技术摘要：
本发明属于煤矿开采技术领域，具体是一种用于沿空成巷无煤柱开采的巷道端头支护装备及方法。解决了沿空留巷过程中巷道端头区域安全、快速支护问题，包括底座，底座上设置有4根立柱，立柱顶部安装有柱帽，底座前侧安装有2组推移千斤顶，推移千斤顶端部安装连接头，底座  全部
背景技术：
随着开采强度的持续增大，煤炭资源逐年减少，越来越多的矿井开始注重资源采 出率的提高：对于国内外采用长壁开采的绝大多数矿井而言，工作面之间区段煤柱的安全、 高效回收是提高煤炭资源采出率、延长矿井服务年限的重要途径。基于此，许多矿井开始采 用沿空留巷无煤柱开采技术。然而，在留巷过程中沿空巷道会受到上一工作面采动影响，巷 道围岩活动剧烈，特别是端头区域巷道上覆岩层受采动影响剧烈，巷道围岩极易发生破坏， 巷道维护维护困难。 目前沿空留巷端头支护方式主要为密集型单体立柱支护和自移式端头液压支架。 (1)  密集型单体立柱支护。由单体液压支柱配套金属铰接顶粱组成支护系统，该 种支护方式存在许多缺点： ① 劳动强度大，支撑效率低。在升柱、降柱、回柱、搬运过程中需要大量的人力，立柱顶 部金属交接顶梁回收困难，需要多人配合，劳动强度大，支护速度慢，支护方法落后，制约着 整个沿空留巷综采工作面整体生产效率。 ②  具有一定的安全隐患。人工回柱过程中容易造成顶板局部冒落，危险性大，具 有一定的安全隐患。 ③  支护效果差。一方面由于单体支柱结构的局限性，支护过程中初撑力过高会出 现立柱穿顶穿底，初撑力低则无法满足顶板支护要求，造成端头区域顶板下沉量及上覆岩 层离层增大，不利于成巷后期巷道维护；另一方面不同作业人员所给的立柱初撑力有一定 差别，整体支护效果出现差异，容易造成端头区域顶底板破坏。 ④  支护成本高。一方面端头区域上覆岩层应力复杂，在支护过程中极易造成立柱 压弯破坏而无法循环利用，造成材料成本增加，另一方面大量的劳动力会增大人工成本。   (2)  自移式端头液压支架支护。自移式端头液压支架可以与综采面支架及刮板 输送机相互联动而实现自移，可有效降低劳动强度，但端头支架在升架—承载—降架—移 架—升架—承载循环过程中对巷道顶板进行多次、反复支撑，在支撑过程中多次接触、脱离 顶板会对顶板锚杆及锚索支护体系造成破坏，加剧了顶板破坏变形速度，不利于成巷后期 巷道维护，增大了巷道维护成本，同时也存在一定的安全隐患。
技术实现要素：
本发明为了解决沿空留巷过程中巷道端头区域安全、快速支护问题，提供一种用 于沿空成巷无煤柱开采的巷道端头支护装备及方法。 本发明采取以下技术方案：一种无反复支撑临时支护装置，包括底座，底座上设置 有4根立柱，立柱顶部安装有柱帽，底座前侧安装有2组推移千斤顶，推移千斤顶端部安装连 4 CN 111594247 A 说　明　书 2/6 页 接头，底座左、右两侧分别设置有左侧推移千斤顶和右侧推移千斤顶，左侧推移千斤顶端部 安装左侧推梁，右侧推移千斤顶端部安装右侧推梁。 进一步的，底座为船头式箱型结构，底座前端位船头式结构，底座前侧设有推移千 斤顶活动槽，底座后部设有多排连接孔，底座左侧及右侧分别设有两个圆形孔，左侧及右侧 各2个圆形孔内装有导向套筒I，导向套筒I与左侧推移千斤顶及右侧推移千斤顶连接，底座 上部设有4个圆形孔，圆形孔装内装有导向套筒II，导向套II与立柱采用硬连接。 进一步的，左侧推梁和右侧推梁为船形结构，左侧推梁和右侧推梁的内侧一侧设 有2个圆形连接孔，连接孔内部装有导向套，导向套分别与左侧推移千斤顶和右侧推移千斤 顶通过销轴连接。 进一步的，左侧推移千斤顶和右侧推移千斤顶为单伸缩结构。 一种用于沿空成巷无煤柱开采的巷道端头支护装备，包括3组无反复支撑临时支 护装置，3组无反复支撑临时支护装置分别为无反复支撑临时支护装置I、无反复支撑临时 支护装置II和无反复支撑临时支护装置III，无反复支撑临时支护装置Ⅰ通过推移千斤顶与 综采工作面刮板输送机后部连接头连接，并通过左侧推移千斤顶和右侧推移千斤顶分别作 用于左侧推梁和右侧推梁，并分别与综采工作面支架以及无反复支撑临时支护装置Ⅱ侧向 挤压接触；无反复支撑临时支护装置Ⅱ通过推移千斤顶与无反复支撑临时支护装置Ⅲ后底 座连接头连接，并通过左侧推移千斤顶和右侧推移千斤顶分别作用于左侧推梁和右侧推 梁，无反复支撑临时支护装置Ⅱ分别与无反复支撑临时支护装置Ⅰ和留巷端头侧帮挤压接 触；无反复支撑临时支护装置Ⅲ底座后侧连接头与无反复支撑临时支护装置Ⅱ的推移千斤 顶连接  。 所述的无反复支撑临时支撑装置Ⅰ、无反复支撑临时支撑装置Ⅱ可以通过其左右 侧推千斤顶及侧推梁实现调整向前移架方向，达到调偏的目的；所述的无反复支撑临时支 撑装置Ⅲ通过调整与无反复支撑临时支撑装置Ⅱ相连接的推移千斤顶相互配合调整移架 方向，达到调偏的目的。一种侧支撑式端头临时支护装备动力源为乳化液，由综采工作面乳 化液泵站系统提供，操作简单方便，可以与工作面支架相互配套，协同操作。 一种用于沿空成巷无煤柱开采的巷道端头支护装备的支护方法，采取以下方法。 S100～随着综采工作面的推进，沿空留巷同步进行，工作面推进过程中，随着采煤 机的循环割煤，刮板输送机间隔向前移动，刮板输送机向前推进时，推出无反复支撑临时支 护装置I的推移千斤顶，保持立柱、左侧推移千斤顶和右侧推移千斤顶处于承载状态，无反 复支撑临时支护装置I作为支点与综采工作面支架共同推移刮板输送机，刮板输送机向前 移动一个步距后，收缩无反复支撑临时支护装置Ⅰ的立柱、左侧推移千斤顶以及右侧推移千 斤顶解除顶板约束及侧向约束，收缩无反复支撑临时支护装置Ⅰ的左侧推移千斤顶和右侧 推移千斤顶，以刮板输送机为支点向前拉动无反复支撑临时支护装置Ⅰ，实现向前移架。 S200～移架结束后，及时伸出无反复支撑临时支护装置Ⅰ的立柱、左侧推移千斤顶 和右侧推移千斤顶；收缩无反复支撑临时支护装置Ⅲ的立柱，同时保持无反复支撑临时支 护装置Ⅱ的立柱、左侧推移千斤顶以及右侧推移千斤顶处于承载状态，推移无反复支撑临 时支护装置Ⅱ的左右两侧的推移千斤顶，以无反复支撑临时支护装置Ⅱ为支点向前推移无 反复支撑临时支护装置Ⅲ，实现向前移架，推移过程中可以通过调整推移油缸来调节无反 复支撑临时支护装置Ⅲ移架方向，实现调偏。 5 CN 111594247 A 说　明　书 3/6 页 S300～移架后及时升出无反复支撑临时支护装置Ⅱ的立柱，及时支护顶板；收缩 无反复支撑临时支撑装置Ⅲ的立柱、左侧推移千斤顶和右侧推移千斤顶，收缩两侧推移千 斤顶，以无反复支撑临时支撑装置Ⅲ为支点向前拉移，无反复支撑临时支撑装置Ⅱ移架后 及时升起立柱、左侧推移千斤顶和右侧推移千斤顶，及时对顶板支护，完成一个移架循环工 序，随着工作面持续推进和沿空留巷的进行，端头支护装备完成循环移架向前推进。 本发明布置于沿空留巷端头区域，侧支撑装备前方巷道超前支护及后方成巷区域 滞后支护均采用由单跨式支撑装置和多功能搬运车组成的长距离交替循环支护运载装进 行支护，实现了沿空留巷超前、端头、滞后全区域的无反复支撑机械化支护，沿空巷道全区 域的协同支护在保障巷道安全支护的基础上大幅度提高了支护效率。 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： (1)  支撑装置结构简单，移架轻便，有利于沿空留巷快速推进。 (2)  支撑装置设计为无顶梁结构，在承载过程中仅通过顶梁立柱柱帽与顶板接 触，可根据锚杆、锚索布置情况调整立柱撑顶位置，避免对顶板锚杆及锚索支护系统的破 坏，有利于保持后期成巷区域巷道顶板完整、稳定。 (3)  采用整体刚性焊接式箱式底座，支撑装置整体结构稳定，与底板接触面积大， 有效降低底板比压，避免破坏底板而造成移架困难。 (4)  采用侧支撑式结构，移架过程中增加了固定架侧向约束功能，避免固定架单 独高强度撑顶而对支撑立柱和巷道顶板造成破坏。 (5)  侧支撑式机构具有调偏功能，有效调整移架过程中支撑装置方向偏离。 (6) 可实现快速自移，大幅度减劳动强度、提高沿空留巷效率。 附图说明 图1为用于沿空成巷无煤柱开采的巷道端头支护装备布置图； 图2为无反复支撑临时支护装置结构图I； 图3为无反复支撑临时支护装置结构图II； 图4为无反复支撑临时支护装置主视图； 图5为无反复支撑临时支护装置侧视图； 图6为无反复支撑临时支护装置俯视图； 图中：1—底座，2—立柱，3—推移千斤顶，4—左侧推千斤顶，5—右侧推千斤顶，6—左 推移梁，7—右推移梁，8—柱帽，9—连接头。