据图1-图23描述本发明实施例提供的综采液压支架回撤工艺,该回撤工艺采用回撤***进行液压支架的回撤,如图2所示,回撤***包括牵引装置100、若干掩护支架和三角区支撑架600。
其中,牵引装置100用于将液压支架501沿预设路径牵引出架,即将液压支架501从待回撤液压支架500中牵引出架,并引导该液压支架501沿巷道方向摆放。掩护支架具有升架状态和降架状态,在升架状态,掩护支架升架支撑在巷道的顶板与底板之间,起到支撑作用,在降架状态,掩护支架降架脱离巷道的顶板,此时掩护支架可步进。掩护支架具有沿巷道方向伸缩的平推杆,平推杆与牵引装置100相连,起到推动牵引装置100步进的作用。三角区支撑架600包括两个可伸缩的支撑柱,且支撑柱能够围绕另一支撑柱旋转以迈步前进。伸长的支撑柱能够支撑在顶板与底板之间起到支撑作用,支撑柱收缩后可以围绕另一个处于支撑状态的支撑柱旋转一定角度,通过设定旋转的方向和角度,实现向任意方向步进。
回撤工艺包括以下步骤:
S1:如图3所示,回撤准备阶段,在回撤工作面安装回撤***,其中若干掩护支架在与巷道方向相互垂直的第一水平方向上依次布设并升架支撑,三角区支撑架600位于掩护支架靠近待回撤液压支架500一旁的三角区,且其两个支撑柱均伸长支撑,牵引装置100到达牵引位置,与若干掩护支架的若干平推杆相连,此时平推杆处于收缩状态;
S2:如图4所示,回撤阶段,牵引装置100将液压支架501从一排待回撤液压支架500牵出并沿巷道方向调向,使用撤架设备将巷道中牵出的液压支架501撤出,三角区支撑架600向前迈步(向靠近下一个液压支架501的方向迈步)一个步距并重新支撑,若干掩护支架的平推杆同时伸长将牵引装置100向前推进一个步距,到达下一等待牵出的液压支架501的牵出位置,而后若干掩护支架依次完成降架、平推杆收缩前移、升架支撑的步骤,由此完成一个出架循环,重复该步骤;
S3:如图5所示,回撤收尾阶段,撤出牵引装置,依次撤出掩护支架和三角区支撑架。
步骤S2中,掩护支架的降架、平推杆收缩前移、升架支撑的步骤具体为,掩护支架降架脱离巷道的顶板,然后该掩护支架的平推杆收缩,以拖动掩护支架向靠近牵引装置100的方向前移一个步距,到达位置后,该掩护支架再次升架支撑,若干掩护支架依次完成上述步骤,可以使一个掩护支架处于降架状态时,其余掩护支架均升架支撑起到掩护作用。
步骤S2中,撤架设备可选为绞车、铲车或者其他设备。
本发明实施例提出的综采液压支架回撤工艺采用牵引装置将液压支架牵引出架后,再使用撤架设备例如绞车将液压支架沿着巷道撤出,代替了传统回撤工艺中直接使用绞车和动滑轮来牵引液压支架的工序,牵引装置牵引路线灵活可调,能够更好的完成液压支架的出架、调向,避免使用绞车牵引液压支架造成的碰撞、剐蹭,火花四溅的现象发生,出架效率极大提高,并且减少了液压支架回撤工作面的人员配置,避免了人员聚集引发的安全隐患。
采用多个掩护支架交替掩护,掩护支架的平推杆依次推拉实现多个掩护支架的迈步自移,摒弃了一般回撤工艺中采用绞车拉动掩护支架前移的步骤,步骤S2中,撤架设备将液压支架拉架出巷的工作步骤可以与掩护支架迈步前移的步骤同步进行,节省了回撤时间,提高液压支架回撤效率。使掩护支架依次独立步进可以保证至少有一个掩护支架可以处于升架状态起到掩护支撑的作用,增强巷道的安全性。在回撤工作面顶板有冒顶、塌方压架的时候能够有效防止掩护支架被压死,使其前移更加顺畅、高效。
采用三角区支撑架进行三角区支护,免去了相关技术回撤工序中通过枕木打木垛的工序,支护强度高,支护速度快,能够提供良好的支撑掩护,避免顶板垮塌,保障所掩护人员和设备的安全。并且三角区支撑架的两个支撑柱能够交替支撑并通过回转迈步前移,并可以根据需要调整回转角度,沿任意方向迈步前进,随意调节支护位置,所以其能够极大的简化液压支架前期的准备工序和液压支架回撤后期的收尾工序,为液压支架、掩护支架的撤出提供良好的掩护。
此外,三角区支撑架的回转迈步方式可实现对顶、底板的无反复支撑,减少的对顶、底板的损坏,进而减少了顶板破碎与塌方风险,并且其回转迈步的方式可以使非支撑状态的支撑柱总是能够在支撑状态的支撑柱与待撤回撤液压支架或者与掩护支架之间的掩护区域之间移动,有效避免了由于顶板失去支撑下压带来的压架风险。
因此,本发明实施例提出的综采液压支架回撤工艺极大的提高了掩护安全性与液压支架回撤效率,减少液压支架回撤工作面人员配置,增强液压支架回撤工作的安全性,实现减人增效强安效果,具有极高的经济价值和社会价值。
如图1所示,一般综采液压支架待回撤工作面中,待回撤液压支架500沿巷道方向布设在采空区001的一侧,回撤工作面中还具有与巷道连通的回撤辅巷003和联巷004,以及预留煤柱002和未开采区005。
下面根据图2-图23详细描述本发明提供的综采液压支架回撤工艺的具体实施例。
如图1所示,待回撤液压支架500中液压支架501的排布方向沿巷道方向,巷道方向沿前后方向延伸,将待回撤液压支架500沿巷道方向从后往前依次标号①…,回撤顺序一般为从后向前,即先撤出标号较小的液压支架501,为了为回撤***的安装提供空间,步骤S1回撤准备工序中,需要先将部分液压支架501从架中撤出,然后逐步向前移动。
作为示例,步骤S1具体包括:
S101,在回撤工作面将第④个与第⑤个液压支架501撤出,
S102,将三角区支撑架100安装于步骤S101中撤出的两个液压支架501空出的位置,三角区支撑架100的两个支撑柱均伸长支撑;
S103,将多个掩护支架沿第一水平方向依次安装到位,并升架支撑,第一水平方向与巷道延伸方向相互垂直,在图3所示的实施例中,巷道位于待回撤液压支架500的右侧,掩护支架安装在巷道中,即掩护支架位于待回撤液压支架500的右侧;
S104,在回撤工作面将第③个与第⑥个液压支架撤出;
S105,将牵引装置100安装至与第⑦个液压支架对应的牵引位置,即第⑦个液压支架的右侧,将牵引装置100与若干掩护支架的平推杆相连接,且平推杆均处于收缩状态;
S106,如图3所示,将三角区支撑架600向第⑦个液压支架的方向前移,然后使其两个支撑柱均伸长支撑;
S107,将掩护支架后方剩下的第②和第①液压支架依次掩护牵引至巷道口,撤出循序为第②个液压支架-第①个液压支架。
步骤S101、S104、S107中对第①-⑥个液压支架的撤出可选用绞车、铲车或者其他设备。
如图4所示,步骤S2具体包括:
S201,将等待回撤的液压支架501(从第⑦个液压支架向后按照顺序)与牵引装置100连接,控制牵引装置100将该液压支架501牵出、调向;
S202,撤架设备将步骤S201中牵出的液压支架撤出;
S203,三角区支撑架100向前迈步一个步距并重新支撑;
S204,控制若干掩护支架的平推杆同时伸长,将牵引装置100向前推进一个步距,步距为待撤液压支架架宽,使牵引装置100到达下一个等待回撤的液压支架501的牵出位置;
S205,控制最靠近液压支架的掩护支架降架(在图4所示的实施例中,最靠近液压支架的掩护支架为最左侧的掩护支架),然后控制掩护支架的平推杆收缩以完成掩护支架的前移,而后使掩护支架重新升架支撑;
S206,按照靠近到远离液压支架的方向(从左到右),依次将其余掩护支架前移,完成一个出架循环;
S207,重复步骤S201至S206,直至将整个工作面中倒数第3个液压支架501完成回撤之后,进入S3回撤收尾阶段。
如图5所示,步骤S3具体包括:
S301,拆解并撤出牵引装置100,以及最靠近三角区支撑架600的掩护支架撤出;
S302,将三角区支撑架600靠近采空区的支撑柱收缩,使其围绕另一个支撑柱向前迈进,使三角区支撑架600面向巷道;
S303,将回撤工作面上倒数第2个液压支架501掩护撤出,然后以靠近到远离液压支架的方向(从左到右),依次将掩护支架撤出,而后将最后一个液压支架501撤出,最后将三角区支撑架600撤出。
需要说明的是,步骤S207中,在工作面中剩余两个液压支架501不撤出,是因为受限制于巷道的长度,牵引装置100无法再进行牵出工作,在实际工作时,可以按照巷道实际情况,以及牵引装置100所需工作空间,尽可能地将更多的液压支架撤出,不受限于在上述步骤S207中“直至将整个工作面中倒数第3个液压支架501完成回撤之后,进入S3回撤收尾阶段”的情况。
发明人发现:液压支架回撤时的出架牵引路线(出架指液压支架从所在的一排液压支架中单独被牵引出来,并顺着巷道方向完成调向,不指整个回撤牵引路线)的理想路线大致由三段组成:
第一段为一段直线段,长度约为液压支架的底座长度,一般在2.0米至4.0米之间,该段需要的牵引力最大,一般牵引力与液压支架重量相当,一般在20吨至100吨之间;第二段为调向段,与第一段呈约30度的大圆弧段,液压支架在这一段中逐步调向,并且不可使其尾部偏转与掩护支架相撞;第三段为与第一段直线近垂直的近直线段,使液压支架完成调向。
然而,相关技术中的牵引装置的牵引过程很难拟合这一理想路线,导致液压支架出架困难,被牵引的液压支架经常与煤壁、掩护支架、其他液压支架发生碰撞和剐蹭,导致设备损坏并存在安全问题。
发明人基于对以上事实和问题的发现和认识提出,在回撤工艺中,采用牵引装置100将液压支架牵引出架,牵引装置100具有更强的灵活性,更好地匹配液压支架的理想牵引路线。
下面根据图6-图16所示,描述本发明一些具体实施例中的牵引装置100,以及基于这种牵引装置100对液压支架501完成出架和调向的出架牵引方法。
在一些实施例中,如图6所示,牵引装置100包括底座101、大臂102、小臂103、牵引头104、大臂驱动装置和小臂驱动装置。其中小臂103为可伸缩的小臂,大臂102可移动地设置在底座101上。大臂102具有在其延伸方向上相对的第一端和第二端,小臂103具有在其延伸方向上相对的第一端和第二端,小臂103的第一端与大臂102的第一端铰接。大臂102的移动能够带动小臂103移动,且小臂103能够以铰接点为旋转中心相对大臂102摆动。
大臂驱动装置设在底座101上并与大臂102相连,大臂驱动装置用于沿第一水平方向推拉大臂102使其移动,小臂驱动装置设在大臂102上并与小臂103相连,小臂驱动装置用于推拉小臂103以使小臂103相对大臂102摆动,牵引头104设在小臂102的第二端,牵引头104用于与被牵引物体(液压支架501)相连。如图11所示,在出架牵引过程中,牵引装置100将待回撤液压支架500中的一个液压支架501沿第一水平方向拉出并最终实现液压支架501的调向。
基于这种牵引装置100对液压支架501完成出架和调向的出架牵引,如图7和11所示,步骤S201具体包括以下步骤:
S20101:如图7A所示,将待回撤的液压支架501与牵引头104通过链条相连,小臂103处于伸长状态,且小臂103的延伸方向沿第一水平方向,此时小臂103的伸缩方向沿第一水平方向;
S20102:如图7B和7C所示,大臂驱动设备驱动大臂102沿第一水平方向移动并带动小臂103沿第一水平方向移动,同时小臂103收缩,以使牵引装置100沿第一水平方向将液压支架501从待回撤液压支架500中拉出,完成出架牵引路线中的第一段直线段;
S20103:如图7D所示,小臂驱动设备驱动小臂103相对大臂102摆动使牵引头104向远离大臂102的方向移动,同时小臂103逐渐伸长,以使牵引装置100牵引着液压支架501逐步调整方向,完成出架牵引路线中的第二段调向段;
S20104:如图7E所示,小臂103继续伸长,同时小臂驱动设备驱动小臂103继续摆动,以使牵引支架100牵引着液压支架501沿巷道方向移动,完成出架牵引路线中的第三段近直线段。
需要说明的是,在步骤S20102中,大臂驱动装置驱动大臂102沿第一水平方向移动中,应该至少保证大臂102的第一端(与小臂103连接的端部)基本保持沿第一水平方向移动,以使大臂102带动小臂103沿第一水平方向移动,使牵引装置100在完成该步骤后,将液压支架501准确地拉出。
本发明实施例的牵引装置100及其出架牵引方法实现了在最大程度上与理想出架牵引路线的拟合。具体地,大臂102移动配合小臂103收缩,完成出架牵引路线的第一段牵引工作,之后小臂103向前摆动的同时控制小臂103适度伸长,使牵引头104近似沿着第二段牵引路径方向前进,最后通过伸长小臂103并调整小臂103摆动角度,使牵引头104沿着第三段牵引路线前进。
采用本发明实施例提供的牵引装置100在出架牵引过程中,通过控制各驱动装置随时调整牵引方向,从而能够更好地实现液压支架501的出架和调向,避免各种碰撞、剐蹭,避免出现设备损坏和危险情况。能够完全避免传统绞车牵引方式中的诸多问题和安全隐患,可以使液压支架回撤工作效率大大提高,并大大减少回撤工作面所需工作人员数量,实现减人增效强安效果,具有极高的经济价值和社会价值。
在一些实施例中,大臂驱动装置为大臂伸缩油缸105,如图6所示,大臂伸缩油缸105的第一端与底座101铰接,且第二端与大臂102铰接,大臂伸缩油缸105沿第一水平方向伸缩以推拉大臂102,使大臂102沿第一水平方向移动。当大臂伸缩油缸105伸长,其推动大臂102,当大臂伸缩油缸105收缩,其拉动大臂102。
在一些可选实施例中,如图6所示,大臂伸缩油缸105设在大臂102的靠近液压支架501的一侧,大臂伸缩油缸105伸长以推动大臂102。在另一些可选实施例中,大臂伸缩油缸105可以设在大臂102的远离液压支架501的一侧,步骤2中大臂伸缩油缸105收缩以拉动大臂102。
在一些实施例中,如图6所示,小臂驱动装置为小臂伸缩油缸106,小臂伸缩油缸106的第一端与大臂102铰接,第二端与小臂103铰接,小臂伸缩油缸106伸缩以推拉小臂103。小臂伸缩油缸106伸长,小臂103摆动且其第二端远离大臂102,小臂伸缩油缸106收缩,小臂103反向摆动且其第二端靠近大臂。
在一些可选实施例中,小臂伸缩油缸106伸长,小臂103与大臂102的夹角变大,小臂伸缩油缸106收缩,小臂103与大臂102的夹角变小。
采用伸缩油缸为大臂102的移动和小臂103的摆动提供动力,伸缩油缸可以提供很大的牵引力,能够有效避免别卡现象的发生,使出架牵引过程运行平稳。
在一些实施例中,如图6所示,大臂102的第二端与底座101铰接,为了使大臂102在大臂驱动装置驱动下移动时,能够尽可能地保证其第一端保持沿第一水平方向移动。牵引装置100还包括至少一个连杆,连杆的第一端与底座101铰接,连杆的第二端与大臂102铰接,并且连杆与大臂102的铰接位置位于大臂驱动装置与大臂102的连接位置的远离大臂102的第一端的一侧。连杆的设置形成连杆结构,在大臂驱动装置驱动大臂移动时,大臂102带动连杆摆动,可以使大臂102第一端在摆臂时保持近直线运动。
在另一些可替换实施例中,大臂102可以在大臂驱动装置的驱动下沿第一水平方向整体平移,例如,大臂驱动装置为大臂伸缩油缸105,底座101上设有沿第一水平方向延伸的滑轨,大臂102至少有一个支撑位点支撑在滑轨上并沿滑轨可滑动地设置,大臂伸缩油缸105推动大臂105沿滑轨滑动,使其整体沿第一水平方向平移,从而其第一端能够保持沿第一水平方向移动。
下面以图6、7、11所示,为例描述本发明一个具体实施例中的牵引装置100以及采用这种牵引装置100进行的出架牵引方法。
如图6所示,牵引装置100包括底座101、大臂102、小臂103、牵引头104、大臂伸缩油缸105、小臂伸缩油缸106、第一连杆107和第二连杆108。
为了表述方便,第一水平方向定义为左右方向,待回撤液压支架500位于牵引装置100的左侧,牵引装置100将待回撤液压支架500中的某一个液压支架501向右方向拉出,并通过调向将液压支架501向前送出。大臂102的第一端为其前端,第二端为其后端。左右方向和前后方向如图11中的箭头所示。
第一连杆107和第二连杆108的延伸方向平行,第一连杆107和第二连杆108的第一端均与底座101铰接,第二端均与大臂102铰接。并且第一连杆107位于第二连杆108的前方,第一连杆107与大臂102的铰接位点位于第二连杆108与大臂102的铰接位点的前方,更靠近大臂102的第一端。如图2所示,第二连杆108与大臂102的后端端部,即第二端铰接。
如图6和7所示,大臂伸缩油缸105位于大臂102的左侧,其第一端(左端)与底座101铰接,第二端(右端)与大臂102的中部靠前位置铰接,且大臂伸缩油缸105与大臂102的铰接位点位于第一连杆107与大臂102的铰接位点的前方,更靠近大臂102的第一端。如图7所示,大臂伸缩油缸105的伸缩方向基本保持不变。大臂伸缩油缸105伸长推动大臂102向右移动,大臂伸缩油缸105收缩拉动大臂102向左移动。
大臂102、大臂伸缩油缸105、第一连杆107和第二连杆108形成四连杆机构。如图7中图A-图C所示,大臂伸缩油缸105伸长,其推动大臂102向右移动的同时,大臂伸缩油缸105与大臂102之间围绕连接销轴相对摆动,第一连杆107和第二连杆108在大臂102的作用下摆动,使大臂102的前端在摆臂时向右保持近直线运动。
在牵引工作开始之前,如图6、7A所示,小臂103的延伸方向大致沿第一水平方向,即左右方向。此时小臂103的第一端(右端)与大臂102的前端铰接,小臂104的第二端(左端)朝向液压支架501,牵引头104与小臂104的第二端铰接。
小臂伸缩油缸106连接在大臂102与小臂103之间,小臂伸缩油缸106的第一端与大臂102的中部靠前位置铰接,第二端与小臂103的中部铰接。并且,在本实施例中,如图6所示,小臂伸缩油缸106与大臂102的铰接位置位于大臂伸缩油缸105与大臂102的铰接位置的前方。小臂伸缩油缸106伸长,其推动小臂103相对大臂102顺时针摆动,小臂伸缩油缸106收缩,其拉动小臂103相对大臂102逆时针摆动。
进一步地,为了实现小臂103的可伸缩性能,本实施例中,小臂103包括小臂内套筒109、小臂外套筒110和内置伸缩油缸(图中未示出),其中小臂外套筒110套设小臂内套筒109且两者可相对滑动地设置,即小臂内套筒109与小臂外套筒110套插滑动连接。内置伸缩油缸位于小臂外套筒110内并与小臂内套筒109相连用于推拉小臂内套筒109,大臂102的第一端与小臂外套筒110铰接,牵引头104与小臂内套筒109铰接。内置伸缩油缸伸长,其推动小臂内套筒109滑出小臂外套筒110,小臂103伸长;内置伸缩油缸收缩,其拉动小臂内套筒109滑入小臂外套筒110,小臂103缩短。
如图6所示,牵引头104通过链条111与正在出架的液压支架501连接。可以理解的是,小臂103的伸长或收缩带动牵引头104移动,进而带动牵引头104通过链条111连接的液压支架501移动。
大臂伸缩油缸105驱动大臂102的移动,小臂伸缩油缸106驱动小臂103的摆动,内置伸缩油缸驱动小臂103的伸缩,上述运动方式相互配合,牵引装置100将液压支架501沿理想的出架牵引路线牵引出并完成调向。
下面根据图6、7、11具体描述采用上述实施例中的牵引装置100的出架牵引方法。其中牵引装置100在综采液压支架回撤工作面布置位置以及液压支架的出架牵引路线图参见图11,牵引装置100在出架牵引过程中的状态转换过程示意图参见图7中的A图-E图。出架牵引方法具体地包括如下步骤:
步骤1:如图11、图7A所示,牵引装置100到达工作位置,小臂103此时的延伸方向沿左右方向(第一水平方向),小臂103的伸缩方向同样沿第一水平方向,牵引头104连接于小臂103的左端并位于待出架的液压支架501的正右方位置,小臂103的内置伸缩油缸驱动小臂使小臂处于伸长状态,大臂伸缩油缸105处于收缩状态,使大臂102位于靠左的位置,小臂伸缩油缸106处于收缩状态,采用链条111将待出架的液压支架501与牵引头104相互连接;
步骤2:如图11、图7B所示,内置伸缩油缸收缩,小臂内套筒109逐渐缩入小臂外套筒110内,小臂103缩短,同时如图7C所示,大臂伸缩油缸105伸长,向右推动大臂102移动,大臂102向右移动带动第一连杆107和第二连杆108逆时针摆动,大臂102的前端向右做近直线移动,带动小臂103向右移动,牵引头104牵引着液压支架501向右移动,直至将液压支架501从一排待回撤液压支架500中拉出,完成出架牵引路线中的第一段直线段;
步骤3:如图11、图7D所示,小臂伸缩油缸106伸长,驱动小臂103相对大臂102做顺时针摆动,同时内置伸缩油缸驱动小臂103逐渐伸长,以使牵引头104牵引着液压支架501逐步调整方向,完成出架牵引路线中的第二段调向段;
步骤4:如图11、图7E所示,内置伸缩油控制小臂103继续伸长,同时小臂伸缩油缸106驱动小臂103继续顺时针摆动,或者,适当的收缩驱动小臂103逆时针摆动,以使牵引头104牵引着液压支架501向前移动,完成出架牵引路线中的第三段近直线段,将液压支架501牵引至巷道中。
采用本发明实施例提供的牵引装置,按照上述出架牵引方法,能够尽可能地按照理想牵引路线对液压支架完成出架牵引。通过控制各个伸缩油缸可以随时调整牵引方向,从而能够很好地实现液压支架的出架和调相过程,避免各种碰撞、剐蹭事故的发生,大大提高了液压支架回撤工作的效率,减少了回撤工作面所需的工作人员数量,节省了人力成本,保护了设备,提升了回撤过程的安全系数,具有极高的经济价值和社会价值。
步骤S105还包括接通乳化液供液管路的步骤。
在一些实施例中,掩护支架包括沿第一水平方向依次排布的第一掩护支架200、第二掩护支架300和第三掩护支架400,第一掩护支架200包括第一平推杆201,第二掩护支架300包括第二平推杆301,第三掩护支架400包括第三平推杆401。第三掩护支架400位于靠近待回撤液压支架500的一侧,即第一掩护支架200、第二掩护支架300和第三掩护支架400从右向左依次布置。
第一平推杆201、第二平推杆301和第三平推杆401与牵引装置100的三个连接位点在水平面上呈锐角三角形,且第二平推杆301的连接位点位于第一平推杆201和第三平推杆401的连接位点的后方。三个连接点呈锐角三角形使步进装置与牵引装置100之间形成三角形的稳定固定点,起到稳定定位的功能。
作为示例,如图12和13所示,第一平推杆201、第二平推杆301和第三平推杆401均沿前后方向延伸,第一平推杆201的前端、第二平推杆301的前端和第三平推杆401的前端分别与牵引装置100的底座101上的三个铰接位点铰接。其中,第二平推杆301的前端位于第一平推杆201的前端和第三平推杆401的前端的后方,第一平推杆201的前端和第三平推杆401的前端在前后方向上基本平齐,三个平推杆的前端形成锐角三角形。
在步进装置推动牵引装置100向前步进时,第一平推杆201、第二平推杆301和第三平推杆401同步向前延伸,将牵引装置100向前推动一个步距,在步进装置本体向前步进时,第一掩护支架200、第二掩护支架300和第三掩护支架400分别在第一平推杆201、第二平推杆301和第三平推杆401的作用下依次步进。
进一步地,如图8-10所示,第一掩护支架200、第二掩护支架300和第三掩护支架400均包括液压支撑杆和顶部掩护梁,液压支撑杆支撑在顶部掩护梁的底部,液压支撑杆可伸缩地设置以使顶部掩护梁升起或降下。掩护支架处于升架状态时,其顶部掩护梁升起,掩护支架处于降架状态时,其顶部掩护梁降下。
在掩护支架步进之前,液压支撑杆收缩使顶部掩护梁降下使其处于降架状态,步进完成后,液压支撑杆伸长使顶部掩护梁升起使其处于升架状态。第一掩护支架200、第二掩护支架300和第三掩护支架400分别降架、收缩平推杆就可实现其单独向前移动,移动至合适位置时升架固定,依次轮动,实现三个掩护支架全部前移,如此便可以实现牵引装置100与三个掩护支架迈步前移。
具体地,如图8所示,第一掩护支架200包括基座、第一平推杆201、第一液压支撑杆202和第一顶部掩护梁203,第一平推杆201设在基座上,其前端设有连接耳207用于与底座101相连。第一液压支撑杆202的顶端支撑在第一顶部掩护梁203的底部,底端支撑在基座上。并且,第一顶部掩护梁203的一端与基座铰接,使其相对基座可翻转地设置。第一液压支撑杆202收缩,第一顶部掩护梁203向下翻转,以使第一掩护支架200的高度降低,以向前步进,第一液压支撑杆202伸长,第一顶部掩护梁203向下翻起,以使第一掩护支架200的高度升高,第一掩护支架200支撑在巷道的顶板上,以起到支撑掩护的作用。
进一步地,第一掩护支架200还包括掩护帘204、座椅205、照明灯206。掩护帘204可优选地使用数根圆环链条,使其一端与第一顶部掩护梁203固定连接,另一端自由悬垂,为操作人员隔离出一个安全区域,防止钢丝绳、链条崩断等飞溅伤害,并且能够给操作着提供更好的视眼,更加清楚方便的观察牵引装置、液压支架、掩护支架的位置和状态,拥有良好的人机工效。座椅205固定于第一掩护支架200的基座上,可提供操作人员休息。照明灯206固定于第一顶部掩护梁203的底部,提供照明,解决了煤矿井下三角区照明困难的问题,能使操作人员更加方便、清晰的观察各设备位置与运行状态,进一步提高了安全性。
如图8所示,第一掩护支架200的第一平推杆201为加长平推杆。第一掩护支架200配套有比普通现有掩护支架更加长的平推杆,这样设计的目的是:a)可将其与上述牵引装置100的的铰接点向前延伸,最终使三个掩护支架的铰接点在平面落在一个锐角三角形内,这样可以更加稳固的定位上述重载牵引装置;b)可将其的顶部支撑区域延后,与所述第二掩护支架300、第三掩护支架400、三角区支撑架600形成梯次掩护,使整体掩护区域呈三角形区域,减少所述第二掩护支架300、第三掩护支架400、三角区支撑架600的掩护压力,对顶板形成更好的掩护效果;c)加长的平推杆留出了一定的架前空间,可为操作者提供一个安全操作区域,拥有更好的视野,更舒适的空间,提升整套设备的人机工效,进而提高作业效率和安全性。
如图9所示,第二掩护支架300包括基座、第二平推杆301、第二液压支撑杆302和第二顶部掩护梁303。第二平推杆301设在基座上,其前端设有连接耳用于与底座101相连。第二液压支撑杆302的顶端支撑在第二顶部掩护梁303的底部,底端支撑在基座上。并且,第二顶部掩护梁303的一端与基座铰接,使其相对基座可翻转地设置。翻转方式可参照第一掩护支架200。
进一步地,第二掩护支架300上还设有电液控***304,电液控***304固定于第二掩护支架300基座上并位于第二顶部掩护梁303的下方,电液控***304负责整套***的电液控制,并为照明灯206供电。本发明实施例提供的牵引***还可以采用智能检测遥控控制,电液控***304具有的智能检测功能能够适时检测各油缸与压力情况,从而能够适时显示顶板压力与牵引力的变化,能够让操作员根据相应情况适时调整操作策略,使移架、回撤操作更加安全、可靠。牵引***采用遥控控制,避免对设备的贴身操作,远离移动设备,能够以更加全面的视角适时观察牵引装置100、液压支架501的运行位置与状态,使整个操作过程更加安全。
如图10所示,第三掩护支架400包括基座、第三平推杆401、第三液压支撑杆402和第三顶部掩护梁403。第三平推杆401设在基座上,其前端设有连接耳用于与底座101相连。第三液压支撑杆402的顶端支撑在第三顶部掩护梁403的底部,底端支撑在基座上。并且,第三顶部掩护梁403的一端与基座铰接,使其相对基座可翻转地设置。翻转方式可参照第一掩护支架200。
在一些实施例中,最靠近待回撤液压支架500的掩护支架的靠近三角区支撑架600的一侧设有至少一个侧边掩护梁,侧边掩护梁与掩护支架的顶部掩护梁相连并可翻转地设置,侧边掩护梁具有展开状态和收拢状态,在展开状态,侧边掩护梁与顶部掩护梁平行起支撑作用,在收拢状态,侧边掩护梁下垂,回撤工艺还包括:
在三角区支撑架600迈步时,使侧边掩护梁翻转处于展开状态。
作为示例,在步骤S106、S203中,侧边掩护梁可根据情况支撑掩护,掩护三角区支撑架600前移。
在图10和12所示的实施例中,最靠近待回撤液压支架500的掩护支架为第三掩护支架400,第三掩护支架400远离第二掩护支架300一侧设有至少一个侧边掩护梁,侧边掩护梁与第三顶部掩护梁403相连并可翻转地设置,侧边掩护梁具有展开状态和收拢状态,在展开状态,侧边掩护梁与第三顶部掩护梁403平行起支撑作用,在收拢状态,侧边掩护梁下垂遮挡第三掩护支架400的内部,以起到掩护作用。
具体地,如图10所示,侧边掩护梁包括第一侧边掩护梁404和第二侧边掩护梁405。如图10所示,第一侧边掩护梁404和第二侧边掩护梁405均铰接连接于加长超薄的第三顶部掩护梁403的远离第二掩护支架300的侧边,并分别连接有摆动油缸,使第一侧边掩护梁404和第二侧边掩护梁405可折叠。第一侧边掩护梁404和第二侧边掩护梁405可适时展开与第三顶部掩护梁403的上平面平行,一起对顶板进行支撑。
第三掩护支架400还包括底座侧边掩护板406,底座侧边掩护板406固定在基座上,底座侧边掩护板406用于防止坍塌煤块、石块侵入掩护支架内部。
第一侧边掩护梁404和第二侧边掩护梁405收拢时下垂处于竖直状态,与底座侧边掩护板406一起防止塌陷区碎石、煤块侵入掩护支架内侧。其中加长超薄的第三顶部掩护梁403可以更好的为待回撤液压支架提供掩护,并能给其留足通行空间。
图12为牵引装置100完成一个液压支架501出架牵引后的初始位置,
步骤S204具体包括:如图12和图13所示,在牵引装置100完成出架牵引后,控制第一平推杆201、第二平推杆301和第三平推杆401向前同时伸长,将牵引装置100向前推进一个步距,牵引装置100到达下一出架位置,与下一个液压支架501相对。
步骤S205具体包括:如图14所示,第三掩护支架400的第三液压支撑杆402收缩驱动第三顶部掩护梁403降架,控制第三平推杆401收缩,将第三掩护支架400的本体向前拉进一个步距,第三液压支撑杆402伸长驱动第三顶部掩护梁403上升并支撑固定。
步骤S206具体包括:
如图15所示,第二掩护支架300的第二液压支撑杆302收缩驱动第二顶部掩护梁303降架,控制第二平推杆301收缩,将第二掩护支架300的本体向前拉进一个步距,第二液压支撑杆302伸长驱动第二顶部掩护梁303上升并支撑固定;
如图16所示,第一掩护支架200的第一液压支撑杆202收缩驱动第一顶部掩护梁203降架,控制第一平推杆201收缩,将第一掩护支架200的本体向前拉进一个步距,第一液压支撑杆202伸长驱动第一顶部掩护梁203上升并支撑固定。
采用本发明实施例提供的牵引装置100,按照上述出架牵引方法,能够在一近水平面上进行大吨位牵引,并且其牵引路径能够适用于液压支架回撤所需要的理想路径,也能根据牵引需求适时调整牵引方向,并且由于其使用油缸和重载机械臂进行力量输出,可以提供远超普通绞车的牵引力,能更好的适应大吨位液压支架的出架与调向。
牵引装置100分别与第一掩护支架200、第二掩护支架300、第三掩护支架400的平推杆铰接连接,通过控制三个掩护支架交替掩护,平推杆依次推或者拉实现重载牵引装置与三个掩护支架的迈步自移,免去以往掩护支架需要绞车等设备牵引前移的工序,迈步前移工序可与绞车拉架出巷装车等工序统筹,更加节省时间。并且,采用平推杆驱动牵引装置100迈步前移的方式具有更高的移动精度,有效防止前移过度,平推杆在油缸推动下工作,可以提供更大的拉架力,掩护支架依次迈步前进的方式,在回撤工作面顶板有冒顶、塌方压架的时候能够有效防止掩护支架被压死,使其前移更加顺畅、高效。
基于上述实施例中的牵引装置100以及第一掩护支架200、第二掩护支架300、第三掩护支架400,步骤S301中,将第三掩护支架400撤出。步骤S303时,回撤工作面剩余设备为:倒数第一个液压支架、倒数第二个液压支架、三角区支撑架600、第二掩护支架300、第一掩护支架200。
步骤S303具体包括:采用绞车或其他牵引装置,将这五个设备交替掩护挪动,逐步向回撤顺槽移动,并调整方向与姿态,形成一个扇形支撑区域,逐个将撤出,撤出一个设备,缩小一圈扇形掩护区域,一般情况下,优选的撤出顺序为:倒数第二个液压支架→第二掩护支架300→第一掩护支架200(有其他设备一并撤出)→倒数第一液压支架→三角区支撑架600。至此,整个液压支架回撤工作完成。
下面根据图17-23描述本发明一些具体实施例中的三角区支撑架600。如图17-20,三角区支撑架600包括两个支撑柱和连接结构602,支撑柱包括竖直设置的第一支撑柱601a和第二支撑柱601b。
第一支撑柱601a和第二支撑柱601b均包括顶支撑部611、底支撑部612和驱动机构613,驱动机构613连接在对应的顶支撑部611和底支撑部612之间,驱动机构613用于驱动与其相连的顶支撑部611和底支撑部612沿轴向(即竖直方向)靠近或远离,支撑柱具有支撑状态和收缩状态,支撑状态的支撑柱起支撑作用。
具体地,驱动机构613驱动顶支撑部611和底支撑部612沿竖直方向相对远离,直至支撑柱处于支撑状态,支撑状态的支撑柱的顶端和底端均与巷道相抵,起支撑掩护的作用;驱动机构613驱动顶支撑部611和底支撑部612沿竖直方向相对靠近,直至支撑柱到达收缩状态,收缩状态的支撑柱的顶端和底端中的至少一者脱离巷道,不再起到支撑掩护作用。处于支撑状态的支撑柱在竖直方向上的长度大于处于收缩状态的支撑柱在竖直方向上的长度。
连接结构602连接在第一支撑柱601a与第二支撑柱601b之间,并能够带动处于收缩状态的其中一者围绕处于支撑状态的另一者旋转,换言之,连接结构602能够带动处于收缩状态的其中一者,以处于支撑状态的另一者的中心轴线为旋转中心线旋转。旋转时连接结构602以及处于收缩状态的支撑柱在竖直方向上位于处于支撑状态的支撑柱的顶端和底端之间。
具体地,当第一支撑柱601a处于支撑状态,第二支撑柱601b处于收缩状态,第一支撑柱601a支撑在顶板661和底板662之间,第二支撑柱601b和连接机构2的顶端和底端在竖直方向上均位于第一支撑柱601a的顶端与底端之间,即位于顶板661和底板662之间,与顶板和底板具有一定的间隔,连接结构602带动第二支撑柱601b以第一支撑柱601a的中心轴线为旋转中心线旋转。
当第二支撑柱601b处于支撑状态,第一支撑柱601a处于收缩状态,第二支撑柱601b支撑在顶板661和底板662之间,第一支撑柱601a和连接机构2的顶端和底端在竖直方向上均位于第二支撑组102的顶端与底端之间,即位于顶板661和底板662之间,与顶板和底板具有一定的间隔,连接结构602带动第一支撑柱601a以第二支撑柱601b的中心轴线为旋转中心线旋转。
当然,第一支撑柱601a和第二支撑柱601b可以同时处于支撑状态,即同时支撑在顶板661和底板662之前。
上述实施例中的三角区支撑架600的步进方法为:
将三角区支撑架600置于顶板661与底板662之间;
驱动机构613作用,使第一支撑柱601a处于支撑状态,第二支撑柱601b处于收缩状态,第一支撑柱601a支撑于顶板661与底板662之间,连接结构602和第二支撑柱601b均与顶板661和底板662之间具有一定间隔;
连接结构602带动第二支撑柱601b围绕第一支撑柱601a旋转α角度;
驱动机构613作用,使第二支撑柱601b处于支撑状态,第一支撑柱601a处于收缩状态,第二支撑柱601b支撑于顶板661与底板662之间,连接结构602和第一支撑柱601a均与顶板661与底板662之间具有一定间隔;
连接结构602带动第一支撑柱601a围绕第二支撑柱601b旋转β角度;
重复以上步骤,使三角区支撑架600步进。并可以根据需要设置旋转方向和角度以完成不同的向前迈进方式。
基于上述实施例中的三角区支撑架600及其步进方法:
在一些实施例中,如图3和图22所示,在步骤S102中,定义三角区支撑架600的靠近掩护支架的支撑柱为第一支撑柱601a,靠近采空区的支撑柱为第二支撑柱601b。在步骤S106中,两个支撑柱共进行三次迈进实现向⑦个液压支架方向的前移。步骤S106包括:
S10601,第一支撑柱601a收缩,使其围绕第二支撑柱601b回转一定的角度以使其向前迈进,到位后,第一支撑柱601a伸长支撑;
S10602,第二支撑柱601b收缩,使其围绕第二支撑柱601b回转一定角度以使其向前迈进,到位后,第二支撑柱601b伸长支撑;
S10603,第一支撑柱601a收缩,使其围绕第二支撑柱601b回转一定的角度以使其向前迈进,到位后,第一支撑柱601a伸长支撑,此时第一支撑柱601a靠近掩护支架,第二支撑柱601b靠近采空区。
具体地,如图22所示,步骤S102中,第一支撑柱601a位于第二支撑柱601b的右侧。S10601中,第一支撑柱601a围绕第二支撑柱601b逆时针(图22中的旋转方向-1)旋转45°以向前迈进一定距离;S10602中,第二支撑柱601b围绕第一支撑柱601a顺时针(图22中的旋转方向-2)回传90°以向前迈进一定距离;S10603中,第一支撑柱601a围绕第二支撑柱601b逆时针(图22中的旋转方向-3)旋转45°以再次到达第二支撑柱601b的正右侧位置。
如图4和图23所示,在步骤S202中,定义三角区支撑架600的靠近掩护支架的支撑柱为第一支撑柱601a,靠近采空区的支撑柱为第二支撑柱601b。S203具体包括:
S20301,第一支撑柱601a收缩,使其围绕第二支撑柱601b回转90度,以使其向前迈进,到位后,第一支撑柱601a伸长支撑;
S20302,第二支撑柱601b收缩,使其围绕第一支撑柱601a回转90度,回转方向与步骤S20301中的回转方向相同,到位后,第二支撑柱601b伸长支撑。至此,三角区支撑架600完成一个步距的迈步前移。此时,第一支撑柱601a靠近采空区,第二支撑柱601b靠近掩护支架。
具体地,如图23所示,在步骤S202中,第一支撑柱601a位于第二支撑柱601b的右侧。S20301中,第一支撑柱601a围绕第二支撑柱601b逆时针(图23中的旋转方向-1)旋转90度,S20302中,第二支撑柱601b围绕第一支撑柱601a逆时针(图23中的旋转方向-2)旋转90度。
如图5所示,在步骤S302,将三角区支撑架600靠近采空区的支撑柱收缩,使其围绕另一个支撑柱顺时针旋转90度以向前迈进,使三角区支撑架600面向巷道。
可以理解的是,三角区支撑架600的步进方法不限于此,可以根据不同工况灵活选择回转移动方式。
三角区支撑架600的连接结构602可围绕第一支撑柱601a和第二支撑柱601b中的每一者旋转。当一个支撑柱处于支撑状态,为了便于回转,使另一个支撑柱收缩并使其底端抬高与底板662脱离,且顶端回缩与顶板661脱离,该支撑柱以连接结构602作为支撑,直至到达收缩状态,此时连接结构602需要承接该处于收缩状态的该支撑柱的整体重量,且连接结构602自身也应该与顶板661以及底板662之间具有间隔。
在一些实施例中,如图17-图19所示,三角区支撑架600包括套筒组件604,套筒组件604一一对应地套设支撑柱并与支撑柱在周向上相互固定,即套筒组件604无法相对其套设的支撑柱转动,套筒组件604位于顶支撑部611与底支撑部612之间,套筒组件604与连接结构602在轴向上相互固定且在周向上可相对旋转地设置。
为了实现套筒组件604与连接结构602在轴向上相互固定且在周向上可相对旋转,在一些实施例中,如图19所示,连接结构602与套筒组件604之间可以配合有至少一个轴承,轴承的外圈与连接结构602相连,轴承的内圈与套筒组件604相连。
在其他可替换的实施例中,连接结构602与套筒组件604之间可以通过环形卡槽和滑块的配合实现在轴向上相互固定且在周向上可相对旋转,例如连接结构602设有滑块,套筒组件604外周面设有环形卡槽,滑块配合在环形卡槽中并可沿卡槽滑动,滑块与环形卡槽的壁面相抵实现在轴向上的限位。
进一步地,在一些实施例中,套筒组件604与支撑柱在轴向上可相对滑动地设置。为了使连接结构602回转时抬高至一定的高度,三角区支撑架600包括若干拉索603。如图18所示,拉索603的顶部与顶支撑部611相连,拉索603的底部与套筒组件604相连,由于连接结构602与套筒组件604在轴向上固定,因此拉索可以实现抬高连接结构602的目的。若干拉索603中的一部分设在第一支撑柱601a上,另一部分设在第二支撑柱601b上。如图18所示,多个拉索603围绕第一支撑柱601a,多个拉索603围绕第二支撑柱601b。如图19所示,当支撑柱处于支撑状态,连接在该支撑柱上的拉索603张紧,在拉索603的作用下,连接结构602的底端位于该处于支撑状态的支撑柱的底端上方。也就是说,处于支撑状态的支撑柱上的拉索603的拉力将连接结构602提离至一定的高度,使其底端与底板662之前具有一定的间隔,以便连接结构602回转。第一支撑柱601a和第二支撑柱601b交替收缩和伸长,第一支撑柱601a的拉索603和第二支撑柱601b的拉索603交替提拉连接结构602,使连接结构602的底端与底板662之前始终具有一定的间隔。
另外,通过调节拉索603的长度,还可在一定范围内调整支撑柱的支撑高度以及连接结构602的底端与支撑柱的底端之间的高度距离,即在上述实施例中,支撑柱的支撑高度以及连接结构602的底端与支撑柱的底端之间的高度距离与拉索603的长度有关。
进一步地,如图18和图19所示,支撑柱包括内筒614和套设内筒614的外筒615,内筒614和外筒615沿轴向可相对滑动地设置,驱动机构613位于内筒614内部,套筒组件604套设外筒615并与外筒615沿轴向可相对滑动地设置。
在图18和图19所示的实施例中,内筒614与顶支撑部611的底部相连并向下延伸,外筒615与底支撑部612的底部相连并向上延伸。内筒614的外周面与外筒615的内周面接触并可相对滑动地设置。套筒组件604的内周面与外筒14的外周面接触并可相对滑动地设置。
在其他可替换的实施例中,内筒614与底支撑部612的底部相连并向上延伸,外筒615与顶支撑部611的底部相连并向下延伸。
驱动机构613为大吨位的立柱油缸,立柱油缸竖直设置在内筒614内,驱动机构613具有第一铰接点和第二铰接点。顶支撑部611与第一铰接点相连,底支撑部612与第二铰接点相连,立柱油缸驱动可以带动顶支撑部611以及底支撑部612上下移动。大吨位立柱油缸可提供远超一般木垛和单体液压支撑柱的支撑力,其支撑力甚至可以超过普通液压支架的支撑力。
如图18和图19所示,当驱动机构613驱动第二支撑柱601b从支撑状态向收缩状态转换,支撑柱的顶支撑部611向下移动,当顶支撑部611顶到上法兰641顶端时产生限位,底支撑部612在驱动机构613提拉下向上移动,内筒614和外筒615相向滑动,即内筒614竖直向下移动,外筒615竖直向上移动,且套筒组件604在第一支撑柱601a的拉索603的拉力下在竖直方向上的位置相对固定,外筒615则相对套筒组件604向上滑动。
为了实现套筒组件604与外筒615之间在周向上相互固定,避免套筒组件604在连接结构602回转时被连接结构602带动而转动。进一步地,如图19所示,套筒组件604上设有限位凹槽644,外筒615上设有限位凸起616,限位凹槽644沿支撑柱的轴向延伸,限位凸起616配合在限位凹槽644中并沿限位凹槽644可滑动地设置。可替换地,限位凹槽644还可以设置在外筒14上,而限位凸起616设置在套筒组件604上。
具体地,如图18和图19所示,套筒组件604包括第一套筒组件604a和第二套筒组件604b,第一套筒组件604a套设第一支撑柱601a,第二套筒组件604b套设第二支撑柱601b。每个套筒组件604均包括从上至下依次相连的上法兰641、套筒642和下法兰643。连接结构602与每个套筒组件604之间均设有第一轴承651和第二轴承652,第一轴承651配合在上法兰641与连接结构602之间,第二轴承652配合在下法兰643与连接结构602之间,使连接结构602可绕第一套筒组件604a以及第二套筒组件604b中的每一者旋转,且与两者在轴向上相互固定。限位凹槽644设置在下法兰643上,限位凸起616设置在外筒615的外周面上。拉索603的下端连接在上法兰641的外周面的连接耳上。当支撑柱处于收缩状态,顶支撑部611与上法兰641的顶端相抵,产生限位。
在一些实施例中,如图18和图20所示,连接结构602包括第一主动齿轮621和第二主动齿轮622,第一支撑柱601a包括第一从动齿轮617,第一从动齿轮617套设第一支撑柱601a的套筒642并与其相连,第一从动齿轮617与第一主动齿轮621啮合。第二支撑柱601b包括第二从动齿轮618,第二从动齿轮618套设第二支撑柱601b的套筒642并与其相连,第二从动齿轮618与第二主动齿轮622啮合。
连接结构602包括驱动装置,如图18所示,驱动装置包括用于驱动第一主动齿轮621旋转的第一旋转马达624,以及用于第二主动齿轮622旋转的第二旋转马达625。第一旋转马达624驱动第一主动齿轮621围绕第一从动齿轮617旋转,以实现连接结构602带动第二支撑柱601b绕第一支撑柱601a的中心轴线旋转,第二旋转马达625驱动第二主动齿轮622围绕第二从动齿轮618旋转,以实现连接结构602带动第一支撑柱601a绕第二支撑柱601b的中心轴线旋转。
如图17和图19所示,连接结构602包括连接箱体623,连接箱体623套设第一支撑柱601a和第二支撑柱601b中的每一者,第一支撑柱601a和第二支撑柱601b的顶支撑部611和底支撑部612分别从连接箱体623的上下两端伸出,第一主动齿轮621和第二主动齿轮622、第一旋转马达624和第二旋转马达625均位于连接箱体623内。连接箱体623还包括两个箱体盖6231,两个箱体盖6231分别套设两个支撑柱,第一轴承651配合在上法兰641与箱体盖6231之间。
如图18所示,连接结构602还包括电控组件607,电控组件607用于控制第一旋转马达624和第二旋转马达625运作,进而带动第一主动齿轮621和第二主动齿轮622旋转。
第一支撑柱601a围绕第二支撑柱601b旋转时:第一支撑柱601a的驱动机构613运作收缩使第一支撑柱601a处于收缩状态,第二支撑柱601b支撑于顶板661与底板662之间,连接结构602的第二旋转马达625运作,第二主动齿轮622围绕第二从动齿轮618旋转,连接结构带动第一支撑柱601a围绕第二支撑柱601b旋转。
第二支撑柱601b围绕第一支撑柱601a旋转时:第二支撑柱601b的驱动机构613运作收缩使其处于收缩状态。第一支撑柱601a支撑于顶板661与底板662之间,连接结构602的第一旋转马达624运作,第一主动齿轮621围绕第一从动齿轮617旋转,连接结构602带动第二支撑柱601b围绕第一支撑柱601a旋转。
本发明实施例提供的三角区支撑架600的两个支撑柱可以同时支撑,也可以交替支撑,并将未支撑的支撑柱提离地面,围绕已支撑的支撑柱回转,如此交替支撑,回转位移,从而实现移形换位功能,进而实现迈步前移,从而能够跟上回撤工作面前移,为待撤液压支架提供良好的掩护功能。
综上所述,本发明提出的综采液压支架回撤工艺极大的减少了传统回撤工艺中的人工工序和大量繁重的体力劳动,实现液压支架回撤工作的高安全性、高可靠性、高效率和高效益,解决了液压支架回撤中未解决的诸多痛点问题,实现煤矿巷道液压支架回撤的自动化转型,显著提升液压支架回撤的作业效率与安全性,能够产生极大的经济、社会效益。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种综采液压支架回撤工艺,其特征在于,采用回撤***进行液压支架的回撤,所述回撤***包括牵引装置、若干掩护支架和三角区支撑架,
所述牵引装置用于将液压支架沿预设路径牵引出架,所述掩护支架具有升架状态和降架状态,所述掩护支架具有沿巷道方向伸缩的平推杆,所述平推杆与所述牵引装置相连,所述三角区支撑架包括两个在竖直方向上可伸缩的支撑柱,所述支撑柱能够围绕另一支撑柱旋转以迈步前进;
所述回撤工艺包括以下步骤:
S1:回撤准备阶段,在回撤工作面安装所述回撤***,其中若干所述掩护支架在与所述巷道方向相互垂直的第一水平方向上依次布设并升架支撑,所述三角区支撑架位于所述掩护支架靠近待回撤液压支架一旁的三角区,且其两个支撑柱均伸长支撑,所述牵引装置到达牵引位置,与若干所述平推杆相连,所述平推杆处于收缩状态;
S2:回撤阶段,所述牵引装置将液压支架牵出并沿巷道方向调向,使用撤架设备将巷道中的液压支架撤出,所述三角区支撑架向前迈步一个步距并重新支撑,若干所述掩护支架的平推杆同时伸长将所述牵引装置向前推进一个步距,到达下一液压支架的牵出位置,而后若干所述掩护支架依次完成降架、平推杆收缩前移、升架支撑的步骤,由此完成一个出架循环,重复该步骤;
S3:回撤收尾阶段,撤出所述牵引装置,依次撤出所述掩护支架和所述三角区支撑架。
2.根据权利要求1所述的综采液压支架回撤工艺,其特征在于,待回撤液压支架沿巷道方向从后往前依次标号①…,步骤S1具体包括:
S101,在回撤工作面将第④个与第⑤个液压支架撤出;
S102,将所述三角区支撑架安装于步骤S101中撤出的两个液压支架空出的位置,两个所述支撑柱均伸长支撑;
S103,将若干所述掩护支架沿所述第一水平方向依次安装到位,并升架支撑;
S104,在回撤工作面将第③个与第⑥个液压支架撤出;
S105,将所述牵引装置安装至与第⑦个液压支架对应的牵引位置,所述牵引装置与若干所述掩护支架的平推杆相连接,且所述平推杆均处于收缩状态;
S106,将所述三角区支撑架向第⑦个液压支架的方向前移,并且两个所述支撑柱均伸长支撑;
S107,将所述掩护支架后方剩下的第②和第①液压支架依次掩护牵引至巷道口。
3.根据权利要求2所述的综采液压支架回撤工艺,其特征在于,所述两个支撑柱为第一支撑柱和第二支撑柱,步骤S102中,靠近所述掩护支架的支撑柱为所述第一支撑柱,靠近采空区的支撑柱为第二支撑柱,步骤S106具体包括:
S10601,所述第一支撑柱收缩,使其围绕所述第二支撑柱回转一定的角度以使其向前迈进,到位后,所述第一支撑柱伸长支撑;
S10602,所述第二支撑柱收缩,使其围绕所述第二支撑柱回转一定角度以使其向前迈进,到位后,所述第二支撑柱伸长支撑;
S10603,所述第一支撑柱收缩,使其围绕所述第二支撑柱回转一定的角度以使其向前迈进,到位后,所述第一支撑柱伸长支撑,此时所述第一支撑柱靠近所述掩护支架,所述第二支撑柱靠近采空区。
4.根据权利要求1所述的综采液压支架回撤工艺,其特征在于,步骤S2具体包括:
S201,将液压支架与所述牵引装置连接,控制所述牵引装置将液压支架牵出、调向;
S202,撤架设备将步骤S201中牵出的液压支架撤出;
S203,所述三角区支撑架向前迈步一个步距并重新支撑;
S204,控制若干所述掩护支架的平推杆同时伸长,将所述牵引装置向前推进一个步距,使所述牵引装置到达下一液压支架的牵出位置;
S205,控制最靠近液压支架的所述掩护支架降架,然后控制所述掩护支架的平推杆收缩以完成所述掩护支架的前移,而后使所述掩护支架重新升架支撑;
S206,按照靠近到远离液压支架的方向,依次将其余所述掩护支架前移,完成一个出架循环;
S207,重复步骤S201至S206,直至将整个工作面中倒数第3个液压支架完成回撤之后,进入S3回撤收尾阶段。
5.根据权利要求1或4所述的综采液压支架回撤工艺,其特征在于,所述牵引装置包括底座、大臂、小臂、牵引头、大臂驱动装置和小臂驱动装置,所述小臂为可伸缩小臂,所述大臂可移动地设置在所述底座上,所述大臂驱动装置设在所述底座上并与所述大臂相连,所述大臂驱动装置用于沿第一水平方向推拉所述大臂使其移动,所述小臂的第一端与所述大臂的第一端铰接,所述小臂驱动装置设在所述大臂上并与所述小臂相连,所述小臂驱动装置用于推拉所述小臂以使所述小臂相对所述大臂摆动,所述牵引头设在所述小臂的第二端用于与被牵引物体相连;
所述牵引装置将液压支架牵出并沿巷道方向调向的步骤具体包括:
S20101:将待回撤的液压支架与所述牵引头通过链条相连,所述小臂处于伸长状态,且所述小臂的延伸方向沿所述第一水平方向;
S20102:所述大臂驱动设备驱动所述大臂沿所述第一水平方向移动,同时所述小臂收缩,以使所述牵引装置沿所述第一水平方向将液压支架拉出;
S20103:所述小臂驱动设备驱动所述小臂相对所述大臂摆动使所述牵引头向远离所述大臂的方向移动,同时所述小臂逐渐伸长,以使所述牵引装置牵引着液压支架逐步调整方向;
S20104:所述小臂继续伸长,同时所述小臂驱动设备驱动所述小臂继续摆动,以使所述牵引支架牵引着液压支架沿巷道方向移动。
6.根据权利要求4所述的综采液压支架回撤工艺,其特征在于,所述两个支撑柱为第一支撑柱和第二支撑柱,步骤S202中,靠近所述掩护支架的支撑柱为所述第一支撑柱,靠近采空区的支撑柱为第二支撑柱,S203具体包括:
S20301,所述第一支撑柱收缩,使其围绕所述第二支撑柱回转90度,以使其向前迈进,到位后,所述第一支撑柱伸长支撑;
S20302,所述第二支撑柱收缩,使其围绕所述第一支撑柱回转90度,回转方向与步骤S20301中的回转方向相同,到位后,所述第二支撑柱伸长支撑,此时,所述第一支撑柱靠近采空区,所述第二支撑柱靠近掩护支架。
7.根据权利要求4或6所述的综采液压支架回撤工艺,其特征在于,步骤S3具体包括:
S301,拆解并撤出所述牵引装置,以及最靠近所述三角区支撑架的掩护支架撤出;
S302,将所述三角区支撑架靠近采空区的所述支撑柱收缩,使其围绕另一个所述支撑柱向前迈进,使所述三角区支撑架面向巷道;
S303,将回撤工作面上倒数第2个液压支架掩护撤出,然后以靠近到远离液压支架的方向,依次将所述掩护支架撤出,而后将最后一个所述液压支架撤出,最后将所述三角区支撑架撤出。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的综采液压支架回撤工艺,其特征在于,所述掩护支架包括液压支撑杆和顶部掩护梁,所述液压支撑杆支撑在所述顶部掩护梁的底部,所述液压支撑杆可伸缩地设置以使所述顶部掩护梁升起或降下,在升架状态,所述顶部掩护梁升起,在降架状态,所述顶部掩护梁降下;
最靠近待回撤液压支架的所述掩护支架的靠近所述三角区支撑架的一侧设有至少一个侧边掩护梁,所述侧边掩护梁与所述掩护支架的顶部掩护梁相连并可翻转地设置,所述侧边掩护梁具有展开状态和收拢状态,在展开状态,所述侧边掩护梁与所述顶部掩护梁平行起支撑作用,在收拢状态,所述侧边掩护梁下垂,所述回撤工艺还包括:
在所述三角区支撑架迈步时,使所述侧边掩护梁翻转处于展开状态。
9.根据权利要求1所述的综采液压支架回撤工艺,其特征在于,所述掩护支架包括在第一水平方向上依次布置的第一掩护支架、第二掩护支架和第三掩护支架,所述第三掩护支架位于靠近待回撤液压支架的一侧;
所述第一掩护支架包括第一平推杆,所述第二掩护支架包括第二平推杆,所述第三掩护支架包括第三平推杆,所述第一平推杆、所述第二平推杆和所述第三平推杆与所述牵引装置的三个连接位点在水平面上呈锐角三角形,且所述第二平推杆的连接位点位于所述第一平推杆和所述第三平推杆的连接位点的后方。
10.根据权利要求1-4、6中任一项所述的综采液压支架回撤工艺,其特征在于,所述三角区支撑架还包括:
连接结构,所述连接结构连接在两个所述支撑柱之间,并能够带动处于收缩状态的其中一者围绕处于支撑状态的另一者旋转,旋转时所述连接结构以及处于收缩状态的支撑柱在竖直方向上位于处于支撑状态的支撑柱的顶端和底端之间;
套筒组件,所述套筒组件一一对应地套设所述支撑柱并与所述支撑柱在周向上相互固定,所述套筒组件位于所述顶支撑部与所述底支撑部之间,所述套筒组件与所述连接结构在轴向上相互固定且在周向上可相对旋转地设置。
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