本發(fā)明涉及煤礦巷道超前支護(hù)領(lǐng)域，特別是涉及一種改進(jìn)的超前支護(hù)體和使用方法。

背景技術(shù)：

隨著綜采工作面機(jī)械化程度的不斷提高，在合適地質(zhì)條件下，我國(guó)各大煤礦逐步使用了超前支護(hù)液壓支架，超前支架根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以分為:大采高四連桿超前支護(hù)液壓支架、自移式超前支護(hù)液壓支架、跨騎式超前支護(hù)液壓支架以及履帶行走式超前支護(hù)液壓支架等。前三種超前支護(hù)液壓支架在移架時(shí)，都需要釆取降架、拉架(或推架)、升架、調(diào)整，再降架和升架等動(dòng)作。即都存在反復(fù)支撐頂板的技術(shù)缺陷，這對(duì)頂板的穩(wěn)定性和完整性具有很大破壞性，會(huì)對(duì)后續(xù)移架，支護(hù)和安全開采帶來極大隱患。對(duì)于履帶行走式超前支護(hù)液壓支架這樣就會(huì)成功的避免頂板的反復(fù)支撐破碎。但這樣的移架方式所產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦?xí)?yán)重的影響該支架的使用壽命，且會(huì)帶來前行阻力較大、行走極其不穩(wěn)定等缺陷，容易給巷道人員的安全造成危害。

同時(shí)對(duì)于所有目前的傳統(tǒng)超前支架而言，多采用推動(dòng)移架結(jié)構(gòu)，推動(dòng)移架可造成支架偏斜、支架側(cè)翻和移架困難等問題。

這些難題都是相對(duì)聯(lián)系的，一個(gè)問題解決不好，其他的問題就會(huì)逐步凸顯出來，對(duì)采煤安全造成了極大的隱患，本發(fā)明致力于系統(tǒng)解決超前支架頂板和底板出現(xiàn)的相關(guān)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作簡(jiǎn)便、可靠實(shí)用的改進(jìn)的超前支護(hù)體。

本發(fā)明還提供了一種采用所述改進(jìn)的超前支護(hù)體進(jìn)行移架的方法。

一種改進(jìn)的超前支護(hù)體，包括頂板支護(hù)體和底板支護(hù)體；

所述頂板支護(hù)體包括超前液壓支架和圓柱承壓排，所述圓柱承壓排由多個(gè)圓柱形滾輪依次串聯(lián)而成，所述圓柱承壓排設(shè)置在所述超前液壓支架的頂梁和巷道頂板之間；所述圓柱形滾輪的長(zhǎng)度與超前支架寬度一致，直徑為62mm；

所述超前液壓支架的頂梁的前端設(shè)置有前頂梁護(hù)板，后端設(shè)置有后頂梁護(hù)板；所述前頂梁護(hù)板包括板式承壓擋板和條式盛放漏斗，所述板式承壓擋板的后端與所述超前液壓支架的頂梁的前端相連，所述板式承壓擋板的前端與所述條式盛放漏斗的后端相連；

所述條式盛放漏斗為長(zhǎng)條形，其橫截面為勺狀結(jié)構(gòu)，包括開口向上的盛放槽和開口向下的弧形連接部；所述條式盛放漏斗包括多個(gè)平行設(shè)置的勺狀結(jié)構(gòu)鋼筋，多個(gè)所述勺狀結(jié)構(gòu)鋼筋由3個(gè)平行設(shè)置的長(zhǎng)條形鋼筋焊接固定在一起；

所述前頂梁護(hù)板還包括潤(rùn)滑刷，由固定棒、支撐棒、油箱和圓柱形刷子組成，所述支撐棒為兩個(gè)，兩個(gè)所述支撐棒的頂端分別固定在所述弧形連接部的下部的兩側(cè)，兩個(gè)所述支撐棒的底端之間通過連接棒相連，兩個(gè)所述支撐棒的底端分別焊接固定有一個(gè)所述固定棒，所述固定棒的底端與所述油箱相連；所述圓柱形刷子為中空?qǐng)A柱體，套設(shè)在所述連接棒上切能夠自由旋轉(zhuǎn)，所述圓柱形刷子的外側(cè)為刷毛部分，所述刷毛部分與所述圓柱形滾輪和所述油箱的底部相接觸；

所述底板支護(hù)體包括承重塊、防鉆底擋板和導(dǎo)向板，所述承重塊與超前液壓支架的底座的前端相連，在所述承重塊中部設(shè)置有上下貫通的固定槽，在所述固定槽內(nèi)設(shè)置有所述導(dǎo)向板，所述防鉆底擋板為弧形板，其下端與所述承重塊的底部的前端相連，所述弧形板的中部向所述超前液壓支架的前進(jìn)方向的下部凸出；

所述導(dǎo)向板包括第三固定板和連接在所述第三固定板底部的切割部，在所述固定槽的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)分別設(shè)置有第四固定板，在所述第四固定板上設(shè)置有插銷孔，在所述第三固定板上設(shè)置有固定孔，其中所述固定孔與所述插銷孔通過插銷將所述第三固定板固定在所述第四固定板上；所述切割部為刀具，刀背與所述第三固定板的底部相連，所述刀具的后端的底端與所述刀背的前端相連形成弧形的刀刃；

巷道底板為較軟底板，容許單軸抗壓強(qiáng)度為10.50～22.50MPa，所述固定孔與所述切割部的最底端之間的距離為H+180mm，H為超前支架底座厚度，單位為mm。

本發(fā)明所述的改進(jìn)的超前支護(hù)體，其中，所述支撐棒與豎直方向形成的角度為30°，所述油箱為傾斜設(shè)置，所述油箱的底板與水平方向形成的角度為5°～10°，所述固定棒與豎直方向形成的角度為5°～8°。

本發(fā)明所述的改進(jìn)的超前支護(hù)體，其中，所述圓柱形滾輪的軸線方向與所述超前液壓支架的前進(jìn)方向相垂直；在所述圓柱形滾輪的兩端的中心分別向外延伸有一根圓柱形的鐵桿，所述鐵桿的外端具有螺紋結(jié)構(gòu)及與所述螺紋結(jié)構(gòu)相配合的固定螺母；

在第一個(gè)和最后一個(gè)所述圓柱形滾輪的鐵桿上設(shè)置有第一連接件或第二連接件，在其他的所述圓柱形滾輪的鐵桿上均設(shè)置有第一連接件和第二連接件；

所述第一連接件包括一個(gè)第一連接桿和兩個(gè)分別固定在所述第一連接桿兩端的第一套管，所述第一套管為兩端開口的中空?qǐng)A柱形，所述第一套管的內(nèi)徑大于所述鐵桿的直徑，其中一個(gè)所述第一套管套設(shè)在所述鐵桿上，另一個(gè)所述第一套管套設(shè)在前一個(gè)圓柱形滾輪的鐵桿上；

所述第二連接件包括一個(gè)第二連接桿和兩個(gè)分別固定在所述第二連接桿兩端的第二套管，所述第二套管為兩端開口的中空?qǐng)A柱形，所述第二套管的內(nèi)徑大于所述鐵桿的直徑，其中一個(gè)所述第二套管套設(shè)在所述鐵桿上，另一個(gè)所述第二套管套設(shè)在后一個(gè)圓柱形滾輪的鐵桿上，依次連接排列形成所述圓柱承壓排。

本發(fā)明所述的改進(jìn)的超前支護(hù)體，其中，所述鐵桿的直徑為4mm，長(zhǎng)度為22mm，其中，所述螺紋結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為4mm；所述第一套管和所述第二套管的外徑為7mm，內(nèi)徑為6mm，長(zhǎng)度為6mm；所述第一連接桿和所述第二連接桿的直徑為5mm，長(zhǎng)度比所述圓柱形滾輪的直徑大10mm，所述固定螺母的外徑為10mm，內(nèi)徑為4mm；所述板式承壓擋板包括承壓板、承壓塊和第一固定板，所述承壓塊為實(shí)心方形鐵塊，承壓板包括水平板和連接在所述水平板的前端的斜板，所述水平板和所述斜板為焊接或一體成型結(jié)構(gòu)，所述承壓塊的頂部固定在所述水平板的底部的前側(cè)，所述水平板的后側(cè)固定在所述超前液壓支架的頂部，所述承壓塊與所述超前液壓支架的前端相接觸；所述第一固定板長(zhǎng)邊的一側(cè)固定在所述斜板的中部，另一側(cè)固定在所述承壓塊上。

本發(fā)明所述的改進(jìn)的超前支護(hù)體，其中，所述圓柱形刷子的外徑為100mm，內(nèi)徑為70mm，所述油箱高度為80mm，前后長(zhǎng)度為250mm，所述圓柱形刷子的前端距離所述油箱的前端之間的距離為5mm，所述油箱的后端設(shè)置在所述斜板的前端的后側(cè)，距離所述斜板的前端之間的距離為5mm；所述條式盛放漏斗高度為490mm，寬度與超前支架寬度一致，長(zhǎng)度為480mm；所述承壓塊的厚度為150mm，長(zhǎng)度為350mm，高度為450mm；

所述水平板和所述斜板由彈簧鋼制成，尺寸相同，均為：厚度為9mm，長(zhǎng)度為680mm，寬度與超前支架寬度一致；所述斜板與水平面之間的角度為5°；所述第一固定板的底端與所述承壓塊的頂部之間的距離為80mm。

本發(fā)明所述的改進(jìn)的超前支護(hù)體，其中，所述后頂梁護(hù)板包括收集槽和固定裝置，所述固定裝置包括第二固定板，所述第二固定板的后端與所述收集槽相連，所述第二固定板的前部設(shè)置有第一固定條帶和固定鎖，將所述第二固定板固定在所述超前液壓支架的頂梁上；所述收集槽包括水平底板和分別設(shè)置在其前端和后端的前側(cè)板和后擋板，所述前側(cè)板的上端與所述第二固定板的后端相連；所述水平底板的長(zhǎng)度為400mm，寬度為480mm，前側(cè)板的高度為300mm，后擋板的高度為120mm，第二固定板的長(zhǎng)度為300mm，所述水平底板、所述前側(cè)板、所述后擋板和所述第二固定板的厚度均為12mm。

本發(fā)明所述的改進(jìn)的超前支護(hù)體，其中，所述防鉆底擋板的前后水平方向上的長(zhǎng)度為350mm，上下垂直方向上的高度為400mm；所述承重塊的后端的上部和下部分別連接有上固定板和下固定板，所述超前液壓支架的底座的前端采用第二固定條帶固定在所述上固定板和所述下固定板之間，所述上固定板的長(zhǎng)度為350mm，厚度為7mm；上部三分之二的所述第三固定板的橫截面的形狀為矩形，下部三分之一的所述第三固定板的橫截面的形狀為梯形，所述第三固定板的前端的長(zhǎng)度小于后端的長(zhǎng)度。

本發(fā)明所述的改進(jìn)的超前支護(hù)體，其中，所述承重塊的前后長(zhǎng)度為430mm，寬度和高度與所述超前液壓支架的底座的寬度和高度一致，所述固定槽的前后長(zhǎng)度為300mm，寬度為15mm，與所述承重塊的前端之間的距離為40mm，所述承重塊的后端之間的距離為90mm；所述承重塊與所述上固定板鉸接，與所述下固定板焊接固定；所述第二固定條帶為鋼絲片或成型的長(zhǎng)鐵塊。

本發(fā)明所述的改進(jìn)的超前支護(hù)體，其中，所述導(dǎo)向板的前后長(zhǎng)度為290mm，寬度最寬處為13mm，最窄處為3～4mm，高度為600mm；所述固定孔的中心距離所述第三固定板的前端的距離為150mm，后端的距離為140mm，所述固定孔的直徑為25mm；所述插銷孔的直徑為12mm，所述插銷的直徑為10mm。

采用本發(fā)明所述的改進(jìn)的超前支護(hù)體進(jìn)行移架的方法，包括如下步驟：

(A)將圓柱承壓排的圓柱形滾輪、固定螺母、第一連接件、第二連接件、前頂梁護(hù)板和后頂梁護(hù)板運(yùn)送到井下超前支護(hù)區(qū)域；

將導(dǎo)向板，承重塊和防鉆底擋板運(yùn)輸?shù)匠耙簤褐Ъ芘赃?，在超前液壓支架底座前端稍稍開挖一個(gè)深20mm的小溝，將承重塊的下固定板沿超前液壓支架的底座下方逐漸插入，插入至少500mm，當(dāng)阻力較大推不進(jìn)去時(shí)，停止人工作業(yè)，人員遠(yuǎn)離支架，通過超前液壓支架移架，逐步使承重塊到達(dá)超前液壓支架底座的前端；停止移架，用鐵錘前后左右敲打承重塊，使其前后與底座左右對(duì)齊，使其前后與底座平行緊挨；

(B)每個(gè)圓柱形滾輪的鐵桿都安裝第一連接件和第二連接件，連接形成圓柱承壓排，剛開始圓柱承壓排安裝到4m，其中，第一個(gè)圓柱形滾輪兩側(cè)，每側(cè)只需要安裝一個(gè)第一連接件或第二連接件，用以連接后面的圓柱形滾輪，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)圓柱形滾輪滾出超前液壓支架后，可以旋開固定螺母，連接到超前液壓支架前面，接替使用；第一次安裝時(shí)，超前液壓支架前柱泄壓，使頂梁前端脫離頂板70-80mm，停止泄壓，將承壓板的水平板插入到超前液壓支架和巷道頂板之間，將安裝好的圓柱承壓排塞進(jìn)頂板和頂梁之間的空隙；

(C)將上固定板旋轉(zhuǎn)到承重塊上方，通過第二固定條帶將上固定板與下固定板連接并旋緊固定；放入導(dǎo)向板，導(dǎo)向板的底部的刀口方向在移動(dòng)方向前方，用鐵錘將導(dǎo)向板砸到固定孔對(duì)應(yīng)的位置，插入插銷，固定插銷，在固定槽后側(cè)和左右兩側(cè)與導(dǎo)向板接觸的地方，塞入少量粗麻布或者黃麻，減小鐵塊之間的硬性接觸，盡量減少2mm的空隙對(duì)導(dǎo)向板造成的導(dǎo)向誤差；

(D)支架旁邊3m之內(nèi)不要站人，防止移架時(shí)頂板漏矸傷人，檢查超前液壓支架前方狀況，確保移架路徑平坦，開始推動(dòng)千斤頂，帶壓移架；當(dāng)圓柱承壓排剛剛滾動(dòng)到超前支架頂梁中部的時(shí)候，對(duì)超前液壓支架后柱泄壓，使頂梁后端脫離巷道頂板70-80mm，停止泄壓，將固定裝置的第二固定板插入到超前液壓支架和巷道頂板之間，將第一固定條帶綁在支架頂梁后端，利用固定鎖鎖緊，將所述第二固定板和收集槽固定在所述超前液壓支架的頂梁后；

(E)當(dāng)需要轉(zhuǎn)向或者調(diào)整方向時(shí)，停止移架，人工用鐵錘敲打承壓塊一側(cè)，使承壓塊與超前液壓支架的底座前端形成小的裂縫，塞入適當(dāng)數(shù)量的小號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鐵塊，采用一塊小號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鐵塊的旋轉(zhuǎn)角度為2°，根據(jù)需要安放具體數(shù)量；當(dāng)數(shù)量超過3塊時(shí)，采用大號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鐵塊，形成的角度為6°；所述小號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鐵塊的長(zhǎng)、寬和高分別為150mm、15mm和150mm，所述大號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鐵塊為梯形，長(zhǎng)度為300mm，上端的寬為31mm，下端的寬為47mm，高為150mm；

(F)完成初次使用，調(diào)節(jié)前后柱壓力值，使前后柱壓力與原來的正常壓力值相當(dāng)，保證支架頂梁與巷道頂板平行，支護(hù)穩(wěn)定；

(G)以超前液壓支架每前進(jìn)2m為一個(gè)循環(huán)，每前進(jìn)2m，將水平底板內(nèi)多余的圓柱形滾輪拆下，弄到前面安裝上，如此2m為一個(gè)循環(huán)。

本發(fā)明改進(jìn)的超前支護(hù)體與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：

傳統(tǒng)方法中，當(dāng)工作面推進(jìn)時(shí)，超前液壓支架也需要往前推進(jìn)，在這推進(jìn)的過程中，是先泄壓，等支架的頂梁與巷道頂板脫離一定距離時(shí)，往前推進(jìn)，推進(jìn)一定距離之后，再頂起支架，因?yàn)橹Ъ茉谕埔频倪^程中，路線并不會(huì)按照直線走，所以還需要調(diào)整，再次泄壓，保證不會(huì)壓到頂板的支護(hù)錨桿和錨索。所以在這過程中頂板破碎嚴(yán)重，對(duì)后期的煤炭開采留下很大隱患，頂板破碎，會(huì)導(dǎo)致氣體，水瓦斯等的滲漏，特別是后面支架移動(dòng)時(shí)，有大量的頂板碎石等垮落，對(duì)安全生產(chǎn)造成大量不必要的影響和一定的安全隱患。

本發(fā)明改進(jìn)的頂板支護(hù)體在頂板和支架頂梁之間鋪設(shè)圓柱承壓排，這樣可以以滾動(dòng)摩擦的形式直接帶著壓力，通過千斤頂從后面推動(dòng)支架，這樣支架就不需要泄壓再加壓，直接這樣往前推進(jìn)，對(duì)頂板幾乎不會(huì)造成任何破壞。本發(fā)明所述裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作簡(jiǎn)便、可靠實(shí)用。

傳統(tǒng)的超前支護(hù)支架很多需要設(shè)置拉架錨固點(diǎn)，而設(shè)置錨固點(diǎn)工序繁瑣，效率低下，無法實(shí)現(xiàn)快速安全的超前液壓支架推移；現(xiàn)有超前支護(hù)支架多采用推動(dòng)移架結(jié)構(gòu)，推動(dòng)移架可造成移動(dòng)偏斜和移架困難，很大程度上影響采煤效率和煤礦安全生產(chǎn)工作。

本發(fā)明底板支護(hù)體的導(dǎo)向裝置安全、實(shí)用、簡(jiǎn)單可靠，提高了采煤效率和煤礦的安全生產(chǎn)工作。

現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)表面絕大部分的支架底座側(cè)滑和倒架都是發(fā)生在移架過程中，因此需要在移架前臥底，設(shè)置錨固點(diǎn)，一點(diǎn)一點(diǎn)往前拉，在支架偏移之后需要重新布置基點(diǎn)使用千斤頂推回，這樣支架又很難一步到位的回到原來的位置，同時(shí)支架發(fā)生傾倒時(shí)端頭附近是及其危險(xiǎn)的，本發(fā)明超前支架底座的導(dǎo)向裝置，保證了支架按照預(yù)設(shè)路線移動(dòng)，導(dǎo)向板聯(lián)合承重塊有防止底座滑移的功能，底座穩(wěn)定，移架安全性大大提高，同時(shí)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，實(shí)用，對(duì)于井下復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)，大大提高了采煤效率和煤礦的安全生產(chǎn)工作。

本發(fā)明是針對(duì)巷道底板為軟巖條件下設(shè)計(jì)的，防鉆底擋板的設(shè)計(jì)保證整個(gè)裝置和支架不會(huì)鉆底，同時(shí)導(dǎo)向板深入底板以下180mm，充分保證了整個(gè)支架移架所需的側(cè)向壓力，保證了移架路徑的準(zhǔn)確。圓柱承壓排在進(jìn)入頂板和頂梁之后通過滾動(dòng)摩擦?xí)蟠蠼档鸵萍茏枇Γ墙K究會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，通過在弧形連接部上設(shè)計(jì)潤(rùn)滑刷，潤(rùn)滑刷通過在油箱和承壓圓柱體之間接觸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)進(jìn)入頂板和頂梁的圓柱承壓排進(jìn)行潤(rùn)滑降溫，這樣保證在滾動(dòng)的過程中有潤(rùn)滑油吸熱，設(shè)計(jì)保證了整個(gè)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行和合理可靠。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)的超前支護(hù)體作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明改進(jìn)的超前支護(hù)體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中圓柱形滾輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中的前頂梁護(hù)板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為前頂梁護(hù)板中的條式盛放漏斗的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中的后頂梁護(hù)板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中的底板支護(hù)體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中底板支護(hù)體的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明中底板支護(hù)體在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明裝置在使用過程中的小號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鐵塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明裝置在使用過程中的大號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鐵塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1～圖10所示，一種改進(jìn)的超前支護(hù)體，包括頂板支護(hù)體和底板支護(hù)體，頂板支護(hù)體包括超前液壓支架1和圓柱承壓排2，圓柱承壓排2由多個(gè)圓柱形滾輪201依次串聯(lián)而成，圓柱承壓排2設(shè)置在超前液壓支架1的頂梁和巷道頂板3之間，所述圓柱形滾輪201在超前液壓支架1前進(jìn)時(shí)滾動(dòng)；在巷道頂板3和超前液壓支架1的頂梁之間鋪設(shè)圓柱承壓排2，這樣可以以滾動(dòng)摩擦的形式直接帶著壓力，通過千斤頂從后面推動(dòng)超前液壓支架1，這樣就不需要泄壓再加壓，直接這樣往前推進(jìn)，對(duì)巷道頂板3幾乎不會(huì)造成任何破壞。支架寬度以450mm計(jì)，圓柱形滾輪201的長(zhǎng)度為450mm，直徑為62mm，太小，頂板可能會(huì)與頂梁直接接觸，無法發(fā)揮滾動(dòng)摩擦的作用，太大承壓圓柱體之間的空隙也會(huì)加大，頂板碎石陷進(jìn)去，可能會(huì)造成承壓圓柱體不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，也無法發(fā)揮滑動(dòng)摩擦的作用，因此這個(gè)尺寸是相對(duì)合理和科學(xué)的。

超前液壓支架1的頂梁的前端設(shè)置有前頂梁護(hù)板，后端設(shè)置有后頂梁護(hù)板；前頂梁護(hù)板包括板式承壓擋板4和條式盛放漏斗5，板式承壓擋板4的后端與超前液壓支架1的頂梁的前端相連，板式承壓擋板4的前端與條式盛放漏斗5的后端相連；

條式盛放漏斗5為長(zhǎng)條形，其橫截面為勺狀結(jié)構(gòu)，包括開口向上的盛放槽501和開口向下的弧形連接部502；條式盛放漏斗5包括多個(gè)平行設(shè)置的勺狀結(jié)構(gòu)鋼筋，多個(gè)勺狀結(jié)構(gòu)鋼筋由3個(gè)平行設(shè)置的長(zhǎng)條形鋼筋焊接固定在一起；

前頂梁護(hù)板還包括潤(rùn)滑刷8，由固定棒801、支撐棒802、油箱803和圓柱形刷子804組成，支撐棒802為兩個(gè)，兩個(gè)支撐棒802的頂端分別固定在弧形連接部502的下部的兩側(cè)，兩個(gè)支撐棒802的底端之間通過連接棒相連，兩個(gè)支撐棒802的底端分別焊接固定有一個(gè)固定棒801，固定棒801的底端與油箱803相連；圓柱形刷子804為中空?qǐng)A柱體，套設(shè)在連接棒上切能夠自由旋轉(zhuǎn)，圓柱形刷子804的外側(cè)為刷毛部分，刷毛部分與圓柱形滾輪201和油箱803的底部相接觸。

底板支護(hù)體包括承重塊9、防鉆底擋板10和導(dǎo)向板11，承重塊9與超前液壓支架1的底座的前端相連，在承重塊9中部設(shè)置有上下貫通的固定槽12，在固定槽12內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向板11，防鉆底擋板10為弧形板，其下端與承重塊9的底部的前端相連，弧形板的中部向超前液壓支架1的前進(jìn)方向的下部凸出。

導(dǎo)向板11包括第三固定板301和連接在第三固定板301底部的切割部302，在固定槽12的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)分別設(shè)置有第四固定板901，在第四固定板901上設(shè)置有插銷孔902，在第三固定板301上設(shè)置有固定孔303，固定孔303與插銷孔902通過插銷將第三固定板301固定在第四固定板901上；切割部302為刀具，刀背與第三固定板301的底部相連，刀具的后端的底端與刀背的前端相連形成弧形的刀刃，主要為了開始階段導(dǎo)向板11能壓到巷道底板以下，發(fā)揮導(dǎo)向作用。

巷道底板為較軟底板，容許單軸抗壓強(qiáng)度10.50～22.50MPa，所述固定孔303與所述切割部302的最底端之間的距離為H+180mm，H為超前支架底座厚度，單位為mm?？紤]到底板切割的阻力以及轉(zhuǎn)向所提供的側(cè)向壓力之間的需求關(guān)系，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，在針對(duì)底板類型為較軟底板情況下，H+180mm的尺寸是最合適的，其他尺寸無法實(shí)現(xiàn)。

以上方案就可以完成本發(fā)明的目的，在此基礎(chǔ)上，又提出了以下優(yōu)選方案：

支撐棒802與豎直方向形成的角度為30°，這樣圓柱承壓排2給刷子的壓力轉(zhuǎn)化為了支撐棒802的彈力，有助于裝置的實(shí)用性和可靠性；

油箱803為傾斜設(shè)置，油箱803的底板與水平方向形成的角度為5°～10°，這樣設(shè)計(jì)可以保證從圓柱承壓排2開始潤(rùn)滑到進(jìn)入巷道頂板3和頂梁之間的過程中，滴落的潤(rùn)滑液都可以重新收集起來，可以保證在少量的油都可以保證全部供給到油刷上；固定棒801與豎直方向形成的角度為5°～8°，保證油刷能跟圓柱承壓排2接觸。

圓柱形滾輪201的軸線方向與超前液壓支架1的前進(jìn)方向相垂直；在圓柱形滾輪201的兩端的中心分別向外延伸有一根圓柱形的鐵桿202，鐵桿202走向與圓柱形滾輪201平行，鐵桿202的外端具有螺紋結(jié)構(gòu)203及與螺紋結(jié)構(gòu)203相配合的固定螺母204；

在第一個(gè)和最后一個(gè)圓柱形滾輪201的鐵桿202上設(shè)置有第一連接件或第二連接件，在其他的圓柱形滾輪201的鐵桿202上均設(shè)置有第一連接件和第二連接件；

第一連接件包括一個(gè)第一連接桿205和兩個(gè)分別固定在第一連接桿205兩端的第一套管206，第一套管206為兩端開口的中空?qǐng)A柱形，第一套管206的內(nèi)徑大于鐵桿202的直徑，其中一個(gè)第一套管206套設(shè)在鐵桿202上，另一個(gè)第一套管206套設(shè)在前一個(gè)圓柱形滾輪201的鐵桿上；

第二連接件包括一個(gè)第二連接桿207和兩個(gè)分別固定在第二連接桿207兩端的第二套管208，第二套管208為兩端開口的中空?qǐng)A柱形，第二套管208的內(nèi)徑大于鐵桿202的直徑，其中一個(gè)第二套管208套設(shè)在鐵桿202上，另一個(gè)第二套管208套設(shè)在后一個(gè)圓柱形滾輪201的鐵桿202上，依次連接排列形成圓柱承壓排2，在螺紋結(jié)構(gòu)203上擰上固定螺母204，整個(gè)圓柱承壓排2就可以自由彎曲移動(dòng)。

鐵桿202的直徑為4mm，長(zhǎng)度為22mm，在同一根鐵桿202的第一套管206和第二套管208之間有6mm的空間，可以保證二者在鐵桿202上自由旋轉(zhuǎn)。螺紋結(jié)構(gòu)203的長(zhǎng)度為4mm，這樣的設(shè)計(jì)都是盡可能的使鐵桿短，不受圓柱體外巷道頂板凸起或者碎石的影響；第一套管206和第二套管208的外徑為7mm，內(nèi)徑為6mm，長(zhǎng)度為6mm；第一連接桿205和第二連接桿207的直徑為5mm，長(zhǎng)度比圓柱形滾輪201的直徑大10mm，固定螺母204的外徑為10mm，內(nèi)徑為4mm。直徑盡可能的小，也是為了巷道頂板凸起或者碎石盡可能不碰到鐵桿202，因?yàn)閳A柱承壓排2設(shè)計(jì)的最大創(chuàng)新點(diǎn)就，將上部巨大的壓力全部轉(zhuǎn)化為圓柱形滾輪201來承擔(dān)，鐵桿202只承擔(dān)他們的旋轉(zhuǎn)作用，如果圓柱體中間是軸承設(shè)計(jì)的話，那么頂板巨大的壓力會(huì)使軸承失效，無法發(fā)揮作用。所以不承載壓力的鐵桿202應(yīng)該盡可能短，以免圓柱形滾輪201外側(cè)的巷道頂板3凸起對(duì)鐵桿202造成破壞，同時(shí)太短也不能完全發(fā)揮它的作用，因此這個(gè)尺寸的設(shè)計(jì)是相對(duì)合理的，本發(fā)明的尺寸都是優(yōu)選設(shè)計(jì)，并不是必須的，不形成對(duì)保護(hù)范圍的限制，只是這樣效果更好。

條式盛放漏斗5的作用主要是存放疊在一起的部分圓柱承壓排2，方便在移架時(shí)，圓柱承壓排2順著前頂梁護(hù)板滾進(jìn)巷道頂板3和頂梁之間，而不需要人工在旁邊照看和作業(yè)。

條式盛放漏斗5高度為490mm，寬度為450mm，長(zhǎng)度為480mm；主要是為了保證漏斗有一定空間盛放圓柱承壓排，同時(shí)保證了力矩不會(huì)太大，條式盛放漏斗可以由一定強(qiáng)度承受圓柱承壓排帶來的壓力。

條式盛放漏斗5的“勺把”處，即弧形連接部502的最大傾角接近80°，而后平滑的與板式承壓擋板4連接，二者之間為焊接，這么設(shè)計(jì)的原因是巷道頂板3會(huì)經(jīng)常性的散落一些碎石和煤矸等，這樣的角度和條帶狀可以讓碎石等滾到條式盛放漏斗5里，最終會(huì)掉到巷道底板上，鋼筋焊接也能保證強(qiáng)度需求，同時(shí)減小了通風(fēng)風(fēng)阻，保證了巷道斷面通風(fēng)量。這不是必要的，是優(yōu)選設(shè)計(jì)，效果更好。

板式承壓擋板4包括承壓板、承壓塊403和第一固定板404，承壓塊403為實(shí)心方形鐵塊，它的作用主要是承載支架頂梁向前的推動(dòng)力，然后帶動(dòng)板式承壓板4和條式盛放漏斗5隨之移動(dòng)。

承壓板包括水平板401和連接在水平板401的前端的斜板402，水平板401和斜板402為焊接或一體成型結(jié)構(gòu)，承壓塊403的頂部固定在水平板401的底部的前側(cè)，水平板401的后側(cè)固定在超前液壓支架1的頂部，承壓塊403與超前液壓支架1的前端相接觸；第一固定板404長(zhǎng)邊的一側(cè)固定在斜板402的中部，另一側(cè)固定在承壓塊403上。

水平板401和斜板402由彈簧鋼制成，尺寸相同，均為：厚度為9mm，長(zhǎng)度為680mm，寬度為450mm；斜板402與水平面之間的角度為5°；第一固定板404的底端與承壓塊403的頂部之間的距離為80mm。承壓塊403的厚度為150mm，長(zhǎng)度為350mm，高度為450mm；承壓塊403承載超前液壓支架1的頂梁向前的推動(dòng)力，然后帶動(dòng)承壓板和條式盛放漏斗5隨之移動(dòng)。厚度可以保證鋼板具有一定強(qiáng)度和剛度，可以承受承壓塊403和部分圓柱承壓排2的重量以及受到的巷道頂板3的摩擦力。板式承壓擋板4的作用主要是提供一個(gè)空間，使后續(xù)的圓柱承壓排2得以平緩的進(jìn)入巷道頂板3和頂梁之間的空間。

第一固定板404的作用主要是起支撐斜板402的作用，在斜板402自身彈性剛的作用下，會(huì)對(duì)上部的圓柱承壓排2有一定的壓力，并表現(xiàn)一部分的讓壓，以讓圓柱承壓排2平緩的進(jìn)入巷道頂板3和頂梁之間的空間。第一固定板404可以對(duì)斜板402提供高強(qiáng)度支撐，保證圓柱承壓排2不會(huì)因?yàn)閴毫μ髩簤男卑?02部分，第一固定板404焊接的一段距離承壓塊403上端距離80mm，這個(gè)距離保證對(duì)承壓塊403的施力點(diǎn)在頂梁厚度范圍之內(nèi)，通過與頂梁前端力抵消，不會(huì)對(duì)裝置造成旋轉(zhuǎn)失穩(wěn)的影響。

圓柱形刷子804的外徑為100mm，內(nèi)徑為70mm，油箱803高度為80mm，前后長(zhǎng)度為250mm，圓柱形刷子804的前端距離油箱803的前端之間的距離為5mm，油箱803的后端設(shè)置在斜板402的前端的后側(cè)，距離斜板402的前端之間的距離為5mm。

油箱803斜角度為5-10°，油箱高度為80mm，底端與油刷相切，油箱前后長(zhǎng)度在250mm左右，前端在刷子最前端以外5mm左右，后端在斜板402前端以后5mm左右，左右寬度與支架寬度相等，這樣設(shè)計(jì)可以保證從圓柱承壓排2開始潤(rùn)滑到進(jìn)入頂板和頂梁之間的過程中，滴落的潤(rùn)滑液都可以重新收集起來，油箱803斜角度為5-10°，油箱高度為80mm，可以保證在少量的油都可以保證全部供給到油刷上。

后頂梁護(hù)板包括收集槽6和固定裝置7，固定裝置7包括第二固定板701，第二固定板701的后端與收集槽6相連，第二固定板701的前部設(shè)置有第一固定條帶702和固定鎖703，將第二固定板701固定在超前液壓支架1的頂梁上；收集槽6主要作用是接住往下逐漸降落的圓柱形滾輪201，收集槽6包括水平底板601和分別設(shè)置在其前端和后端的前側(cè)板602和后擋板603，前側(cè)板602的上端與第二固定板701的后端相連。

水平底板601的長(zhǎng)度為400mm，寬度為480mm，前側(cè)板602的高度為300mm，后擋板603的高度為120mm，第二固定板701的長(zhǎng)度為300mm，水平底板601、前側(cè)板602、后擋板603和第二固定板701的厚度均為12mm。因?yàn)橐粋€(gè)圓柱形滾輪201重量大概在35斤左右，所以280mm的距離保證他們不會(huì)因?yàn)閼覓斓奶喽瓑牧酥g的連接裝置，380mm的寬度也能保證后頂梁護(hù)板能容下大概1-2m長(zhǎng)的圓柱承壓排2；固定結(jié)構(gòu)左右長(zhǎng)280mm，上有第一固定條帶702和固定鎖703，將固定結(jié)構(gòu)7插入到巷道頂板3和頂梁之間，將第一固定條帶702綁在支架頂梁上，利用固定鎖703鎖住。尺寸均為優(yōu)選方案。

防鉆底擋板10的前后水平方向上的長(zhǎng)度為350mm，上下垂直方向上的高度為400mm。承重塊9的后端的上部和下部分別連接有上固定板13和下固定板14，超前液壓支架1的底座的前端采用第二固定條帶15固定在上固定板13和下固定板14之間，上固定板13的長(zhǎng)度為350mm，厚度為7mm。

上部三分之二的所述第三固定板301的橫截面的形狀為矩形，下部三分之一的所述第三固定板301的橫截面的形狀為梯形，所述第三固定板301的前端的長(zhǎng)度小于后端的長(zhǎng)度。這個(gè)設(shè)計(jì)主要是為了在超前液壓支架1在推移的過程中減小阻力。

承重塊9的前后長(zhǎng)度為430mm，寬度為450mm，高度與超前液壓支架1的底座的高度一致，固定槽12的前后長(zhǎng)度為300mm，寬度為15mm，與承重塊9的前端之間的距離為40mm，承重塊9的后端之間的距離為90mm；保證了在超前液壓支架1移架的過程中，承重塊9右側(cè)有充分的受力區(qū)域，保證承重塊9的可靠以及裝置的實(shí)用性；承重塊9與上固定板13鉸接，與下固定板14焊接固定；第二固定條帶15為鋼絲片或成型的長(zhǎng)鐵塊。

導(dǎo)向板11的前后長(zhǎng)度為290mm，寬度最寬處為13mm，最窄處為3～4mm，太薄容易斷裂，太厚阻力太大，效果不明顯；保證導(dǎo)向板11能順利方便的插入到固定槽12中，且2mm的縫隙保證導(dǎo)向板11不會(huì)在受力過程中，因?yàn)榭p隙偏離了直線移動(dòng)狀態(tài)；高度為600mm；固定孔303的中心距離第三固定板301的前端的距離為150mm，后端的距離為140mm，固定孔303的直徑為25mm；插銷孔902的直徑為12mm，插銷的直徑為10mm，保證插銷能順利的插到插銷孔902和固定孔303中，且10mm的直徑保證了插銷的強(qiáng)度需求。

本發(fā)明的尺寸保證了插銷能穿過孔，且在移架的過程中，導(dǎo)向板11會(huì)在阻力的作用下向后側(cè)移動(dòng)，導(dǎo)向板11會(huì)以右側(cè)與固定槽12端部的接觸點(diǎn)為圓心，做一個(gè)逆時(shí)針的小幅旋轉(zhuǎn)，大概帶來了孔8mm的旋轉(zhuǎn)，因此，固定孔303的直徑為25mm保證了導(dǎo)向板11下部與固定槽303右側(cè)接觸時(shí)，插銷與孔四周均有至少2mm的空隙，插銷不會(huì)受到固定孔303較大切向的力，而10mm的直徑也保證了孔對(duì)插銷向上的切應(yīng)力對(duì)插銷強(qiáng)度較大影響，保證了裝置的科學(xué)可靠。

防鉆底擋板10主要就是一個(gè)曲線形的平面擋板，主要作用是在超前液壓支架1推移過程中，利用自身的曲線形設(shè)計(jì)，確保整個(gè)裝置和超前液壓支架1底座都收到一個(gè)向上的分力，避免了以前很多在軟弱底板下，超前液壓支架1推移過程中鉆底的情況發(fā)生，同時(shí)進(jìn)一步規(guī)避了因?yàn)殂@底帶來的側(cè)滑，側(cè)翻等危險(xiǎn)情況的發(fā)生，導(dǎo)向板11本身更能保證裝置和超前液壓支架1在一個(gè)精準(zhǔn)的規(guī)劃路線上行走，安全、可靠、實(shí)用性強(qiáng)。

本發(fā)明的改進(jìn)的超前支護(hù)體的使用方法，包括如下步驟：

(A)將圓柱承壓排2的圓柱形滾輪201、固定螺母204、第一連接件、第二連接件、前頂梁護(hù)板和后頂梁護(hù)板運(yùn)送到井下超前支護(hù)區(qū)域；

將導(dǎo)向板11，承重塊9和防鉆底擋板10運(yùn)輸?shù)匠耙簤褐Ъ?旁邊，在超前液壓支架1底座前端稍稍開挖一個(gè)深20mm的小溝，將承重塊9的下固定板14沿超前液壓支架1的底座下方逐漸插入，插入至少500mm，當(dāng)阻力較大推不進(jìn)去時(shí)，停止人工作業(yè)，人員遠(yuǎn)離支架，通過超前液壓支架1移架，逐步使承重塊9到達(dá)超前液壓支架1底座的前端；停止移架，用鐵錘前后左右敲打承重塊9，使其前后與底座左右對(duì)齊，使其前后與底座平行緊挨；

(B)每個(gè)圓柱形滾輪201的鐵桿202都安裝第一連接件和第二連接件，連接形成圓柱承壓排2，剛開始圓柱承壓排2安裝到4m，其中，第一個(gè)圓柱形滾輪201兩側(cè)，每側(cè)只需要安裝一個(gè)第一連接件或第二連接件，用以連接后面的圓柱形滾輪201，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)圓柱形滾輪201滾出超前液壓支架1后，可以旋開固定螺母204，連接到超前液壓支架1前面，接替使用；第一次安裝時(shí)，超前液壓支架1前柱泄壓，使頂梁前端脫離頂板370-80mm，停止泄壓，將承壓板4的水平板401插入到超前液壓支架1和巷道頂板3之間，將安裝好的圓柱承壓排2塞進(jìn)頂板3和頂梁之間的空隙；

(C)將上固定板13旋轉(zhuǎn)到承重塊9上方，通過第二固定條帶15將上固定板13與下固定板14連接并旋緊固定；放入導(dǎo)向板11，導(dǎo)向板11的底部的刀口方向在移動(dòng)方向前方，用鐵錘將導(dǎo)向板11砸到固定孔303對(duì)應(yīng)的位置，插入插銷，固定插銷，在固定槽12后側(cè)和左右兩側(cè)與導(dǎo)向板11接觸的地方，塞入少量粗麻布或者黃麻，減小鐵塊之間的硬性接觸，盡量減少2mm的空隙對(duì)導(dǎo)向板11造成的導(dǎo)向誤差；

(D)支架旁邊3m之內(nèi)不要站人，防止移架時(shí)頂板漏矸傷人，檢查超前液壓支架1前方狀況，確保移架路徑平坦，開始推動(dòng)千斤頂，帶壓移架；當(dāng)圓柱承壓排2剛剛滾動(dòng)到超前支架頂梁中部的時(shí)候，對(duì)超前液壓支架1后柱泄壓，使頂梁后端脫離巷道頂板370-80mm，停止泄壓，將固定裝置7的第二固定板701插入到超前液壓支架1和巷道頂板3之間，將第一固定條帶702綁在支架頂梁后端，利用固定鎖703鎖緊，將所述第二固定板701和收集槽6固定在所述超前液壓支架1的頂梁后；

(E)當(dāng)需要轉(zhuǎn)向或者調(diào)整方向時(shí)，停止移架，人工用鐵錘敲打承壓塊1一側(cè)，使承壓塊1與超前液壓支架1的底座前端形成小的裂縫，塞入適當(dāng)數(shù)量的小號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鐵塊16，采用一塊小號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鐵塊16的旋轉(zhuǎn)角度為2°，根據(jù)需要安放具體數(shù)量；當(dāng)數(shù)量超過3塊時(shí)，采用大號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鐵塊17，形成的角度為6°；所述小號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鐵塊16的長(zhǎng)、寬和高分別為150mm、15mm和150mm，所述大號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鐵塊17為梯形，長(zhǎng)度為300mm，上端的寬為31mm，下端的寬為47mm，高為150mm；

(F)完成初次使用，調(diào)節(jié)前后柱壓力值，使前后柱壓力與原來的正常壓力值相當(dāng)，保證支架頂梁與巷道頂板3平行，支護(hù)穩(wěn)定；

(G)以超前液壓支架1每前進(jìn)2m為一個(gè)循環(huán)，每前進(jìn)2m，將水平底板601內(nèi)多余的圓柱形滾輪201拆下，弄到前面安裝上，如此2m為一個(gè)循環(huán)。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。