CN102251789A - 一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架，包括自前向后依次连接设置的前架、过渡梁和后架，所述前架、过渡梁和后架至少由两组并排组合设置。本发明适用于急倾斜中厚及厚煤层水平分段巷道放顶煤开采工作面，特别适用于煤层倾角大于55°的急倾斜煤层。可实现放顶煤、运输、支护、移架全部机械化作业，结构简单，操作方便，安全可靠、机械化程度高，可有效减轻工人劳动强度，改善工作环境，提高生产效率。

Description

一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架

技术领域

本发明属于煤矿支护设备技术领域，具体涉及一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架。

背景技术

急倾斜煤层占我国煤炭资源总储量的4%，分布广，赋存条件复杂，矿井数量多。目前，其工作面的支护设备主要有单体液压支柱、伪倾斜柔性掩护液压支架和悬移顶梁液压支架。单体液压支柱的前移靠人工完成，工人劳动强度大，安全性差，生产效率低，支柱易陷入底板中。伪倾斜柔性掩护液压支架适应煤层厚度变化能力差，倾角变化要求不能太大。悬移顶梁液压支架顶梁卸载后暴露的顶板面积大，易引起冒落，自稳性差。在急倾斜中厚—厚煤层水平分段巷道放顶煤采煤工作面，以上支护设备因自身的局限性不适应此种工作面的支护，因此需要一种安全高效、机械化程度高的支护设备，以满足工作面支护需求，提高生产效率。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种煤矿井下急倾斜中厚—厚煤层水平分段巷道放顶煤组合式自移液压支架，实现放顶煤、运输、支护和移架的全部机械化操作，减轻工人劳动强度，改善工人安全条件，提高生产效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架，包括自前向后依次连接设置的前架、过渡梁和后架，所述前架、过渡梁和后架至少由两组并排组合设置。

所述每组前架均包括前底座、伸缩杆、两根前立柱、前顶梁、挑梁、挑梁千斤顶、翻转梁和翻转梁千斤顶；两根前立柱分别位于伸缩杆前后，伸缩杆和两根前立柱上端分别与前顶梁下部铰接，伸缩杆装在与前底座一体的伸缩体内，两根前立柱下端分别铰接在前底座上，挑梁后端铰接在前顶梁前端，挑梁千斤顶两端分别与前顶梁和挑梁下部铰接，翻转梁与前顶梁的左侧或右侧铰接，翻转梁千斤顶两端分别与前顶梁和翻转梁下部铰接。

所述每组后架均包括后底座、两根后立柱、后顶梁、四连杆机构、外侧护板、外侧护板导杆、外侧护千斤顶、内侧护板、内侧护板导杆、内侧护千斤顶、尾梁、尾梁千斤顶、插板和插板千斤顶；两根后立柱分别位于四连杆机构前后，四连杆机构和两根后立柱上端分别与后顶梁下部铰接，四连杆机构和两根后立柱下端分别铰接在后底座上，后顶梁位于内侧护板和外侧护板之间，内侧护板由铰接在内侧护板上的内侧护板导杆导向，内侧护千斤顶铰接在内侧护板和后顶梁之间；外侧护板由铰接在外侧护板上的外侧护板导杆导向，外侧护千斤顶铰接在外侧护板和后顶梁之间；外侧护板和内侧护板形成开口朝下的槽型结构；尾梁前端与后顶梁后端铰接，尾梁千斤顶铰接在尾梁和后底座之间；尾梁轴向设有滑道，插板装在尾梁的滑道内，插板千斤顶铰接在尾梁和插板之间。

所述每组过渡梁均包括外过渡梁、内过渡梁和过渡梁千斤顶；外过渡梁前端与前顶梁后端铰接，内过渡梁后端与后顶梁前端铰接，内过渡梁水平插设在外过渡梁内并与外过渡梁滑动连接，过渡梁千斤顶铰接在内过渡梁和外过渡梁之间。

所述并排设置的两组前架通过中担梁和前横拉千斤顶连接，中担梁两侧分别通过两根长销与两前顶梁铰接，前横拉千斤顶两端分别与两伸缩体铰接。

所述并排设置的两组后架通过后横拉千斤顶连接，后横拉千斤顶两端分别与两后顶梁铰接。

所述每组前架与该前架正后方的后架之间通过拉架千斤顶连接，拉架千斤顶两端分别与前底座后端和后底座前端铰接。

采用上述技术方案，具有以下有益效果：

(1)、液压支架的各个部件采用模块化设计，可降低设计周期及生产成本。前架和后架均采用左右完全对称结构，以适应液压支架不同组合数量的需求。

(2)、工作时至少由两组液压支架组合一起，可根据煤层厚度采用多组支架组合在一起使用。液压支架的中心距可调，以适应在多组支架组合及不同巷道宽度的需求。

(3)、至少两组前架通过中担梁和前横拉千斤顶紧密地连接在一起，至少两组后架通过后横拉千斤顶紧密地连接在一起，可有效提高液压支架整体的稳定性。

(4)、外侧护板和内侧护板形成开口朝下的槽型结构，增加了外侧护板和内侧护板支撑煤壁的能力，同时使内侧护板导杆在内侧护板上的支点向后顶梁方向移动，改善了内侧护板和内侧护板导杆的受力状况；同时使外侧护板导杆在外侧护板上的支点向后顶梁方向移动，改善了外侧护板和外侧护板导杆的受力状况。

(5)、后支架的外侧护板采用同侧单支点浮动支撑和分体结构，便于调整后架，适应巷道煤壁起伏的变化。

(6)、前架的前顶梁采用中担梁及活动销浮动连接装置，及后架的外侧护板和内侧护板采用箱型及分体结构设计更适应顶板的变化。

(7)、液压支架的前架采用同降同移，后架采用迈步式移动，移后架时始终有三个面支护顶板，顶板支护面积大，可有效管理顶板。也可根据顶板的情况将后架调整为整体移动。

(8)、在进行开帮打眼放炮人工松动顶部煤层作业时，可通过调整尾梁的角度，保护后架的后立柱和尾梁千斤顶。

(9)、刮板输送机布置在两组液压支架之间，可将放顶煤直接输送，降低劳动强度，提高生产效率。

本发明适用于急倾斜中厚及厚煤层水平分段巷道放顶煤开采工作面，特别适用于煤层倾角大于55°的急倾斜煤层。可实现放顶煤、运输、支护、移架全部机械化作业，结构简单，操作方便，安全可靠、机械化程度高，可有效减轻工人劳动强度，改善工作环境，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为图1俯视图；

图3为图1中两组前架的左视图；

图4为图1中两组后架的左视图；

图5为图1 中A—A向局部剖视图；

图6为图1中B—B向局部剖视图；

图7为本发明实施例二的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：如图1～图6所示，本发明的一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架，包括自前向后依次连接设置的前架、过渡梁和后架，所述前架、过渡梁和后架至少由两组并排组合设置。

每组前架均包括前底座1、伸缩杆2、两根前立柱3、前顶梁17、挑梁21、挑梁千斤顶20、翻转梁18和翻转梁千斤顶19；两根前立柱3分别位于伸缩杆2前后，伸缩杆2和两根前立柱3上端分别与前顶梁17下部铰接，伸缩杆2装在与前底座1一体的伸缩体31内，两根前立柱3下端分别铰接在前底座1上，挑梁21后端铰接在前顶梁17前端，挑梁千斤顶20两端分别与前顶梁17和挑梁21下部铰接，翻转梁18与前顶梁17的左侧或右侧铰接，翻转梁千斤顶19两端分别与前顶梁17和翻转梁18下部铰接。

每组后架均包括后底座5、两根后立柱7、后顶梁13、四连杆机构6、外侧护板12、外侧护板导杆29、外侧护千斤顶27、内侧护板22、内侧护板导杆30、内侧护千斤顶28、尾梁9、尾梁千斤顶8、插板11和插板千斤顶10；两根后立柱7分别位于四连杆机构6前后，四连杆机构6和两根后立柱7上端分别与后顶梁13下部铰接，四连杆机构6和两根后立柱7下端分别铰接在后底座5上，后顶梁13位于内侧护板22和外侧护板12之间，内侧护板22由铰接在内侧护板22上的内侧护板导杆30导向，内侧护千斤顶28铰接在内侧护板22和后顶梁13之间；外侧护板12由铰接在外侧护板12上的外侧护板导杆29导向，外侧护千斤顶27铰接在外侧护板12和后顶梁13之间；外侧护板12和内侧护板22形成开口朝下的槽型结构；尾梁9前端与后顶梁13后端铰接，尾梁千斤顶8铰接在尾梁9和后底座5之间；尾梁9轴向设有滑道，插板11装在尾梁9的滑道内，插板千斤顶10铰接在尾梁9和插板11之间。

每组过渡梁均包括外过渡梁15、内过渡梁14和过渡梁千斤顶16；外过渡梁15前端与前顶梁17后端铰接，内过渡梁14后端与后顶梁13前端铰接，内过渡梁14水平插设在外过渡梁15内并与外过渡梁15滑动连接，过渡梁千斤顶16铰接在内过渡梁14和外过渡梁15之间。

并排设置的两组前架通过中担梁23和前横拉千斤顶25连接，中担梁23两侧分别通过两根长销24与两前顶梁17铰接，前横拉千斤顶25两端分别与两伸缩体31铰接。并排设置的两组后架通过后横拉千斤顶26连接，后横拉千斤顶26两端分别与两后顶梁13铰接。每组前架与该前架正后方的后架之间通过拉架千斤顶4连接，拉架千斤顶4两端分别与前底座1后端和后底座5前端铰接。

在急倾斜中厚—厚煤层中，按一定标高，划分区段。在区段底部沿煤层走向布置放煤巷道，将本发明布置在巷道尽头。具体工作过程包括以下步骤：

a、将前架的前立柱3和后立柱7升起，前顶梁17和后立柱7升起支护顶板，翻转梁千斤顶19将翻转梁18左右展开辅助支护顶板，在下方形成人行通道；后架的内侧护千斤顶28和外侧护千斤顶27伸长，使内侧护板22和外侧护板12伸出支护巷道煤壁，前横拉千斤顶25和后横拉千斤顶26拉紧，使两组前架和后架间及外侧护板12与巷道煤壁紧密贴合，提高液压支架的稳定性。

b、操纵尾梁千斤顶8使尾梁9动作，进行放顶煤作业，插板千斤顶10控制插板11伸缩以控制放煤量，并切碎大块煤。放顶煤经布置在两组液压支架中间的刮板输送机直接输送。

c、需要向前移动时，翻转梁千斤顶19控制翻转梁18收回，两前立柱3同时降，使前顶梁17下降，由过渡梁千斤顶16和拉架千斤顶4同时推动两前架向前移动，移动一定距离后两前架再升起，支护顶板，再将翻转梁18伸出。

d、前架移架完成后，先操控外侧护千斤顶27将左（右）后架的外侧护板12收回，再操控两根后立柱7将左（右）后架下降，以前架为支撑点，由拉架千斤顶4拉动左（右）后架前移，移动一定距离后升后架，支护顶板，并将左（右）后架外侧护板12伸出，之后按同样顺序移动右（左）后架。上述操作完成后，两根后横拉千斤顶26拉紧使两后架靠紧。整个工作过程循环进行实现放顶煤、运输、支护和移架全部机械化操作。

实施例二：如图7所示，与实施例一不同之处在于，前架、过渡梁和后架分别并排设置三组。根据巷道的宽度，可采用三组及以上的支架组合在一起使用。

Claims (7)

1.一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架，其特征在于：包括自前向后依次连接设置的前架、过渡梁和后架，所述前架、过渡梁和后架至少由两组并排组合设置。

2.根据权利要求1所述的一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架，其特征在于：所述每组前架均包括前底座、伸缩杆、两根前立柱、前顶梁、挑梁、挑梁千斤顶、翻转梁和翻转梁千斤顶；两根前立柱分别位于伸缩杆前后，伸缩杆和两根前立柱上端分别与前顶梁下部铰接，伸缩杆装在与前底座一体的伸缩体内，两根前立柱下端分别铰接在前底座上，挑梁后端铰接在前顶梁前端，挑梁千斤顶两端分别与前顶梁和挑梁下部铰接，翻转梁与前顶梁的左侧或右侧铰接，翻转梁千斤顶两端分别与前顶梁和翻转梁下部铰接。

3.根据权利要求1或2所述的一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架，其特征在于：所述每组后架均包括后底座、两根后立柱、后顶梁、四连杆机构、外侧护板、外侧护板导杆、外侧护千斤顶、内侧护板、内侧护板导杆、内侧护千斤顶、尾梁、尾梁千斤顶、插板和插板千斤顶；两根后立柱分别位于四连杆机构前后，四连杆机构和两根后立柱上端分别与后顶梁下部铰接，四连杆机构和两根后立柱下端分别铰接在后底座上，后顶梁位于内侧护板和外侧护板之间，内侧护板由铰接在内侧护板上的内侧护板导杆导向，内侧护千斤顶铰接在内侧护板和后顶梁之间；外侧护板由铰接在外侧护板上的外侧护板导杆导向，外侧护千斤顶铰接在外侧护板和后顶梁之间；外侧护板和内侧护板形成开口朝下的槽型结构；尾梁前端与后顶梁后端铰接，尾梁千斤顶铰接在尾梁和后底座之间；尾梁轴向设有滑道，插板装在尾梁的滑道内，插板千斤顶铰接在尾梁和插板之间。

4.根据权利要求3所述的一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架，其特征在于：所述每组过渡梁均包括外过渡梁、内过渡梁和过渡梁千斤顶；外过渡梁前端与前顶梁后端铰接，内过渡梁后端与后顶梁前端铰接，内过渡梁水平插设在外过渡梁内并与外过渡梁滑动连接，过渡梁千斤顶铰接在内过渡梁和外过渡梁之间。

5.根据权利要求4所述的一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架，其特征在于：所述并排设置的两组前架通过中担梁和前横拉千斤顶连接，中担梁两侧分别通过两根长销与两前顶梁铰接，前横拉千斤顶两端分别与两伸缩体铰接。

6.根据权利要求4所述的一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架，其特征在于：所述并排设置的两组后架通过后横拉千斤顶连接，后横拉千斤顶两端分别与两后顶梁铰接。

7.根据权利要求4所述的一种急倾斜巷道放顶煤组合式自移液压支架，其特征在于：所述每组前架与该前架正后方的后架之间通过拉架千斤顶连接，拉架千斤顶两端分别与前底座后端和后底座前端铰接。

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