沿空留巷挂模装置的制作方法

本发明属于煤矿无煤柱开采技术装备领域，具体涉及一种沿空留巷挂模装置。

背景技术：

1、沿空留巷作为无煤柱开采的一种主流技术，目前在国内井工矿井中得到了广泛的应用，随着沿空留巷技术的不断发展，与之相关的装备也随之不断被研发出来，进一步提高了该技术的适用性、机械化程度甚至是自动化程度，大幅降低了人工劳动强度，提高了施工效率，保障了作业人员安全。柔模混凝土沿空留巷技术因其适用性较好，相关配套装备不断优化改进，目前在国内沿空留巷技术中应用较为广泛。

2、沿空留巷挂模支架作为沿空留巷作业配套设备之一，其主要作用是紧随沿空留巷端头支架后，将柔性模板至于其中，实现机械挂模、支护、定型、脱模、行走等功能。申请人作为柔模混凝土沿空留巷技术创始人，一直致力于该项技术、材料、装备的研发创新，近年来针对柔模挂设发明了各种沿空留巷机械化挂模装置，针对现场使用情况不断进行升级优化，申请人先后发明了专利名称为“机械化挂模装置”，专利号为“202220215516.8”的实用新型专利，专利名称为“沿空留巷自移式挂模装置”，申请号为“cn202311009425”的发明专利。

3、宁夏大学基于申请人的发明专利《沿空留巷自移式挂模装置》(申请号cn202311009425)，发明了一种沿空留巷挂模支架，包括单元支架、往复驱动机构，单元支架的行进方向为第一方向，与第一方向垂直的方向为第二方向，与第一方向和第二方向均垂直的方向为第三方向，所述单元支架可沿第三方向伸长或缩短，所述单元支架沿第一方向排列三组，每一组单元支架沿第二方向排列两个，在第一方向上相邻的两个单元支架通过往复驱动机构连接，所述往复驱动机构包括至少一个第一伸缩件，所述第一伸缩件的两端分别与相应一侧的单元支架铰接。该发明不再设置如现有技术中的外框架，取而代之的是增设一组单元支架10，与前两组单元支架10首尾相连，两组单元支架10按照既定流程进行挂模，三组单元支架10按照既定流程共同承担支顶，该沿空留巷挂模支架较之现有技术宽度尺寸小，适合狭长巷道中的使用。

4、该发明虽然减小了沿空留巷挂模支架的宽度，但也存在诸多问题：(1)以单元支架作为主体结构，单元支架内部无连杆机构或抗扭机构，该挂模装置由前、中、后三组单元支架构成，抗扭性较差；(2)该挂模装置通过增设的两个第一伸缩件21及推铲件40防止单元支架在移动过程中倾倒，显而易见，因挂模装置由三组单元支架构成，每组单元支架前后铰接，除第一组单元支架在前端有固定架30连接，说明书中显示c为第三单元支架10的重心到e点的水平距离，b为第三单元支架10的重心k到巷道地面的距离，对应关系式tana＝c/b，其中，示例性的设计参数c＝200mm,b＝800mm,a约等于14°，即，当巷道路面倾角小于14°时，第三单元支架10可自稳。当倾角大于14°时，通过第一伸缩件21的纠偏作用力为f,第三单元支架10可稳定。该设计仅考虑了单个单元支架在较低重心状态，且前后无连接情况下的自稳能力，但在实际使用过程中，若巷道路面倾斜，仅靠两个第一伸缩件及推铲件就能完全控制支架倾倒，值得商榷。(3)该沿空留巷挂模支架无脱模机构，在柔模墙体浇筑完成后，墙体与挂模支架紧密接触，若无脱模结构，将影响支架前移，同时支架前移时会刮破已浇筑的柔模墙体；(4)该挂模支架在巷道路面倾斜时，无法调节柔模墙体垂直度，即巷道路面倾斜时，柔模墙体将随着挂模支架一起倾斜，对沿空留巷极为不利；(5)该挂模支架由三组构成，一旦挂模支架在前端出现偏斜，跑偏，因后部左右两组单元支架在第二方向相互独立无连接，则无法纠偏及调斜；(6)该挂模支架缺少必要的登高作业平台，不便于现场操作人员进行柔模墙体的浇筑施工。

5、综上所述，要必要对现有挂模装置进行再升级，再优化，研制一种能够自动挂模、自动前移、定型脱模、迎山角可调、防倒性好、墙体宽度可调、带有作业平台的沿空留巷挂模装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供沿空留巷挂模装置，实现沿空留巷挂模装置具有自动挂模、自动前移、定型脱模、迎山角可调、防倒性好、墙体宽度可调以及带有作业平台的功能。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：沿空留巷挂模装置，包括前组支架、后组支架、稳定机构和推移机构，所述前组支架与后组支架之间通过稳定机构和推移机构装配在一起；所述前组支架和所述后组支架的内侧均设置有挂模脱模机构。

3、作为本发明的一种优选的技术方案，所述稳定机构由多个伸缩杆组成。

4、作为本发明的一种优选的技术方案，所述前组支架包括第一前底座、第二前底座、第一前顶梁、第二前顶梁和横向拉紧机构，所述第一前顶梁与第一前底座之间、所述第二前顶梁与第二前底座之间均通过立柱和连杆铰接在一起，所述横向拉紧机构设置在第一前底座与第二前底座之间。

5、作为本发明的一种优选的技术方案，所述横向拉紧机构包括伸缩箱体和拉紧千斤顶，所述伸缩箱体的一端与第一前底座连接，伸缩箱体的另一端与第二前底座连接，所述拉紧千斤顶设在伸缩箱体内部。

6、作为本发明的一种优选的技术方案，所述后组支架包括第一后底座、第二后底座、第一后顶梁和第二后顶梁，所述第一后顶梁与第一后底座之间、所述第二后顶梁与第二后底座之间均通过立柱、连杆铰接在一起。

7、作为本发明的一种优选的技术方案，所述第一前顶梁、第二前顶梁、第一后顶梁和第二后顶梁均包括顶梁，所述顶梁前后部分别铰接有护顶梁，所述护顶梁与顶梁之间铰接有护顶千斤顶。

8、作为本发明的一种优选的技术方案，所述挂模脱模机构包括下定型板和上定型板，所述下定型板和上定型板通过两排呈上下布置的侧推千斤顶均设置在第一前顶梁、第二前顶梁、第一后顶梁和第二后顶梁内侧。

9、作为本发明的一种优选的技术方案，所述第一前底座和第二前底座上均设置有抬底机构，所述抬底机构包括抬底千斤顶、活动垫板、固定筒，所述固定筒与第一前底座或第二前底座连接，所述活动垫板与第一前底座或第二前底座铰接在一起，所述抬底千斤顶的活塞杆头部与固定筒通过销轴连接。

10、作为本发明的一种优选的技术方案，所述第一后底座与第二后底座外侧分别设有侧撑座，侧撑座上铰接有侧撑千斤顶，侧撑千斤顶的驱动端与第一后底座或第二后底座相铰接。

11、作为本发明的一种优选的技术方案，所述第一前底座与第二前底座之间、第一后底座与第二后底座之间均设置有作业平台。

12、本发明的有益效果是：本发明的沿空留巷挂模装置，实现了自动挂模、前后支架互为支点自动前移、自动定型及脱模、调节迎山角等功能，底板采用宽底板设计，增加了支架的稳定性，翻转护顶梁可对空顶区域进行支护作用，极大提高了挂模作业效率。

1.沿空留巷挂模装置，其特征在于，包括前组支架、后组支架、稳定机构和推移机构(3)，所述前组支架与后组支架之间通过稳定机构和推移机构(3)装配在一起；所述前组支架和所述后组支架的内侧均设置有挂模脱模机构。

2.根据权利要求1所述的沿空留巷挂模装置，其特征在于，所述稳定机构由多个伸缩杆(2)组成。

3.根据权利要求2所述的沿空留巷挂模装置，其特征在于，所述前组支架包括第一前底座(1)、第二前底座(22)、第一前顶梁(12)、第二前顶梁(23)和横向拉紧机构，所述第一前顶梁(12)与第一前底座(1)之间、所述第二前顶梁(23)与第二前底座(22)之间均通过立柱(9)和连杆(11)铰接在一起，所述横向拉紧机构设置在第一前底座(1)与第二前底座(22)之间。

4.根据权利要求3所述的沿空留巷挂模装置，其特征在于，所述横向拉紧机构包括伸缩箱体(21)和拉紧千斤顶(15)，所述伸缩箱体(21)一端与第一前底座(1)连接，伸缩箱体(21)的另一端与第二前底座(22)连接，所述拉紧千斤顶(15)设在伸缩箱体(21)内部。

5.根据权利要求4所述的沿空留巷挂模装置，其特征在于，所述后组支架包括第一后底座(4)、第二后底座(25)、第一后顶梁(7)和第二后顶梁(24)，所述第一后顶梁(7)与第一后底座(4)之间、所述第二后顶梁(24)与第二后底座(25)之间均通过立柱(10)、连杆(11)铰接在一起。

6.根据权利要求5所述的沿空留巷挂模装置，其特征在于，所述第一前顶梁(12)、第二前顶梁(23)、第一后顶梁(7)和第二后顶梁(24)均包括顶梁(12)，所述顶梁(12)前后部分别铰接有护顶梁(14)，所述护顶梁(14)与顶梁(12)之间铰接有护顶千斤顶(13)。

7.根据权利要求6所述的沿空留巷挂模装置，其特征在于，所述挂模脱模机构包括下定型板(19)和上定型板(20)，所述下定型板(19)和上定型板(20)通过两排呈上下布置的侧推千斤顶(8)均设置在第一前顶梁(12)、第二前顶梁(23)、第一后顶梁(7)和第二后顶梁(24)内侧。

8.根据权利要求7所述的沿空留巷挂模装置，其特征在于，所述第一前底座(1)和第二前底座(22)上均设置有抬底机构，所述抬底机构包括抬底千斤顶(16)、活动垫板(18)、固定筒(16)，所述固定筒(16)与第一前底座(1)或第二前底座(22)连接，所述活动垫板(18)与第一前底座(1)或第二前底座(22)铰接在一起，所述抬底千斤顶(16)的活塞杆头部与固定筒(16)通过销轴连接。

9.根据权利要求8所述的沿空留巷挂模装置，其特征在于，所述第一后底座(4)与第二后底座(25)外侧分别设有侧撑座(5)，侧撑座(5)上铰接有侧撑千斤顶(6)，侧撑千斤顶(6)的驱动端与第一后底座(4)或第二后底座(25)相铰接。

10.根据权利要求9所述的沿空留巷挂模装置，其特征在于，所述第一前底座(1)与第二前底座(22)之间、第一后底座(4)与第二后底座(25)之间均设置有作业平台(10)。