CN102003196B - 开采充填一体化液压支架 - Google Patents

Abstract

一种开采充填一体化液压支架，包括主架，主架包括底座、顶梁、立柱、护帮、掩护梁、前连杆、后连杆和底座，在主架一侧设有一个辅架，辅架与主架之间设有拉后溜千斤顶，辅架包括辅架立柱、辅架顶梁、辅架底座和辅架连杆机构，掩护梁上设有掩护梁侧护板，后连杆上设有后连杆侧护板，辅架连杆机构上设有侧护板，底座尾端沿底座宽度方向铰接有挡矸帘。本发明采用主架和辅架的结构，当主架移动时辅架可以不动，仍然对待充填区域进行支护，或者在膏体初凝的同时主架可以前移支护开采区域，使开采和充填同时进行，提高工作效率；主架和辅架后部设有侧护板，充填时侧护板在千斤顶的作用下张开与邻架的侧护板构筑起隔离墙，便于充填工作的进行。

Description

开采充填一体化液压支架

技术领域：

本发明涉及煤矿机械，特别涉及支护液压支架，具体说是一种可以对采煤和充填空间进行支护的开采充填一体化液压支架。

背景技术：

我国煤炭资源丰富，综采设备成熟，采煤工艺日趋完善，随着能源的紧缺，我国煤炭开采步伐的日益加快，越来越多的矿井面临着资源枯竭问题，为解决“三下”压煤问题，我国通过采用传统的条带开采、搬迁村庄、充填开采等多种技术措施解放“三下”压煤，提高煤炭采出率。但是随着开采深度的增加，村庄搬迁成本的增加以及充填技术工艺水平的提高，充填开采技术已成蓬勃发展之势。现有的开采充填一体化支架大多采用整体式结构，在支架后部设有充填空间的支护结构，在移架时后部支护结构同时随着底座前移，所以采煤和充填工作不能同时进行，工作效率低；同时，充填后的膏体需要一定的初凝时间，这样影响开采和充填的效率。中国发明专利“巷道超前支护支架”(申请日2006年10月30日，授权公告日2007年12月5日，授权公告号CN 200985799Y)公开了一种液压支架，以组为单位使用，一组支架由两架并列组成，两个支架互为支撑，交替行走，取消人工搬运，可实现与工作面同步推进，但是该支架仅能对采煤区域支护，充填区域需要另外的支架进行支护，不利于充填工作的进行。中国发明专利申请“充填矸石液压支架”(申请日2005年5月30日，申请号200510043629.5，公开日2006年12月6日)说明书公开了的液压支架可以对充填区域进行支护，但由于其为整体式结构，需要对充填区域充填并凝固好之后才能移架进行后续的开采工作，工作效率低。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种开采充填一体化液压支架，所述的这种开采充填一体化液压支架要解决现有技术中由于液压支架采用整体式结构而需要等待充填区域膏体初凝后才能移架，从而降低充填和开采工作效率的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：包括主架，该主架包括底座、顶梁、铰接于顶梁和底座之间的立柱、四连杆机构和护帮，底座后部铰接有前连杆和后连杆，顶梁后部铰接有掩护梁，掩护梁下端与前连杆和后连杆的上端铰接，掩护梁、前连杆、后连杆和底座互相铰接构成四连杆机构，护帮通过护帮千斤顶设于顶梁前端，其中，在主架一侧还设有一个辅架，辅架与主架之间沿前后方向设有拉后溜千斤顶，辅架包括辅架立柱、辅架顶梁、辅架底座和铰接于辅架顶梁和辅架底座之间的辅架连杆机构，掩护梁上设有掩护梁侧护板，掩护梁侧护板与掩护梁之间沿底座宽度方向设有千斤顶，后连杆上设有后连杆侧护板，后连杆侧护板和后连杆之间沿底座宽度方向设有另一个千斤顶，辅架连杆机构上通过千斤顶设有侧护板，底座尾端沿底座宽度方向铰接有挡矸帘。

辅架顶梁后端铰接有上连杆，辅架底座后端铰接有下连杆，上连杆下端和下连杆上端铰接构成所述连杆机构，上连杆上设有上连杆侧护板，上连杆侧护板与上连杆之间沿底座宽度方向设有千斤顶，下连杆上设有下连杆侧护板，下连杆侧护板与下连杆之间沿底座宽度方向设有千斤顶。

拉后溜千斤顶缸体固定于底座侧面，拉后溜千斤顶活塞杆固定于辅架底座侧面。

辅架立柱由一根前立柱和一根后立柱构成。

在顶梁一侧设有至少两个侧护帮，侧护帮一端与顶梁铰接，该侧护帮在前后方向的距离为一个移架步距，侧护帮与顶梁之间铰接有侧护帮千斤顶。

掩护梁侧护板和后连杆侧护板设有橡胶外层。

上连杆侧护板和下连杆侧护板设有橡胶外层。

挡矸帘采用板筋焊接结构，挡矸帘通过两个铰接点与底座铰接。

所述护帮采用板筋焊接结构，侧护帮也采用板筋焊接结构。

所述底座采用带过桥开裆式高强度箱体焊接结构，底座裆间设有推移框架和推移千斤顶，推移千斤顶两端分别与推移框架和底座铰接。

本发明的工作原理是：本发明在使用时为主架和辅架相间隔排列结构形式。随工作面采煤的进行，主架前移，辅架不动，主架移动一个步距后，主架前面一个侧护帮板打开，与相邻的主架共同支护采煤工作面空间。主架移动第二个步距后，辅架保持不动，主架第二个侧护帮板打开。此时形成的待充填空间由辅架临时支护，类似于房柱式支撑。主架移动第三个步距时，辅架在拉后溜千斤顶的作用下收回至与主架平齐，主架和辅架各个侧护板张开，沿工作面构筑隔离墙，开始进行充填工作。充填后，主架前移支撑开采区域，在充填的膏体凝固同时可以进行开采工作，提高了工作效率。

本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明的开采充填一体化液压支架中采用主架和辅架的结构，主架和辅架之间设有拉后溜千斤顶，因此当主架移动时辅架可以不动，仍然对待充填区域进行支护，或者当充填区域充填好之后，由于有辅架的支撑，主架不必等待膏体初凝之后才前移，这样在膏体初凝的同时主架可以前移支护开采区域，使得开采和充填同时进行，提高工作效率；同时，主架和辅架后部都设有侧护板，由千斤顶进行侧向伸缩式驱动，当需要充填时，侧护板在千斤顶的作用下张开与邻架的侧护板构筑起隔离墙，便于充填工作的进行。辅架采用两个立柱、二连杆形式，为房柱式支撑，这样可以减小辅架的自重，便于拉后溜千斤顶移动辅架，同时辅架占据的支护空间大大减小。拉后溜千斤顶固定于主架底座和辅架底座的侧部，可以提高移架的稳定性。如果在主架顶梁一侧(通常是安装辅架的一侧)设置前后两个侧互帮，两个侧互帮的距离等于一个移架步距，这样，主架前移后留下的空间，可以打开主架的侧互帮协同邻架进行支撑，由于有了侧互帮的协助支撑，在具有两个侧互帮时，主架可以移动三个步距后才拉溜辅架，一方面减少辅架的拉溜频率，提高效率，另一方面可以给膏体足够的初凝时间，使得开采可充填能够同时进行，提高工作效率。掩护梁侧护板和后连杆侧护板设有橡胶外层，上连杆侧护板和下连杆侧护板设有橡胶外层，可以和邻家的侧护板相互形成橡胶挤压密封，提高隔离墙的密封性能，确保隔离墙不泄露，提高充填效率并改善充填效果。

附图说明：

图1是本发明的开采充填一体化液压支架第一实施例的主架和辅架前后错开一个步距时的示意图。

图2是图1中的底座和辅架底座的俯视图(该图中画出了两组支架的组合)。

图3是图1中的主架结构示意图。

图4是图1中的辅架结构示意图。

图5是图1中的侧互帮结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

如图1、图2、图3、图4和图5所示，图2中画出的两个主架和两个辅架的组合示意图，实际使用时，通常多设置一个主架，这样整个支架组的两侧为主架，而辅架间隔地设在主架之间。本发明的这种开采充填一体化液压支架，在本实施例中，包括主架1，该主架1包括底座14、顶梁5、铰接于顶梁5和底座14之间的立柱18、四连杆机构和护帮3，底座14后部铰接有前连杆10和后连杆11，顶梁5后部铰接有掩护梁8，掩护梁8下端与前连杆10和后连杆11的上端铰接，掩护梁8、前连杆10、后连杆11和底座14互相铰接构成四连杆机构，护帮3通过护帮千斤顶4设于顶梁5前端，图3中的虚线为护帮3收回时的状态，其中，在主架1一侧还设有一个辅架2，这样使得主架1和辅架2相间隔设置，辅架1与主架2之间沿前后方向设有拉后溜千斤顶17，辅架2包括辅架立柱、辅架顶梁19、辅架底座24和铰接于辅架顶梁和辅架底座之间的辅架连杆机构，辅架立柱由一根前立柱251和一根后立柱252构成，辅架顶梁19后端铰接有上连杆20，辅架底座24后端铰接有下连杆22，上连杆20下端和下连杆22上端铰接构成所述连杆机构，上连杆20上设有上连杆侧护板21，上连杆侧护板21与上连杆20之间沿底座宽度方向设有千斤顶(图中为画出)，下连杆22上设有下连杆侧护板23，下连杆侧护板23与下连杆22之间沿底座宽度方向设有千斤顶(图中为画出)，掩护梁8上设有掩护梁侧护板9，掩护梁侧护板9与掩护梁8之间沿底座宽度方向设有千斤顶(图中为画出)，后连杆11上设有后连杆侧护板12，后连杆侧护板12和后连杆11之间沿底座宽度方向设有另一个千斤顶(图中为画出)，底座14尾端沿底座宽度方向铰接有挡矸帘13，上连杆、下连杆、掩护梁和后连杆的侧护板均为伸缩式结构，需要构筑隔离墙时由千斤顶作用伸出，不需要时在千斤顶作用下收回。拉后溜千斤顶17缸体固定于底座14侧面，拉后溜千斤顶活塞杆固定于辅架底座24侧面。由于本发明液压支架为主架辅架结构形式，因此当主架移动时辅架可以不动，仍然对待充填区域进行支护，或者当充填区域充填好之后，由于有辅架的支撑，主架不必等待膏体初凝之后才前移，这样在膏体初凝的同时主架可以前移支护开采区域，使得开采和充填同时进行，提高工作效率。在顶梁5一侧设有两个侧护帮6，侧护帮6一端与顶梁5铰接，该侧护帮6在前后方向的距离为一个移架步距，侧护帮6与顶梁5之间铰接有侧护帮千斤顶7，图5中的虚线为侧互帮6收回时的状态。设置两个侧互帮，主要效果就是为了扩大支架的支撑范围，因为充填的速度较快同时充填后的膏体需要一定的初凝时间，所以在顶梁一侧设置两个侧互帮，可以使主架移动三个步距后才移动辅架，这样当辅架所支撑的充填区域的膏体凝固时，前方的主架仍然可以支撑采煤区，保持前方采煤与后方充填的协调，不影响开采工作的进行，提高工作效率。掩护梁侧护板9和后连杆侧护板12设有橡胶外层，上连杆侧护板21和下连杆侧护板23设有橡胶外层，这样，各个侧互帮打开时可以和邻家侧护板之间形成橡胶挤压密封，提高隔离墙的密封性能，改善充填效果和充填效率。挡矸帘采用板筋焊接结构，挡矸帘通过两个铰接点与底座铰接。所述护帮和侧护帮采用板筋焊接结构。所述顶梁、前连杆、后连杆、上连杆和下连杆采用整体式高强度箱体焊接结构。所述底座采用带过桥开裆式高强度箱体焊接结构，底座裆间设有推移框架和推移千斤顶，推移千斤顶两端分别与推移框架和底座铰接。

随工作面采煤的进行，主架前移，辅架不动。移动一个步距后，主架前面的侧护帮板打开，与相邻的主架共同支护采煤工作面空间；主架移动第二个步距后，辅架仍保持不动，主架的第二个侧护帮板打开协助支撑采煤工作面。此时形成的待充填空间由辅架临时支护，类似于房柱式支撑。主架移动第三个步距时，辅架在拉后溜千斤顶的作用下收回至与主架平齐，主架和辅架各个侧护板张开构筑隔离墙，开始进行充填工作。

除了上述技术方案，底座后部可以设置一个挡护立板或挡矸座来实现挡矸和隔离膏体。侧互帮也可以设置三个或者更多，可以进一步扩大整个支架组合的支撑范围。辅架也可以和普通支架一样采用四连杆机构和四个立柱的结构形式。

Claims (10)

1.一种开采充填一体化液压支架，包括主架，该主架包括底座、顶梁、铰接于顶梁和底座之间的立柱、四连杆机构和护帮，底座后部铰接有前连杆和后连杆，顶梁后部铰接有掩护梁，掩护梁下端与前连杆和后连杆的上端铰接，掩护梁、前连杆、后连杆和底座互相铰接构成四连杆机构，护帮通过护帮千斤顶设于顶梁前端，其特征在于：在主架一侧还设有一个辅架，辅架与主架之间沿前后方向设有拉后溜千斤顶，辅架包括辅架立柱、辅架顶梁、辅架底座和铰接于辅架顶梁和辅架底座之间的辅架连杆机构，掩护梁上设有掩护梁侧护板，掩护梁侧护板与掩护梁之间沿底座宽度方向设有千斤顶，后连杆上设有后连杆侧护板，后连杆侧护板和后连杆之间沿底座宽度方向设有另一个千斤顶，辅架连杆机构上通过千斤顶设有侧护板，底座尾端沿底座宽度方向铰接有挡矸帘。

2.如权利要求1所述的开采充填一体化液压支架，其特征在于：辅架顶梁后端铰接有上连杆，辅架底座后端铰接有下连杆，上连杆下端和下连杆上端铰接构成所述连杆机构，上连杆上设有上连杆侧护板，上连杆侧护板与上连杆之间沿底座宽度方向设有千斤顶，下连杆上设有下连杆侧护板，下连杆侧护板与下连杆之间沿底座宽度方向设有千斤顶。

3.如权利要求1所述的开采充填一体化液压支架，其特征在于：拉后溜千斤顶缸体固定于底座侧面，拉后溜千斤顶活塞杆固定于辅架底座侧面。

4.如权利要求1所述的开采充填一体化液压支架，其特征在于：辅架立柱由一根前立柱和一根后立柱构成。

5.如权利要求1所述的开采充填一体化液压支架，其特征在于：在顶梁一侧设有至少两个侧护帮，侧护帮一端与顶梁铰接，该侧护帮在前后方向的距离为一个移架步距，侧护帮与顶梁之间铰接有侧护帮千斤顶。

6.如权利要求1所述的开采充填一体化液压支架，其特征在于：掩护梁侧护板和后连杆侧护板设有橡胶外层。

7.如权利要求2所述的开采充填一体化液压支架，其特征在于：上连杆侧护板 和下连杆侧护板设有橡胶外层。

8.如权利要求1所述的开采充填一体化液压支架，其特征在于：挡矸帘采用板筋焊接结构，挡矸帘通过两个铰接点与底座铰接。

9.如权利要求1所述的开采充填一体化液压支架，其特征在于：所述护帮采用板筋焊接结构。

10.如权利要求1所述的开采充填一体化液压支架，其特征在于：所述底座采用带过桥开裆式高强度箱体焊接结构，底座裆间设有推移框架和推移千斤顶，推移千斤顶两端分别与推移框架和底座铰接。 

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