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申请/专利权人：四川芙蓉集团宜宾嘉业机械制造有限责任公司

摘要：本发明提供了一种嵌入耦合式自移超前支架，包括数量相同的凹型顶梁T形架和凸型顶梁T形架；所述凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架错位排列设置，且凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架通过顶梁嵌入滑动配合连接；相配合的凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架间隔设置有驱动凹型顶梁T形架或凸型顶梁T形架前后移动的驱动装置。本发明有利于推广应用。本发明解决了使用单体液压支柱回撤困难，推进速度慢、支护效果差，劳动强度大，用工人员多，安全性差的问题，进而大幅提高两巷超前支护的可靠性及安全性，提高工作面推进速度，降低生产成本，达到工作面安全、高效、快速推进的目的。

主权项：1.一种嵌入耦合式自移超前支架，其特征在于：包括数量相同的凹型顶梁T形架和凸型顶梁T形架；所述凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架错位排列设置，且凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架通过顶梁嵌入滑动配合连接；所述凸型顶梁T形架还包括横向设置在立柱油缸上端的主梁，主梁的截面为矩形状；所述主梁中部两侧均设有条状限位块；所述凹型顶梁T形架还包括横向设置在立柱油缸上端的导槽梁；所述导槽梁的截面为U型形状；所述导槽梁的导槽下部两侧均设有下限位条，且导槽梁的导槽上部两侧均设有上限位条；所述主梁伸入导槽梁的导槽内，且主梁中部的条状限位块位于导槽内的上、下限位条之间；相配合的凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架间隔设置有驱动凹型顶梁T形架或凸型顶梁T形架前后移动的驱动装置。

全文数据：一种嵌入耦合式自移超前支架技术领域本发明涉及煤矿工作面两巷支护技术领域，特别是涉及一种嵌入耦合式自移超前支架。背景技术为了确保煤矿采煤安全，综采工作面可选用技术成熟的液压支架对顶板进行有效支护，工作面两巷由于多种因素的制约，一直没有成熟的支护技术可用，而根据《煤矿安全规程》规定，工作面两巷又必须有长度不小于20m的超前支护。为了解决工作面两巷支护问题，前几年国内虽有部分厂家已研制生产了一些超前支架在推广使用，但是这种超前支架对巷道高度、宽度及煤层间距均有较高要求，只适宜在北方大型煤矿使用，对南方中小型、中薄煤层煤矿很不适用。目前南方中小型煤矿综采工作面两项支护基本上还是使用单体液压支柱进行支护。但单体液压支柱支护存在许多不足：1、支柱回撤困难：由于单体液压支柱底座较小，使用中支柱受力后底座常常钻底，造成支柱回撤困难。2、支护效果差：由于单体支柱对巷道顶板是间隔点支护，加之工作面条件较差及操作等原因，导致顶板受力不均，支护效果差。3、推进速度慢：使用单体液压支柱进行顶板支护，需要对两巷采取“支撑-降柱回撤-前移-支撑”的循环支护工艺，由于支柱降柱回撤困难，人工循环较慢，导致工作面推进速度慢，达不到高产、高效、快速推进的要求。4、劳动强度大：由于支撑、降柱回撤、移动单体液压支柱频繁，而且只能采用人力操作，造成工人劳动强度大。5、用工人员多：两巷支护工序循环繁复，导致工作面使用人员多，加之支柱损坏量大，造成采煤成本高。6、安全性差：由于顶板压力或操作等原因，经常造成支柱压坏，降柱回撤困难，为了回收支柱，只能带压硬性使用绞车拉拽回柱，很容易造成人员受伤，甚至导致顶板垮塌事故。发明内容本发明旨在提供一种嵌入耦合式自移超前支架，以解决使用单体液压支柱进行顶板支护在进行推行时，需要对两巷采取“支撑-降柱回撤-前移-支撑”的循环支护工艺，由于支柱降柱回撤困难，人工循环较慢，导致工作面推进速度慢，达不到高产、高效、快速推进的要求。本发明采用的技术方案为：一种嵌入耦合式自移超前支架，其特征在于，包括数量相同的凹型顶梁T形架和凸型顶梁T形架；所述凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架错位排列设置，且凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架通过顶梁嵌入滑动配合连接；相配合的凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架间隔设置有驱动凹型顶梁T形架或凸型顶梁T形架前后移动的驱动装置。根据本发明所述的嵌入耦合式自移超前支架，所述凹型顶梁T形架和凸型顶梁T形架均为2个或4个。根据本发明所述的嵌入耦合式自移超前支架，所述相邻凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架之间的驱动装置有两个，两个驱动装置分别设置在凹型顶梁T形架或凸型顶梁T形架的上部和下部。根据本发明所述的嵌入耦合式自移超前支架，所述驱动装置为推拉油缸或气缸。根据本发明所述的嵌入耦合式自移超前支架，所述推拉油缸的固定端和输出端分别与凹型顶梁T形架和凸型顶梁T形架连接。根据本发明所述的嵌入耦合式自移超前支架，所述凸型顶梁T形架和凹型顶梁T形架均包括柱窝底座和位于柱窝底座上的立柱油缸；所述立柱油缸嵌入柱窝底座内，且立柱油缸与柱窝底座通过联接销轴固定连接。根据本发明所述的嵌入耦合式自移超前支架，所述凸型顶梁T形架还包括横向设置在立柱油缸上端的主梁，主梁的截面为矩形状；所述主梁中部两侧均设有条状限位块。根据本发明所述的嵌入耦合式自移超前支架，所述凹型顶梁T形架还包括横向设置在立柱油缸上端的导槽梁；所述导槽梁的截面为U型形状；所述导槽梁的导槽下部两侧均设有下限位条，且导槽梁的导槽上部两侧均设有上限位条。根据本发明所述的嵌入耦合式自移超前支架，所述主梁伸入导槽梁的导槽内，且主梁中部的条状限位块位于导槽内的上、下限位条之间。根据本发明所述的嵌入耦合式自移超前支架，所述主梁和导槽梁下端均设有柱帽支座；所述柱帽支座与立柱油缸上端通过联接销轴连接。本发明的有益效果是：通过使用本发明实现中小煤矿中薄煤层工作面两巷超前顶板的不间断支护，改善工作面两巷超前支护效果，通过驱动装置实现支架自动向前移动，解决了使用单体液压支柱回撤困难，推进速度慢、支护效果差，劳动强度大，用工人员多，安全性差的问题，进而大幅提高两巷超前支护的可靠性及安全性，提高工作面推进速度，降低生产成本，达到工作面安全、高效、快速推进的目的。附图说明图1是本发明实施例提供的嵌入耦合式自移超前支架的结构示意图；图2是凸型顶梁T形架的主视图；图3是凸型顶梁T形架的左视图；图4是凹型顶梁T形架的主视图；图5是凹型顶梁T形架的左视图；图6是凸型顶梁与凹型顶梁的配合示意图。图中，1-第一凸型顶梁T形架、2-第一凹型顶梁T形架、3-第二凸型顶梁T形架、4-第二凹型顶梁T形架、5-推拉油缸、6-挡矸板、7-柱窝底座、8-立柱油缸、9-柱帽支座、10-联接销轴、11-主梁、12-条状限位块、21-导槽梁、22-下限位条及23-上限位条。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。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。如图1-5所示，本发明提供了一种嵌入耦合式自移超前支架，包括依次设置的第一凸型顶梁T形架1、第一凹型顶梁T形架2、第二凸型顶梁T形架3和第二凹型顶梁T形架4；所述第一凸型顶梁T形架1、第一凹型顶梁T形架2、第二凸型顶梁T形架3和第二凹型顶梁T形架4错位排列设置，且第一凸型顶梁T形架1和第二凸型顶梁T形架3与第一凹型顶梁T形架2和第二凹型顶梁T形架4通过顶梁嵌入滑动配合连接；所述第一凸型顶梁T形架1和第一凹型顶梁T形架2之间设置有驱动第一凸型顶梁T形架1或第一凹型顶梁T形架2前后移动的驱动装置；所述第二凸型顶梁T形架3和第二凹型顶梁T形架4之间设置有驱动第二凸型顶梁T形架3或第二凹型顶梁T形架4前后移动的驱动装置。第一凸型顶梁T形架1与第一凹型顶梁T形架2之间和第二凸型顶梁T形架3与第二凹型顶梁T形架4之间的驱动装置均有两个，两个驱动装置分别设置在凹型顶梁T形架或凸型顶梁T形架的上部和下部；驱动装置为推拉油缸5或气缸。推拉油缸5的固定端和输出端分别与凹型顶梁T形架和凸型顶梁T形架连接。第一凸型顶梁T形架1、第一凹型顶梁T形架2、第二凸型顶梁T形架3和第二凹型顶梁T形架4均包括柱窝底座7和位于柱窝底座7上的立柱油缸8；所述立柱油缸8嵌入柱窝底座7内，且立柱油缸8与柱窝底座7通过联接销轴10固定连接。第一凸型顶梁T形架1和第二凸型顶梁T形架3还包括横向设置在立柱油缸8上端的主梁11，主梁11的截面为矩形状；所述主梁11中部两侧均设有条状限位块12。第一凹型顶梁T形架2和第二凹型顶梁T形架4还包括横向设置在立柱油缸8上端的导槽梁21；所述导槽梁21的截面为U型形状；所述导槽梁21的导槽下部两侧均设有下限位条22，且导槽梁21的导槽上部两侧均设有上限位条23。主梁11伸入导槽梁21的导槽内，且主梁11中部的条状限位块12位于导槽内的上限位条23和下限位条22之间；所述主梁11与两个下限位条22之间接触配合连接；所述主梁11与两个上限位条23之间接触配合连接，且主梁11的上端伸出导槽与导槽梁21上端平齐；主梁11和导槽梁21下端均设有柱帽支座9；所述柱帽支座9与立柱油缸8上端通过联接销轴10连接。远离第二凸型顶梁T形架3的第二凹型顶梁T形架4一侧设有挡矸板6，用于遮挡矿中的矸石。工作原理：当支架需要向前移动时，第一步，先保持第一凹型顶梁T形架2和第二凹型顶梁T形架4不动，通过操作阀控制使第一凸型顶梁T形架1和第二凸型顶梁T形架3的立柱油缸8往回缩，第一凸型顶梁T形架1和第二凸型顶梁T形架3的条状限位块12下降到与第一凹型顶梁T形架2和第二凹型顶梁T形架4的下限位条接触后，继续回收立柱油缸8，直到第一凸型顶梁T形架1和第二凸型顶梁T形架3的柱窝底座7离开底板一定高度后停止，此时第一凸型顶梁T形架1和第二凸型顶梁T形架3处于悬挂在第一凹型顶梁T形架2和第二凹型顶梁T形架4的顶梁上，然后使上下推拉油缸5伸出，带动第一凸型顶梁T形架1和第二凸型顶梁T形架3向前移动一个步距600mm停止，再使第一凸型顶梁T形架1和第二凸型顶梁T形架3的立柱油缸8立柱伸出直到支架顶梁、柱窝底座7与巷道顶、底板接触并达到一定初撑力后停止；第二步，先保持第一凸型顶梁T形架1和第二凸型顶梁T形架3不动，通过操作阀控制使第一凹型顶梁T形架2和第二凹型顶梁T形架4的立柱油缸8往回缩，第一凹型顶梁T形架2和第二凹型顶梁T形架4的上限位板23下降到与第一凸型顶梁T形架1和第二凸型顶梁T形架3的条状限位块12接触后，继续回收立柱油缸8，直到第一凹型顶梁T形架2和第二凹型顶梁T形架4的柱窝底座7离开地面一定高度后停止，此时第一凹型顶梁T形架2和第二凹型顶梁T形架4悬挂在第一凸型顶梁T形架1和第二凸型顶梁T形架3的顶梁上，然后使上下推拉油缸5回缩，带动第一凹型顶梁T形架2和第二凹型顶梁T形架4向前移动一个步距600mm停止，再使第一凹型顶梁T形架2和第二凹型顶梁T形架4的立柱油缸8伸出直到支架顶梁、底座与巷道顶、底板接触并达到一定初撑力后停止，完成一次支架的支护-自移-支护过程；以后照此循环反复操作，达到对巷道顶板的循环支护。上述实施例为两个凸型顶梁T形架和两个凹型顶梁T形架；其也可以为四个凸型顶梁T形架和四个凹型顶梁T形架，但一般不超过四个凸型顶梁T形架和四个凹型顶梁T形架。最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

权利要求：1.一种嵌入耦合式自移超前支架，其特征在于：包括数量相同的凹型顶梁T形架和凸型顶梁T形架；所述凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架错位排列设置，且凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架通过顶梁嵌入滑动配合连接；相配合的凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架间隔设置有驱动凹型顶梁T形架或凸型顶梁T形架前后移动的驱动装置。2.根据权利要求1所述的嵌入耦合式自移超前支架，其特征在于：所述凹型顶梁T形架和凸型顶梁T形架的数量均为偶数。3.根据权利要求1所述的嵌入耦合式自移超前支架，其特征在于：所述相邻凹型顶梁T形架与凸型顶梁T形架之间的驱动装置有两个，两个驱动装置分别设置在凹型顶梁T形架或凸型顶梁T形架的上部和下部。4.根据权利要求1所述的嵌入耦合式自移超前支架，其特征在于：所述驱动装置为推拉油缸或气缸。5.根据权利要求1所述的嵌入耦合式自移超前支架，其特征在于：所述推拉油缸的固定端和输出端分别与凹型顶梁T形架和凸型顶梁T形架连接。6.根据权利要求1所述的嵌入耦合式自移超前支架，其特征在于：所述凸型顶梁T形架和凹型顶梁T形架均包括柱窝底座和位于柱窝底座上的立柱油缸；所述立柱油缸嵌入柱窝底座内，且立柱油缸与柱窝底座通过联接销轴固定连接。7.根据权利要求6所述的嵌入耦合式自移超前支架，其特征在于：所述凸型顶梁T形架还包括横向设置在立柱油缸上端的主梁，主梁的截面为矩形状；所述主梁中部两侧均设有条状限位块。8.根据权利要求7所述的嵌入耦合式自移超前支架，其特征在于：所述凹型顶梁T形架还包括横向设置在立柱油缸上端的导槽梁；所述导槽梁的截面为U型形状；所述导槽梁的导槽下部两侧均设有下限位条，且导槽梁的导槽上部两侧均设有上限位条。9.根据权利要求8所述的嵌入耦合式自移超前支架，其特征在于：所述主梁伸入导槽梁的导槽内，且主梁中部的条状限位块位于导槽内的上、下限位条之间。10.根据权利要求9所述的嵌入耦合式自移超前支架，其特征在于：所述主梁和导槽梁下端均设有柱帽支座；所述柱帽支座与立柱油缸上端通过联接销轴连接。

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