一种巷道多功能辅助作业平台及作业工艺的制作方法

1.本发明涉及煤炭开采的技术领域，具体地涉及一种巷道多功能辅助作业平台和作业方法。


背景技术：

2.煤矿开采需要在井下开掘大量巷道，保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要的意义，随着开采深度、广度及开采强度不断提高，地质条件日趋复杂化，尤其是出现特大断面巷道，增加了巷道支护难度。
3.在相关技术中，煤矿巷道支护经历了木垛支护、砌碹支护、型钢支护、单体支护到现在的锚杆锚索支护。对于特大断面巷道，出现超高巷道顶板，煤矿工人很难完成锚杆锚索支护工作，导致巷道支护效率低、安全性差。


技术实现要素：

4.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。
5.为此，本发明的实施例提出了一种可以满足不同工况的使用需求，适用性好的巷道多功能辅助作业平台。
6.本发明的实施例还提出一种巷道多功能辅助作业平台的作业方法。
7.根据本发明的实施例的巷道多功能辅助作业平台包括：多个液压支架，多个所述液压支架间隔排布在巷道内，所述液压支架包括：行走组件；工作台，所述工作台设于所述行走组件的上方，所述工作台上设有作业区；第一伸缩组件，所述第一伸缩组件的第一端与所述行走组件相连，所述第一伸缩组件的第二端与所述工作台相连，所述第一伸缩组件用于调节所述工作台与所述行走组件之间的距离；第二伸缩组件，所述第二伸缩组件包括支护立柱和支撑板，所述支护立柱的第一端与所述工作台相连，所述支护立柱的第二端与所述支撑板相连，所述支护立柱用于调节所述支撑板与所述工作台之间的距离。
8.本发明的实施例的巷道多功能辅助作业平台，通过设置多个液压支架，以根据不同高度的巷道的顶板进行支护，当巷道的顶部较高时，可以通过第一伸缩组件升高工作台，然后支护立柱调节支撑板与工作台之间的距离，以使得支撑板对巷道的顶板进行支护，从而可以使得液压支架对较高的巷道进行支护。当巷道的顶部较低时，可以直接通过工作台对巷道进行支护，从而本发明的实施例的巷道多功能辅助作业平台具有较大的收缩比，进而满足不同工况的使用需求，适用性较好。
9.在一些实施例中，所述第二伸缩组件在第一位置和第二位置之间可枢转，在所述第一位置，所述支护立柱的轴向与所述工作台的上端面之间具有夹角，以便所述支撑板支护巷道顶板，在所述第二位置，所述支护立柱的轴向与所述工作台的上端面大体平行设置，以便所述工作台支护巷道顶板。
10.在一些实施例中，所述第二伸缩组件还包括驱动部件，所述驱动部件与所述工作台和所述支护立柱相连，所述驱动部件用于驱动所述支护立柱在所述第一位置和所述第二
位置之间转动。
11.在一些实施例中，所述工作台上设有避让槽，在所述第二位置，所述第二伸缩组件位于所述避让槽内。
12.在一些实施例中，所述巷道多功能辅助作业平台还包括防护板，所述防护板盖设在所述避让槽的上端。
13.在一些实施例中，所述第二伸缩组件为多个，多个所述第二伸缩组件间隔排布在所述工作台上。
14.在一些实施例中，所述第一伸缩组件包括伸缩立柱和连杆部件，所述伸缩立柱的第一端与所述行走组件相连，所述伸缩立柱的第二端与所述工作台相连，所述连杆部件的第一端与所述行走组件相连，所述连杆部件的第二端与所述工作台相连。
15.在一些实施例中，所述伸缩立柱为多个，多个所述伸缩立柱沿所述连杆部件的第二端的周向间隔排布，所述连杆部件与所述工作台可枢转地相连，所述连杆部件和所述工作台的连接位置位于所述工作台的中部。
16.在一些实施例中，所述巷道多功能辅助作业平台还包括防护栏，所述防护栏设于所述工作台的外周沿，所述防护栏在伸展位置和折叠位置可移动，在所述伸展位置，所述防护栏向上伸展以与所述工作台的上端面围成有防护区，在所述折叠位置，所述防护栏向下折叠以与所述工作台的下端面围成有遮盖区。
17.根据本发明的另一实施例的巷道多功能辅助作业平台的作业方法，采用上述实施例中任一项所述的巷道多功能辅助作业平台，所述巷道多功能辅助作业平台的作业方法包括如下步骤：
18.将所述第一伸缩组件和所述第二伸缩组件均处于收缩状态，以便驱动所述行走组件在巷道空间行进；
19.在到达超高巷道的指定施工位置时，通过所述第一伸缩组件将所述工作台提升至第一预设高度，通过所述支护立柱将所述支撑板提升至第二预设高度，以使所述支撑板支护所述巷道的顶板；
20.将防护栏向上伸展以与所述工作台的上端面围成有防护区，以便在所述防护区进行作业。
21.根据本发明的实施例的巷道多功能辅助作业平台的作业方法，具有较大的收缩比，从而可以对不同高度的巷道进行支护，进而满足不同工况的使用需求，适用性较好。
附图说明
22.图1是本发明实施例的巷道多功能辅助作业平台在第一位置时示意图。
23.图2是本发明实施例的巷道多功能辅助作业平台在第二位置时示意图。
24.图3是本发明实施例的巷道多功能辅助作业平台的俯视图。
25.图4是本发明实施例的巷道多功能辅助作业平台的主视图。
26.图5是本发明实施例的巷道多功能辅助作业平台的工作场景图。
27.附图标记：
28.1、行走组件；11、驱动本体；12、履带；
29.2、工作台；21、避让槽；22、防护板；
30.3、第一伸缩组件；31、伸缩立柱；32、连杆部件；321、杆体；
31.4、第二伸缩组件；41、支护立柱；42、支撑板；43、驱动部件；
32.5、防护栏；
33.6、伸缩爬梯；
34.7、电液控制系统。
具体实施方式
35.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。
36.下面参考图附图描述本发明实施例的巷道多功能辅助作业平台和巷道多功能辅助作业平台的作业方法。
37.如图1至图5所示，本发明实施例的巷道多功能辅助作业平台包括多个液压支架，多个液压支架间隔排布在巷道内。液压支架包括行走组件1、工作台2、第一伸缩组件3和第二伸缩组件4。
38.工作台2上设有作业区，以用于操作人员在作业区内进行施工作业。工作台2设于行走组件1的上方，第一伸缩组件3的第一端(如图1中第一伸缩组件3的下端)与行走组件1相连，第一伸缩组件3的第二端(如图1中第一伸缩组件3的上端)与工作台2相连，第一伸缩组件3用于调节工作台2与行走组件1之间的距离。第二伸缩组件4包括支护立柱41和支撑板42，支护立柱41的第一端(如图1中支护立柱41的下端)与工作台2相连，支护立柱41的第二端(如图1中支护立柱41的上端)与支撑板42相连，支护立柱41用于调节支撑板42与工作台2之间的距离，例如，支护立柱41采用液压控制以使得自身的长度可调。
39.可以理解的是，如图2所示，在液压支架在行走阶段时，液压支架的整体高度尺寸最短，即工作台2与行走组件1之间的距离收缩到至最短，支撑板42与工作台2之间的距离收缩至最短，例如，支撑板42与工作台2之间的距离为零，从而可以使得液压支架顺利的通过巷道。
40.在液压支架的工作台2提升阶段时，也可以理解为，在巷道的顶部不太高时，通过第一伸缩组件3提升工作台2，且此时支撑板42与工作台2的距离为零，从而可以通过工作台2支撑巷道的顶板。
41.如图1所示，在液压支架支护较高巷道阶段时，可以通过第一伸缩组件3提升工作台2，并且通过支护立柱41调节支撑板42的高度，以使液压支架的整体高度提升至最大值，以对较高巷道的顶板进行支护。
42.根据本发明的实施例的巷道多功能辅助作业平台，可以根据不同高度的巷道的顶板进行支护，当巷道的顶部较高时，可以通过第一伸缩组件3升高工作台2，然后支护立柱41调节支撑板42与工作台2之间的距离，以使得支撑板42对巷道的顶板进行支护，从而可以使得液压支架对较高的巷道进行支护。当巷道的顶部较低时，可以直接通过工作台2对巷道进行支护，从而本发明的实施例的巷道多功能辅助作业平台具有较大的收缩比，因此可以根据实际的支护的高度选择性的切换工作台2或支撑板42以支护巷道的顶板，进而满足不同工况的使用需求，适用性较好。
43.进一步地，如图1和图2所示，第二伸缩组件4在第一位置和第二位置之间可枢转，
在第一位置，支护立柱41的轴向与工作台2的上端面之间具有夹角，以便支撑板42支护巷道顶板，在第二位置，支护立柱41的轴向与工作台2的上端面大体平行设置，以便工作台2支护巷道顶板。例如，支护立柱41在第一位置时，支护立柱41的轴向垂直于工作台2的上端面，从而可以使得液压支架具有较大的支护高度。当然，支护立柱41的轴向与工作台2所在的平面之间具有夹角可以呈任意设定角度，以满足不同角度的工作面的支护需求，进而扩大液压支架的适用范围。
44.具体地，如图1至图3所示，第二伸缩组件4还包括驱动部件43，驱动部件43与工作台2和支护立柱41相连，驱动部件43用于驱动支护立柱41在第一位置和第二位置之间转动，以使支护立柱41在第一位置和第二位置之间移动，从而可以进一步地提高液压支架的自动化程度。
45.例如，如图1至图3所示，驱动部件43为油缸、气缸或者电缸，驱动部件43的一端与工作台2可枢转地连接，驱动部件43的第二端与支护立柱41可枢转地连接，并且在第二位置，支护立柱41的轴向和驱动部件43的轴向均与工作台2的上端面大体平行，进而使得液压支架的结构更加合理。
46.可选地，如图1至图3所示，工作台2上设有避让槽21，在第二位置，第二伸缩组件4位于避让槽21内。可以理解的是，当支护立柱41位于第二位置，驱动部件43和支护立柱41均位于安装槽内，且此时驱动部件43和支护立柱41的高度均不超过避让槽21的槽口，从而在液压支架的工作台2的上端面与巷道的顶板进行支护时，可以避免支护立柱41和驱动部件43造成干涉，使得液压支架的结构更加合理。
47.优选地，如图1至图3所示，工作台2的上端铺设有防护板22，防护板22盖设在避让槽21的上端，可以理解的是，防护板22与工作台2可拆卸地连接，例如，防护板22相对工作台2可翻转。当需要将第二伸缩组件4取出时，可以翻动防护板22以将避让槽21打开，待第二伸缩组件4取出完毕之后可以翻动防护板22以将避让槽21封闭。本发明实施例的巷道多功能辅助作业平台通过在避让槽21上铺设有防护板22，可以提高工作台2的耐磨性能，进而延长了工作台2的使用寿命，并且便于操作人员在工作台2上作业，实用性好。
48.可选地，如图1所示，第二伸缩组件4为多个，多个第二伸缩组件4间隔排布在工作台2上，换言之，支护立柱41和支撑板42均为多个，多个支护立柱41与多个支撑板42一一对应，多个支护立柱41间隔排布在工作台2上。例如，支护立柱41和支撑板42均为四个，四个支护立柱41分别与四个支撑板42一一对应，且四个支护立柱41阵列排布在工作台2上，从而可以提高液压支架工作时的稳定性。
49.在一些实施例中，如图1和图4所示，第一伸缩组件3包括伸缩立柱31和连杆部件32，例如，伸缩立柱31采用液压控制以使得自身的长度可调。伸缩立柱31的第一端(如图1中伸缩立柱31的下端)与行走组件1相连，伸缩立柱31的第二端(如图1中伸缩立柱31的上端)与工作台2相连，连杆部件32的第一端(如图1中连杆部件32的下端)与行走组件1相连，连杆部件32的第二端(如图1中连杆部件32的上端)与工作台2相连。例如，连杆部件32可以由多个杆体321组成，相邻的两个杆体321之间可相对转动，由于本发明的实施例的巷道多功能辅助作业平台通过伸缩立柱31和连杆部件32共同对工作台2的高度进行调节，从而可以提高液压支架支护时的稳定性，可靠性较好。
50.在一些实施例中，如图1和图4所示，伸缩立柱31为多个，多个伸缩立柱31沿连杆部
件32和工作台2的连接位置的周向间隔排布，从而可以提高伸缩立柱31与工作台2的连接强度，且使得液压支架使用时的稳定性较高。
51.优选地，如图1和图4所示，连杆部件32与工作台2可枢转地相连，连杆部件32和工作台2的连接位置位于工作台2的中部，本发明实施例的巷道多功能辅助作业平台通过将连杆部件32与工作台2可枢转地相连，使得工作台2可以对不同角度的工作面的进行支护，进而扩大液压支架的适用范围。并且由于连杆部件32和工作台2的连接处位于工作台2的中部，可以进一步地提高液压支架使用时的稳定性。
52.在一些实施例中，如图1和图2所示，液压支架还包括防护栏5，防护栏5设于工作台2的四周，防护栏5在伸展位置和折叠位置可移动，在伸展位置，防护栏5向上伸展以与工作台2的上端面围成有防护区，在折叠位置，防护栏5向下折叠以与工作台2的下端面围成有遮盖区，由于本发明实施例的巷道多功能辅助作业平台的防护栏5在伸展位置时可以与工作台2共同围成防护区，从而操作人员在工作台2上作业时，可以避免出现人员坠落的风险，提高了液压支架的安全性。另外，由于防护栏5向下折叠以与工作台2的下端面围成有遮盖区，因此可以通过向下折叠的防护栏5对第一伸缩组件3和部分行走组件1进行遮挡，以减少液压支架的第一伸缩组件3和行走组件1受到撞击的概率，一定程度上提高了液压支架的防护性能，并且本发明实施例的巷道多功能辅助作业平台充分利用的防护栏5的折叠结构，使得液压支架的实用性较强。
53.进一步地，如图1至图4所示，液压支架还包括伸缩爬梯6，伸缩爬梯6与工作台2相连，从而操作人员可以通过伸缩爬梯6登上工作台2，提高了液压支架使用时的方便性。
54.在一些实施例中，如图1至图4所示，行走组件1包括驱动本体11和履带12，履带12设于驱动本体11上，驱动本体11用于驱动履带12转动，可以理解的是，液压支架还包括电液控制系统7，电液控制系统7控制驱动本体11内的液压马达转动，以带动履带12转动，使得液压支架可以实现直行、转弯或掉头等动作，从而可以使得液压支架适应较复杂的工作环境，扩大了液压支架的适用范围且可靠性较高。
55.在一些实施例中，如图1至图4所示，电液控制系统7还包括三维激光扫描与视频监控模块，三维激光扫描与视频监控模块可以对巷道多功能辅助作业平台的位置、空间状态或者设备运行状态进行实时巡检。另外，三维激光扫描与视频监控模块还可以建立工作面三维地质模型以识别煤岩与煤层状态，从而实现电液控制系统7对设备的运动轨迹实时修正，进而保证了设备间安全、可靠的运行摸式，提高了巷道多功能辅助作业平台进行故障诊断、矿压检测、姿态控制、远程操控等能力。
56.进一步地，电液控制系统7还包括巷道多功能辅助作业平台与围岩智能耦合控制模块和巷道多功能辅助作业平台姿态监测模块。本发明的实施例的巷道多功能辅助作业平台可以通过上述模块对巷道多功能辅助作业平台与围岩的状态信息进行智能监测、分析与判断，并利用巷道多功能辅助作业平台的电液控制系统7实现巷道多功能辅助作业平台对围岩条件变化的自动调整，提高了巷道多功能辅助作业平台的智能化程度。
57.进一步地，电液控制系统7还包括声音、急停、本架闭锁及故障显示模块，可以理解的是，故障显示模块可以根据巷道多功能辅助作业平台自身的故障进行诊断，并对外进行显示输出，从而方便操作人员对巷道多功能辅助作业平台进行控制。可选地，电液控制系统7还具有感知、无线遥控、角度监测等功能，以扩大巷道多功能辅助作业平台的适用范围，以
提高巷道多功能辅助作业平台的智能化程度。
58.进一步地，电液控制系统7还包括闭锁模块，可以理解的是，当闭锁模块检测到人员靠近危险区域时，可向液压支架控制系统和集控系统发送信号指令，进而自动闭锁设备运行状态，从而提高了本发明的实施例的巷道多功能辅助作业平台使用时的安全性。
59.如图5所示，根据本发明的另一实施例的巷道多功能辅助作业平台的作业方法，采用上述实施例中的巷道多功能辅助作业平台，巷道多功能辅助作业平台的作业方法包括如下步骤：
60.将第一伸缩组件3和第二伸缩组件4均处于收缩状态，以便驱动行走组件1在巷道空间行进；
61.在到达超高巷道的指定施工位置时，通过第一伸缩组件3将工作台2提升至第一预设高度，通过支护立柱41将支撑板42提升至第二预设高度，以使支撑板42支护巷道的顶板；
62.将防护栏5向上伸展以与工作台2的上端面围成有防护区，以便在防护区进行作业。
63.本发明的实施例的巷道多功能辅助作业平台的作业方法，具有较大的收缩比，从而可以对不同高度的巷道进行支护，进而满足不同工况的使用需求，适用性较好。
64.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工作，因此不能理解为对本发明的限制。
65.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。
66.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。
67.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。
68.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。
69.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。