一種極軟圍巖的下的超前支架及支護方法與流程

本發明涉及煤礦巷道超前支護領域，特別是涉及一種極軟圍巖的下的超前支架及支護方法。

背景技術：

我國《煤礦安全規程》明確規定:釆煤工作面順槽超前支護的范圍不能小于20m。傳統礦區綜釆工作面順槽一般釆用的是單體液壓支柱作超前支護，隨著綜采工作面機械化程度的不斷提高，這種支護方式很難與綜采工作面高產高效的生產模式相匹配，并且這種支護方式存在支護強度低、工人勞動強度大、支護速度慢等缺點。為了解決這些問題，煤科總院太原分院、鄭州煤礦機械集團股份有限公司等設備制造廠研發了不同型號的超前支護液壓支架。這些超前支護液壓支架在一定程度上滿足了礦井安全、高產高效的要求。但超前支護液壓支架在移架時，都需要釆取降架、拉架(或推架)、升架、調整，再降架和升架等動作。即都存在反復支撐頂板的技術缺陷，這對頂板的穩定性和完整性具有很大破壞性，會對后續移架，支護和安全開采帶來極大隱患。對于履帶行走式超前支護液壓支架這樣就會成功的避免頂板的反復支撐破碎。但這樣的移架方式所產生的滑動摩擦會嚴重的影響該支架的使用壽命，且會帶來前行阻力較大、行走極其不穩定等缺陷，容易給巷道人員的安全造成危害。

同時對于所有目前的傳統超前支架而言，多采用推動移架結構，推動移架可造成支架偏斜、支架側翻和移架困難等問題。

這些難題都是相對聯系的，一個問題解決不好，其他的問題就會逐步凸顯出來，對采煤安全造成了極大的隱患，本發明致力于系統解決超前支架頂板和底板出現的相關問題。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、成本低、操作簡便、可靠實用的極軟圍巖的下的超前支架。

本發明還提供了一種采用所述極軟圍巖的下的超前支架進行支護的方法。

一種極軟圍巖的下的超前支架，包括頂板支護體和底板支護體；

所述頂板支護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圓柱形滾輪依次串聯而成，所述圓柱承壓排設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置有前頂梁護板，后端設置有后頂梁護板；所述前頂梁護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條形，其橫截面為勺狀結構，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平行設置的勺狀結構鋼筋，多個所述勺狀結構鋼筋由3個平行設置的長條形鋼筋焊接固定在一起；

所述巷道頂板為破碎煤層，在所述弧形連接部上設置有防石擋板；所述防石擋板由固定棒、平面夾和高強度樹脂板組成，所述固定棒共兩個，所述固定棒的底端固定在所述弧形連接部的兩側，所述固定棒的頂端與所述平面夾的中部焊接，平面夾夾持固定所述高強度樹脂板；

所述固定棒為鋼棒，直徑為12mm；所述高強度樹脂板的頂端距離巷道頂板的距離為60mm-100mm，寬與所述超前液壓支架的寬度一致，所述高強度樹脂板所在平面與巷道頂板所在平面之間的角度為30°。

所述底板支護體包括承重塊、防鉆底擋板和導向板，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置有上下貫通的固定槽，在所述固定槽內設置有所述導向板，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方向的下部凸出；

所述導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，在所述固定槽的長度方向的兩側分別設置有第四固定板，在所述第四固定板上設置有插銷孔，在所述第三固定板上設置有固定孔，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；

巷道底板為極軟底板，容許單軸抗壓強度小于7.50MP，所述固定孔與所述切割部的最底端之間的距離為H+280mm，H為超前支架底座厚度，單位為mm。

本發明所述的極軟圍巖的下的超前支架，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構及與所述螺紋結構相配合的固定螺母；

在第一個和最后一個所述圓柱形滾輪的鐵桿上設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置有第一連接件和第二連接件；

所述第一連接件包括一個第一連接桿和兩個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圓柱形，所述第一套管的內徑大于所述鐵桿的直徑，其中一個所述第一套管套設在所述鐵桿上，另一個所述第一套管套設在前一個圓柱形滾輪的鐵桿上；

所述第二連接件包括一個第二連接桿和兩個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圓柱形，所述第二套管的內徑大于所述鐵桿的直徑，其中一個所述第二套管套設在所述鐵桿上，另一個所述第二套管套設在后一個圓柱形滾輪的鐵桿上，依次連接排列形成所述圓柱承壓排。

本發明所述的極軟圍巖的下的超前支架，其中，所述鐵桿的直徑為4mm，長度為22mm，其中，所述螺紋結構的長度為4mm；所述第一套管和所述第二套管的外徑為7mm，內徑為6mm，長度為6mm；所述第一連接桿和所述第二連接桿的直徑為5mm，長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構，所述承壓塊的頂部固定在所述水平板的底部的前側，所述水平板的后側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；所述第一固定板長邊的一側固定在所述斜板的中部，另一側固定在所述承壓塊上。

本發明所述的極軟圍巖的下的超前支架，其中，所述條式盛放漏斗高度為490mm，寬度與超前支架寬度一致，長度為480mm；所述承壓塊的厚度為150mm，長度為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。

本發明所述的極軟圍巖的下的超前支架，其中，所述后頂梁護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置在其前端和后端的前側板和后擋板，所述前側板的上端與所述第二固定板的后端相連；所述水平底板的長度為400mm，寬度為480mm，前側板的高度為300mm，后擋板的高度為120mm，第二固定板的長度為300mm，所述水平底板、所述前側板、所述后擋板和所述第二固定板的厚度均為12mm。

本發明所述的極軟圍巖的下的超前支架，其中，所述防鉆底擋板的前后水平方向上的長度為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度小于后端的長度。

本發明所述的極軟圍巖的下的超前支架，其中，所述承重塊的前后長度為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鐵塊。

本發明所述的極軟圍巖的下的超前支架，其中，所述導向板的前后長度為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。

采用本發明所述的極軟圍巖的下的超前支架進行支護的方法，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、前頂梁護板和后頂梁護板運送到井下超前支護區域；

將導向板，承重塊和防鉆底擋板運輸到超前液壓支架旁邊，在超前液壓支架底座前端稍稍開挖一個深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，當阻力較大推不進去時，停止人工作業，人員遠離支架，通過超前液壓支架移架，逐步使承重塊到達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齊，使其前后與底座平行緊挨；

(B)每個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，第一個圓柱形滾輪兩側，每側只需要安裝一個第一連接件或第二連接件，用以連接后面的圓柱形滾輪，當第一個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，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頂板和頂梁之間的空隙；

(C)將上固定板旋轉到承重塊上方，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；放入導向板，導向板的底部的刀口方向在移動方向前方，用鐵錘將導向板砸到固定孔對應的位置，插入插銷，固定插銷，在固定槽后側和左右兩側與導向板接觸的地方，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的空隙對導向板造成的導向誤差；

(D)支架旁邊3m之內不要站人，防止移架時頂板漏矸傷人，檢查超前液壓支架前方狀況，確保移架路徑平坦，開始推動千斤頂，帶壓移架；當圓柱承壓排剛剛滾動到超前支架頂梁中部的時候，對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)當需要轉向或者調整方向時，停止移架，人工用鐵錘敲打承壓塊一側，使承壓塊與超前液壓支架的底座前端形成小的裂縫，塞入適當數量的小號標準鐵塊，采用一塊小號標準鐵塊的旋轉角度為2°，根據需要安放具體數量；當數量超過3塊時，采用大號標準鐵塊，形成的角度為6°；所述小號標準鐵塊的長、寬和高分別為150mm、15mm和150mm，所述大號標準鐵塊為梯形，長度為300mm，上端的寬為31mm，下端的寬為47mm，高為150mm；

(F)完成初次使用，調節前后柱壓力值，使前后柱壓力與原來的正常壓力值相當，保證支架頂梁與巷道頂板平行，支護穩定；

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

本發明極軟圍巖的下的超前支架與現有技術不同之處在于：

傳統方法中，當工作面推進時，超前液壓支架也需要往前推進，在這推進的過程中，是先泄壓，等支架的頂梁與巷道頂板脫離一定距離時，往前推進，推進一定距離之后，再頂起支架，因為支架在推移的過程中，路線并不會按照直線走，所以還需要調整，再次泄壓，保證不會壓到頂板的支護錨桿和錨索。所以在這過程中頂板破碎嚴重，對后期的煤炭開采留下很大隱患，頂板破碎，會導致氣體，水瓦斯等的滲漏，特別是后面支架移動時，有大量的頂板碎石等垮落，對安全生產造成大量不必要的影響和一定的安全隱患。

本發明改進的頂板支護體在頂板和支架頂梁之間鋪設圓柱承壓排，這樣可以以滾動摩擦的形式直接帶著壓力，通過千斤頂從后面推動支架，這樣支架就不需要泄壓再加壓，直接這樣往前推進，對頂板幾乎不會造成任何破壞。本發明所述裝置結構簡單、成本低、操作簡便、可靠實用。

傳統的超前支護支架很多需要設置拉架錨固點，而設置錨固點工序繁瑣，效率低下，無法實現快速安全的超前液壓支架推移；現有超前支護支架多采用推動移架結構，推動移架可造成移動偏斜和移架困難，很大程度上影響采煤效率和煤礦安全生產工作。

本發明針對極軟底板設計的支護體的導向裝置安全、實用、簡單可靠，提高了采煤效率和煤礦的安全生產工作。

現場經驗表面絕大部分的支架底座側滑和倒架都是發生在移架過程中，因此需要在移架前臥底，設置錨固點，一點一點往前拉，在支架偏移之后需要重新布置基點使用千斤頂推回，這樣支架又很難一步到位的回到原來的位置，同時支架發生傾倒時端頭附近是及其危險的，本發明超前支架底座的導向裝置，保證了支架按照預設路線移動，導向板聯合承重塊有防止底座滑移的功能，底座穩定，移架安全性大大提高，同時本發明結構簡單可靠，實用，對于井下復雜的地質環境這種簡單的結構可靠性強，實用性強，大大提高了采煤效率和煤礦的安全生產工作。

本發明是針對巷道頂板為軟弱頂板條件下設計的，其中包括軟巖、碎煤以及破碎的覆巖碎石等，高強度樹脂板的頂端距離巷道頂板的距離為60mm-100mm，整個距離保證高強度樹脂板既不會觸碰到碎石，引起不必要的主動觸碰，高強度樹脂板所在平面與巷道頂板所在平面之間的角度為30°，又能保證高強度樹脂板能保證圓柱承壓排在進入頂板和頂梁前不會受到上方碎石和軟巖等的影響，保證了整個裝置的穩定運行，同時高強度樹脂的材質也保證了板材本身不會受到太大損耗，也不會引起火花等隱患，整個設計合理、可靠和穩定。

下面結合附圖對本發明的極軟圍巖的下的超前支架作進一步說明。

附圖說明

圖1為本發明極軟圍巖的下的超前支架的結構示意圖；

圖2為本發明中圓柱形滾輪的結構示意圖；

圖3為本發明中的前頂梁護板的結構示意圖；

圖4為前頂梁護板中的條式盛放漏斗的俯視結構示意圖；

圖5為本發明中的后頂梁護板的結構示意圖；

圖6為本發明中的底板支護體的結構示意圖；

圖7為本發明中底板支護體的俯視結構示意圖；

圖8為本發明中底板支護體在轉彎狀態下的俯視結構示意圖；

圖9為本發明裝置在使用過程中的小號標準鐵塊的結構示意圖；

圖10為本發明裝置在使用過程中的大號標準鐵塊的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

如圖1～圖10所示，一種極軟圍巖的下的超前支架，包括頂板支護體和底板支護體，頂板支護體包括超前液壓支架1和圓柱承壓排2，圓柱承壓排2由多個圓柱形滾輪201依次串聯而成，圓柱承壓排2設置在超前液壓支架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前進時滾動；在巷道頂板3和超前液壓支架1的頂梁之間鋪設圓柱承壓排2，這樣可以以滾動摩擦的形式直接帶著壓力，通過千斤頂從后面推動超前液壓支架1，這樣就不需要泄壓再加壓，直接這樣往前推進，對巷道頂板3幾乎不會造成任何破壞。支架寬度以450mm計，圓柱形滾輪201的長度為450mm，直徑為62mm，太小，頂板可能會與頂梁直接接觸，無法發揮滾動摩擦的作用，太大承壓圓柱體之間的空隙也會加大，頂板碎石陷進去，可能會造成承壓圓柱體不會轉動，也無法發揮滑動摩擦的作用，因此這個尺寸是相對合理和科學的。

超前液壓支架1的頂梁的前端設置有前頂梁護板，后端設置有后頂梁護板；前頂梁護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為長條形，其橫截面為勺狀結構，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包括多個平行設置的勺狀結構鋼筋，多個勺狀結構鋼筋由3個平行設置的長條形鋼筋焊接固定在一起；

巷道頂板3為破碎煤層，在弧形連接部502上設置有防石擋板8；防石擋板8由固定棒801、平面夾802和高強度樹脂板803組成，固定棒801共兩個，固定棒801的底端固定在弧形連接部502的兩側，固定棒801的頂端與平面夾802的中部焊接，平面夾802夾持固定高強度樹脂板803；固定棒801為鋼棒，直徑為12mm；高強度樹脂板803的頂端距離巷道頂板3的距離為60-100mm，寬與超前液壓支架1的寬度一致，高強度樹脂板803所在平面與巷道頂板3所在平面之間的角度為30°。

這個防石擋板8的設計是針對在頂板為破碎煤層的情況下使用的，是非常有針對性的設計，擋住碎煤和碎石，因為還未進入巷道頂板3和超前液壓支架1的頂梁之間區域的圓柱形滾輪201都是需要第一連接桿205和第二連接桿207的拉力進入，進入后都是依靠自身的摩擦力旋轉，因此在進入之前需要杜絕破碎頂煤碎石卡住等影響，否則第一連接桿205和第二連接桿207都有拉斷的危險。需要強調的是，60-100mm和30°這兩個參數非常重要，是針對在頂板為破碎煤層的情況下的獨特設計，其他參數無法滿足。

底板支護體包括承重塊9、防鉆底擋板10和導向板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中部設置有上下貫通的固定槽12，在固定槽12內設置有導向板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的前進方向的下部凸出。

導向板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的長度方向的兩側分別設置有第四固定板901，在第四固定板901上設置有插銷孔902，在第三固定板301上設置有固定孔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向板11能壓到巷道底板以下，發揮導向作用。

巷道底板為極軟底板，容許單軸抗壓強度小于7.50MPa，所述固定孔303與所述切割部302的最底端之間的距離為H+280mm，H為超前支架底座厚度，單位為mm，考慮到底板切割的阻力以及轉向所提供的側向壓力之間的需求關系，經過多次實驗，在針對底板類型為極軟底板的情況下，H+280mm的尺寸是最合適的，其他尺寸無法實現。

以上方案就可以完成本發明的目的，在此基礎上，又提出了以下優選方案：

圓柱形滾輪201的軸線方向與超前液壓支架1的前進方向相垂直；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的外端具有螺紋結構203及與螺紋結構203相配合的固定螺母204；

在第一個和最后一個圓柱形滾輪201的鐵桿202上設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上均設置有第一連接件和第二連接件；

第一連接件包括一個第一連接桿205和兩個分別固定在第一連接桿205兩端的第一套管206，第一套管206為兩端開口的中空圓柱形，第一套管206的內徑大于鐵桿202的直徑，其中一個第一套管206套設在鐵桿202上，另一個第一套管206套設在前一個圓柱形滾輪201的鐵桿上；

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

鐵桿202的直徑為4mm，長度為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。螺紋結構203的長度為4mm，這樣的設計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，內徑為6mm，長度為6mm；第一連接桿205和第二連接桿207的直徑為5mm，長度比圓柱形滾輪201的直徑大10mm，固定螺母204的外徑為10mm，內徑為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，因為圓柱承壓排2設計的最大創新點就，將上部巨大的壓力全部轉化為圓柱形滾輪201來承擔，鐵桿202只承擔他們的旋轉作用，如果圓柱體中間是軸承設計的話，那么頂板巨大的壓力會使軸承失效，無法發揮作用。所以不承載壓力的鐵桿202應該盡可能短，以免圓柱形滾輪201外側的巷道頂板3凸起對鐵桿202造成破壞，同時太短也不能完全發揮它的作用，因此這個尺寸的設計是相對合理的，本發明的尺寸都是優選設計，并不是必須的，不形成對保護范圍的限制，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，圓柱承壓排2順著前頂梁護板滾進巷道頂板3和頂梁之間，而不需要人工在旁邊照看和作業。

條式盛放漏斗5高度為490mm，寬度為450mm，長度為480mm；主要是為了保證漏斗有一定空間盛放圓柱承壓排，同時保證了力矩不會太大，條式盛放漏斗可以由一定強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，這么設計的原因是巷道頂板3會經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，最終會掉到巷道底板上，鋼筋焊接也能保證強度需求，同時減小了通風風阻，保證了巷道斷面通風量。這不是必要的，是優選設計，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為實心方形鐵塊，它的作用主要是承載支架頂梁向前的推動力，然后帶動板式承壓板4和條式盛放漏斗5隨之移動。

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構，承壓塊403的頂部固定在水平板401的底部的前側，水平板401的后側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長邊的一側固定在斜板402的中部，另一側固定在承壓塊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的頂梁向前的推動力，然后帶動承壓板和條式盛放漏斗5隨之移動。厚度可以保證鋼板具有一定強度和剛度，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空間，使后續的圓柱承壓排2得以平緩的進入巷道頂板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，會對上部的圓柱承壓排2有一定的壓力，并表現一部分的讓壓，以讓圓柱承壓排2平緩的進入巷道頂板3和頂梁之間的空間。第一固定板404可以對斜板402提供高強度支撐，保證圓柱承壓排2不會因為壓力太大壓壞斜板402部分，第一固定板404焊接的一段距離承壓塊403上端距離80mm，這個距離保證對承壓塊403的施力點在頂梁厚度范圍之內，通過與頂梁前端力抵消，不會對裝置造成旋轉失穩的影響。

后頂梁護板包括收集槽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和分別設置在其前端和后端的前側板602和后擋板603，前側板602的上端與第二固定板701的后端相連。

水平底板601的長度為400mm，寬度為480mm，前側板602的高度為300mm，后擋板603的高度為120mm，第二固定板701的長度為300mm，水平底板601、前側板602、后擋板603和第二固定板701的厚度均為12mm。因為一個圓柱形滾輪201重量大概在35斤左右，所以280mm的距離保證他們不會因為懸掛的太多而拉壞了之間的連接裝置，380mm的寬度也能保證后頂梁護板能容下大概1-2m長的圓柱承壓排2；固定結構左右長280mm，上有第一固定條帶702和固定鎖703，將固定結構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。尺寸均為優選方案。

防鉆底擋板10的前后水平方向上的長度為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的前端的長度小于后端的長度。這個設計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右側有充分的受力區域，保證承重塊9的可靠以及裝置的實用性；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鐵塊。

導向板11的前后長度為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的縫隙保證導向板11不會在受力過程中，因為縫隙偏離了直線移動狀態；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度需求。

本發明的尺寸保證了插銷能穿過孔，且在移架的過程中，導向板11會在阻力的作用下向后側移動，導向板11會以右側與固定槽12端部的接觸點為圓心，做一個逆時針的小幅旋轉，大概帶來了孔8mm的旋轉，因此，固定孔303的直徑為25mm保證了導向板11下部與固定槽303右側接觸時，插銷與孔四周均有至少2mm的空隙，插銷不會受到固定孔303較大切向的力，而10mm的直徑也保證了孔對插銷向上的切應力對插銷強度較大影響，保證了裝置的科學可靠。

防鉆底擋板10主要就是一個曲線形的平面擋板，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計，確保整個裝置和超前液壓支架1底座都收到一個向上的分力，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生，同時進一步規避了因為鉆底帶來的側滑，側翻等危險情況的發生，導向板11本身更能保證裝置和超前液壓支架1在一個精準的規劃路線上行走，安全、可靠、實用性強。

本發明的極軟圍巖的下的超前支架的支護方法，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、前頂梁護板和后頂梁護板運送到井下超前支護區域；

將導向板11，承重塊9和防鉆底擋板10運輸到超前液壓支架1旁邊，在超前液壓支架1底座前端稍稍開挖一個深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，當阻力較大推不進去時，停止人工作業，人員遠離支架，通過超前液壓支架1移架，逐步使承重塊9到達超前液壓支架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齊，使其前后與底座平行緊挨；

(B)每個圓柱形滾輪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，第一個圓柱形滾輪201兩側，每側只需要安裝一個第一連接件或第二連接件，用以連接后面的圓柱形滾輪201，當第一個圓柱形滾輪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，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塞進頂板3和頂梁之間的空隙；

(C)將上固定板13旋轉到承重塊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；放入導向板11，導向板11的底部的刀口方向在移動方向前方，用鐵錘將導向板11砸到固定孔303對應的位置，插入插銷，固定插銷，在固定槽12后側和左右兩側與導向板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的空隙對導向板11造成的導向誤差；

(D)支架旁邊3m之內不要站人，防止移架時頂板漏矸傷人，檢查超前液壓支架1前方狀況，確保移架路徑平坦，開始推動千斤頂，帶壓移架；當圓柱承壓排2剛剛滾動到超前支架頂梁中部的時候，對超前液壓支架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)當需要轉向或者調整方向時，停止移架，人工用鐵錘敲打承壓塊1一側，使承壓塊1與超前液壓支架1的底座前端形成小的裂縫，塞入適當數量的小號標準鐵塊16，采用一塊小號標準鐵塊16的旋轉角度為2°，根據需要安放具體數量；當數量超過3塊時，采用大號標準鐵塊17，形成的角度為6°；所述小號標準鐵塊16的長、寬和高分別為150mm、15mm和150mm，所述大號標準鐵塊17為梯形，長度為300mm，上端的寬為31mm，下端的寬為47mm，高為150mm；

(F)完成初次使用，調節前后柱壓力值，使前后柱壓力與原來的正常壓力值相當，保證支架頂梁與巷道頂板3平行，支護穩定；

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

以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。