CN100439652C - 综采工作面顺槽超前加强支护工艺及液压支架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及综采工作面顺槽超前加强支护工艺及其专用液压支架，本发明工艺包括：①在轨道顺槽端头布置一组端头液压支架；沿工作面推进方向顺序敷设多组超前加强支护液压支架，其中第一组液压支架与端头支架相向布置，其余支架正常布置；②各液压支架利用其推移装置沿底座箱底部滑道中的导轨进行推移；所有液压支架的导轨顺序首尾联成一体，使支架保持直线推移；③在移架同时，后一组液压支架及时伸出前探梁支护，防止空顶；④每组支架立柱的横向间距加大，作为行人和运料通道；⑤用顶梁两侧的侧护板支护两侧的顶板。本发明支架须有推移装置及导轨、前探梁、侧护板。采用自移式超前加强支护，可降低工作量和劳动强度，提高工效、支护效果及安全。

Description

综采工作面顺槽超前加强支护工艺及液压支架技术领域本发明涉及采煤工作面顺槽超前加强支护领域，特别是一种用于综采工 作面轨道顺槽超前加强支护的综采工作面顺槽超前加强支护工艺及液压支架。背景技术《煤矿安全规程》规定：采煤工作面所有安全出口与巷道连接处20m范 围内，必须加强支护；综合机械化采煤工作面，此范围内的巷道高度不得低 于1.8m。目前，我国大多数煤矿在综釆工作面作业规程中要求轨道顺槽的超 前支护距离不小于60m，其中超前工作面煤壁40m内，架设800 X600mm金属 十字崐梁配合单体液压支柱支护，每排五个金属十字梁布置，即为"+++++" 形式，要求顶梁800mm长梁体的方向沿顺槽中心线走向布置。轨道顺槽端头 切顶线紧跟后部运输机机尾，密集切顶支柱柱距为500mm。当上端头顶板下 沉严重时，在上端头跨前后部运输机机尾处架设双楔梁抬棚，超前工作面煤 壁不小于3ra。由于顺槽内超前加强支护方式的要求和支护距离的加长，使端头维护工 人的工作量大、劳动强度也大。在采煤机每进一次运输机机尾时，都需要端 头维护工人做好前期的准备工作，提前撤出靠近煤壁侧的单体液压支柱和金 属十字梁，以利于采煤机割通运输机机尾处的煤壁。移架后，需将切顶线后 的单体液压支柱和金属十字梁及时回收放顶，这时端头维护工人需进入采空 区作业，对工人的人身安全存在一定的安全隐患。 发明内容为了克服现有综采工作面轨道顺槽超前加强支护方式工人的支护工作量 和劳动强度大、工效低、回柱放顶不安全的不足，本发明提供一种综采工作 面顺槽超前加强支护工艺及液压支架，该工艺用其超前加强支护液压支架与 端头液压支架组合代替单体液压支柱和金属十字梁，对轨道顺槽和端头进行 自移式超前加强支护，降低现场工人的支护工作量和劳动强度，提高工效和 支护效果，减少不安全因素。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：综采工作面顺槽超前加强支护工艺的实施方法如下：①在轨道顺槽端头 布置一组端头液压支架；在轨道顺槽，沿综采工作面推进方向，依次顺序敷 设多组超前加强支护液压支架，至少为四组；其中，第一组超前加强支护液压支架采用倒置的方式，与端头液压支架相向、相接布置，其余的超前加强 支护液压支架按照正常方式布置；②超前加强支护液压支架利用设在底座箱 底部的推移装置进行推移；推移装置包括推移千斤顶、导轨，推移千斤顶铰 接于底座箱与导轨之间，导轨位于底座箱底部的滑道内、两端伸出底座箱， 导轨的前、后两端分别与相邻的前一组和后一组超前加强支护液压支架的导 轨对应联接；所有推移装置的导轨顺序首尾联成一体，使液压支架在沿导轨 推移过程中保持直线移动；③在移架的同时，后面的一组超前加强支护液压 支架、包括端头液压支架，及时伸出前探梁进行支护，防止空顶；©每组超 前加强支护液压支架的两列立柱之间留有足够的宽度，作为行人和运料的通 道；⑤用顶梁两侧的侧护板，支护顶梁两侧的顶板。

综采工作面顺槽超前加强支护工艺所用的液压支架，或称超前加强支护 液压支架，由顶梁、前探梁、四连杆机构、立柱、底座箱、推移装置、抬底 座装置、液压操纵阀等构成。顶梁为后端加长型。推移装置主要由推移千斤 顶、导轨构成；推移千斤顶铰接于底座箱与导轨之间，导轨位于底座箱底部 的滑道内、两端伸出底座箱，导轨的前、后两端分别有与相邻的前一组超前 加强支护液压支架和后一组超前加强支护液压支架的导轨对应联接的联接 部。四连杆机构由与顶梁铰接的上连杆，以及前连杆、后连杆、底座箱构成； 为左右两套，分别位于支架后部的两侧，中间为人行空间。顶梁的两侧有侧 护板及其千斤顶。立柱的横向间距加大，作为人行通道。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案还可以是： 综采工作面顺槽超前加强支护液压支架的推移装置的导轨由前、后导轨 组成。前、后导轨以及推移千斤顶的前端之间通过销轴铰接；推移千斤顶位 于后导轨内，后端通过长销轴与底座箱后部铰接；长销轴在后导轨两侧的导 槽中穿过，在推移装置推移时沿导槽滑动。前探梁包括前梁及伸縮梁；侧护 板包括伸縮侧护板及其外端的活动侧护板。立柱的横向间距为800〜1000mrn。 立柱可以采用三排、六根。

本发明的有益效果是：

① 利用液压支架对轨道顺槽和端头顶板进行液压自移式超前加强支护， 不仅满足了对顶板支护质量的要求和行人空间的要求，而且有效地降低对工 作面顺槽超前支护的工作量和劳动强度，提高现场工人作业的安全程度，提

高工作效率。

② 利用在工作面上出口倒置的超前加强支护液压支架，可保证推移前部

运输机机尾的空间和足够的支护空间，保障工作面原煤生产的快速进行；它与顺槽内的其它液压支架，都提高轨道顺槽的支护高度，满足了《煤矿安全 规程》对巷道安全出口和超前加强支护的要求。解决了以往前部运输机机尾 支护需架设双楔梁抬棚的问题。

③利用在轨道顺槽端头安设的端头液压支架，与工作面液压支架保持整 体性，保证切顶线附近顶板的支护状况，使端头维护工人不需要进入采空区 以及后部运输机维护保养，人员的安全状况得到可靠地保障。 附图说明

图1、 2是本发明工艺超前加强支护液压支架及端头液压支架在综放工

作面轨道顺槽布置示意图的主视图、俯视图

图3、 4是本发明超前加强支护液压支架结构示意图的主视图、侧视图

图5、 6是底座箱的结构示意图的俯视图、主视图

图7、 8是推移装置的结构示意图的俯视图、主视图

图中：1-第一组超前加强支护液压支架、2-第二及其后各组超前加强支 护液压支架、3-端头液压支架、4-工作面输送机、5-回采工作面、6-轨道顺 槽、7-顶梁、8-前梁、9-伸縮梁、10-上连杆、11-立柱、12-底座箱、13-前 导轨、14-抬底座装置、15-伸縮侧护板、16-活动侧护板、17-伸縮侧护板千 斤顶、18-活动侧护板千斤顶、19-后导轨、20-前连杆、21-后连杆、22-推移 千斤顶、23-长销轴、24-销轴、25-导槽 具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

在图1、 2中示出本发明工艺的超前加强支护液压支架1、 2与端头液压 支架3在综采放顶煤工作面轨道顺槽6中的布置情况。以此为例说明该工艺 在综采工作面轨道顺槽6中超前加强支护的具体方法。具体方法如下：

①在轨道顺槽6端头布置一组端头液压支架3、或称一架；在轨道顺槽 6，沿综采工作面5推进方向、依次顺序敷设多组超前加强支护液压支架l、 2，可以是4〜11组，以六组为宜；其中，第一组超前加强支护液压支架1 采用倒置方式布置，与端头液压支架3相向、相接布置，其余的超前加强支 护液压支架2按照正常方式布置。②超前加强支护液压支架1、 2及端头液压 支架3利用设置在底座箱底部中间位置的推移装置进行推移，所有推移装置 的导轨13、 19顺序首尾联成一体,保证液压支架在推移过程中保持直线移动; ③在移架的同时，后面的一组超前加强支护液压支架、包括端头液压支架， 及时伸出前探梁进行支护，防止空顶。④各超前加强支护液压支架的两列立 柱11之间加大间距，作为行人和运料通道。⑤利用顶梁7两侧的伸縮侧护板，支护顶梁两侧的顶板。

在图3、4中示出本发明工艺用综采工作面顺槽超前加强支护液压支架的 结构。由顶梁7、前梁8、伸縮梁9、立柱ll、四连杆机构、底座箱12、推 移装置、抬底座装置14、液压操纵阀、液压管路及液压辅助元件 等构成。

顶梁7为后端加长型。本液压支架取消了一般支撑掩护式液压支架的掩 护梁，其后端加长部的支撑范围相当于掩护梁。前梁8位于顶梁7前端、与 之铰接。伸縮梁9安装在前梁8内、可前探伸縮。伸縮侧护板15和活动侧护 板16设置在顶梁7的两侧。四根立柱11和两组四连杆机构的上端与顶梁7 铰接支撑，其下端铰接于底座箱12上。抬底座装置设置在底座箱12前部横 梁后侧。推移装置装设在底座箱12底部的纵向中心线处的滑道内。推移装置 的前导轨13的前端由底座箱12的前横梁下部的滑道伸出，通过其联接部与 相邻的前一组液压支架的导轨铰接，后导轨19的后端由底座箱12后部伸出， 通过其联接部与相邻的后一组液压支架的导轨铰接。

顶梁7是采用钢板拼焊的箱形变断面金属结构件。前梁8是采用钢板拼 焊箱形结构，由铰接于前梁8与顶梁7之间的两只千斤顶控制。伸縮梁9是 采用钢板拼焊箱形结构，装配于前梁8内、由前梁8内的一只千斤顶控制其 前探伸縮。通过前梁8和伸縮梁9的组合，使液压支架前探支护面积扩大， 能根据截深的变化，调整轨道顺槽端头和轨道顺槽的支护情况。

立柱11为两排、四根，两列立柱11的间距、即立柱11的横向间距， 加大到700〜1500mm，作为行人和运料的通道。更适宜的间距为800〜1000mm。 在图4中示出伸縮侧护板15和活动侧护板16的结构。伸缩侧护板15 及其千斤顶17设置于顶梁7的两侧内部；两个伸縮侧护板15的外端与活动 侧护板16及其千斤顶18铰接。二者支护顶梁7两侧的顶板以及护帮。

在图2、 5、 6中示出底座箱12及四连杆机构的结构。

底座箱12或称底座，是采用钢板焊接整体箱式结构，其后部的箱形结构 是分开的，分别与前、后连杆20、 21铰接，形成两组四连杆机构。

四连杆机构由与顶梁铰接的上连杆10与前连杆20、后连杆21、底座箱 12后部铰接构成，为左右两组，分别位于两侧立柱11的后面、支架后部的 两侧，中间为人行通道。既保证足够的支护强度，又满足一定的行人空间。 上连杆IO、前连杆20、后连杆21均采用钢板焊接的箱形结构。

在图4〜8中示出推移装置的位置与结构。推移装置由推移千斤顶22、 前导轨13、后导轨19、长销轴23等构成。前导轨13、后导轨19之间通过

7销轴24铰接；与销轴24铰接的还有推移千斤顶22的前端。推移千斤顶22 位于后导轨19内，它的后端通过长销轴23与底座箱12的后部铰接。长销轴 23在后导轨19两侧的导槽25中穿过，在推移装置推移时沿导槽25滑动。

推移装置的前导轨13、后导轨19采用整体箱式结构，其横断面为方框 形。前导轨13前端、后导轨19后端都有铰接部，以便与相邻的前后液压支 架的导轨相铰接。

在图3〜5中示出抬底座装置14的位置与结构。它固定于底座箱12的前 横梁后侧、位于前导轨13的顶面。抬底座装置14采用圆钢管焊接圆柱状结 构，内装千斤顶，实现底座箱12的抬起，以适应巷道底板起伏变化。

本发明液压支架的立柱ll也可采用三排、六根，顶梁长度也相应加长， 增加一排立柱的间距。前探梁也可采用其它形式，如：铰接前梁和铰接前探 梁组合。侧护板也可采用其它形式，如：铰接侧护板和活动侧护板组合。

Claims (8)

1.一种综采工作面顺槽超前加强支护工艺，其特征在于：①在轨道顺槽端头布置一组端头液压支架(3)；在轨道顺槽(6)、沿综采工作面(5)推进方向依次顺序敷设多组超前加强支护液压支架(1、2)，至少为四组，其中，第一组超前加强支护液压支架(1)采用倒置的方式，与端头液压支架(3)相向、相接布置，其余的超前加强支护液压支架(2)按照正常方式布置；②超前加强支护液压支架(1、2)利用设在底座箱底部的推移装置进行推移；推移装置包括推移千斤顶、导轨，推移千斤顶铰接于底座箱与导轨之间，导轨位于底座箱底部的滑道内、两端伸出底座箱，导轨的前、后两端分别与相邻的前一组和后一组超前加强支护液压支架的导轨对应联接；所有推移装置的导轨顺序首尾联成一体，使液压支架在沿导轨推移过程中保持直线移动；③在移架的同时，后面的一组超前加强支护液压支架、包括端头液压支架，及时伸出前探梁进行支护，防止空顶；④每组超前加强支护液压支架的两列立柱(11)之间留有足够的宽度，作为行人和运料的通道；⑤用顶梁(7)两侧的侧护板，支护顶梁两侧的顶板。

2. 根据权利要求1所述的综采工作面顺槽超前加强支护工艺，其特征在 于：所说的超前加强支护液压支架为6〜11组。

3. 根据权利要求1所述的综采工作面顺槽超前加强支护工艺所用的综采 工作面顺槽超前加强支护液压支架，包括顶梁、前探梁、四连杆机构、立柱、 底座箱、推移装置、抬底座装置、液压操纵阀，其特征在于：所说的顶梁为 后端加长型顶梁(7);所说的推移装置包括推移千斤顶、导轨；推移千斤顶铰 接于底座箱(12)与导轨之间，导轨位于底座箱(12)底部的滑道内、两端伸出 底座箱(12)，导轨的前、后两端分别有与相邻的前一组和后一组超前加强支 护液压支架的导轨对应联接的联接部;所说的四连杆机构包括与顶梁(7)铰接 的上连杆（IO)，以及前连杆(20)、后连杆(21)、底座箱（12)，为左右两套， 分别位于支架后部的两侧，中间为人行空间；顶梁(7)的两侧有侧护板及其千 斤顶；所说的立柱（ll)的横向间距加大为人行通道宽度。

4. 根据权利要求3所述的综采工作面顺槽超前加强支护液压支架，其特 征在于：所说的推移装置，其导轨包括前导轨(13)、后导轨(19);前导轨（13)、 后导轨（19)以及推移千斤顶(22)的前端之间通过销轴(24)相铰接；推移千 斤顶（22)位于后导轨（19)内，其后端通过长销轴（23)与底座箱（12)的后部 相铰接；长销轴(23)在后导轨（19)两侧的导槽(25)中穿过，可沿导槽(25) 滑动。

5. 根据权利要求3所述的综采工作面顺槽超前加强支护液压支架，其特征在于：所说的前探梁包括前梁(8)及伸縮梁(9)。

6. 根据权利要求3所述的综采工作面顺槽超前加强支护液压支架，其萍寺 征在于：所说的侧护板包括伸縮侧护板（15)及其外端的活动侧护板（16)。

7. 根据权利要求3所述的综采工作面顺槽超前加强支护液压支架，其特 征在于：所说的立柱（ll)的横向间距为800〜1000rnm。

8. 根据权利要求3所述的综采工作面顺槽超前加强支护液压支架，其特征在于：所说的立柱为三排、六根。