CN102094664A - 综合机械化充填采煤工作面端头液压支架 - Google Patents

Abstract

一种综合机械化充填采煤工作面端头液压支架，包括顶梁、立柱、连杆机构、机头滑移油缸、底座，连杆机构反向支撑在前顶梁的下部，中底座上留有刮板运输机机头安装移动空间，并设置机头滑移油缸，后顶梁千斤顶下设有推压装置包括固定在后底座上的机箱，机箱内设有滑块和推动滑块水平移动的滑块推移油缸，滑块上铰接有伸缩推压油缸，伸缩推压油缸的下部连接有与底座铰接在滑块下部的夯实调节千斤顶，伸缩推压油缸的前部设有振动发生器，其头部设有推压板调向油缸和推压板，推压板为上小下大的弧形板，其弧形面上设有钉状压实块；该支架可以对综采工作面端头同时实现超前支护、端头全断面密实充填和配套设备移动，弥补了传统充填工作面端头处的缺陷。

Description

综合机械化充填采煤工作面端头液压支架

技术领域

本发明涉及一种工作面端头液压支架，尤其是一种适用于矿山综合机械化充填采煤工作面端头同时进行支护和充填的液压支架。 

背景技术

近年来综采充填技术发展迅速，电液控制液压支架的运用大大提高了采煤工艺水平。但是在综合机械化充填采煤工作面端头处仍沿用十字顶梁加单体支柱进行维护，加强支护方式的要求和支护距离的加长，使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，即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。因此在采煤机端部进刀、推溜、移架过程中，工作面运输出口的顶板支护工作非常烦琐，不但劳动强度高，采煤机在下端头停机等待时间长，更严重的是端头回料危险性较大，给综采工作面高效推进和安全管理带来困难，而且由于综采工作面端头处在采、运、支设备的交汇点，设备布置密集，端头围岩在多种支承压力作用下，受采动影响最大，矿压显现复杂，它既是顶板维护重点也是管理难点。所以实现端头支护机械化是减少繁重体力劳动、降低事故率和提高推进速度是实现高产高效的关键。特别是对综合机械化充填采煤工作面在矸石充填过程中端头处矸石仍旧采用传统人工处理的一些矿井，端头处充填效果不尽理想且操作缓慢，影响整体充填效果，因此在解决前述问题背景下急需一种满足端头有效支护且实现端头矸石密实充填的机械。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、安全可靠、减轻工人劳动强度、降低事故率、提高推进速度的综合机械化充填采煤工作面端头液压支架。

为实现上述目的，本发明的综合机械化充填采煤工作面端头液压支架，包括前顶梁、中顶梁、后顶梁、前立柱、中立柱、后立柱、限制支架刚性水平移动的连杆机构、后顶梁千斤顶、后悬式充填材料输送机、底座，所述的连杆机构反向支撑在前顶梁的下部，中底座上设有连接刮板运输机机头移动一个步距的机头滑移油缸，后顶梁千斤顶下设有一推压装置，推压装置包括固定在后底座上的机箱，机箱开口外侧设有防尘帘，机箱内设有滑块和推动滑块水平移动的滑块推移油缸，滑块的外侧上铰接有伸缩推压油缸，伸缩推压油缸连接有底座铰接在滑块下部的夯实调节千斤顶，伸缩推压油缸的前部设有振动发生器，其头部设有推压板调向油缸和推压板；所述的中顶梁包括前中顶梁和后中顶梁，中立柱设在前中顶梁和后中顶梁之间。

所述的前中顶梁和后中顶梁上设有多个变换角度固定中立柱和后立柱的安装孔；所述连杆机构为四连杆机构，反向支撑在前顶梁的下部；所述的推压板为上小下大的弧形板，其弧形面上设有钉状压实块。

有益效果：对综合机械化充填采煤工作面端头进行自移式加强支护，降低了现场工作劳动强度并供综采工作面端头处加强密实充填的液压支架。不仅可实现高产综采工作面端头支护作业机械化，又可实现端头的有效支护，主要优点有：

1．液压支架反四连杆机构的前置不仅提供了溜头，溜尾的放置位置，方便提供运煤和端头运料通道，而且在端头支架处提供了充分的人员活动空间。

2．端头支架与后部充填材料输送机结合并就地卸料，能够实现在端头处矸石充填和端头支护二合一的作用，并实现综采工作面巷道充填。

3．端头支架后部振动推压装置与端头支架结合既实现端头处的有效支护，又能够弥补工作面端头处传统人工静态充填不能完全密实的缺陷，振动推压装置可以同时产生高频小振幅推压力，能够实施充填料动力压实全过程；滑块在机箱内移动，带动滑块上铰接的伸缩推压油缸和夯实调节千斤顶、前部的振动发生器及其头部的推压板调向油缸和推压板，可以实现巷道全断面充填。

4．推压板为上小下大的弧形板，其弧形面上设有钉状压实块，可使充填材料被压缩程度大的部分在高应力下达到较好的粘结效果，进而发挥骨架作用 提高充填体的抗变形能力，增强充填体的稳定性。

附图说明

图1是本发明的结构主视示意图。

图2是本发明的结构俯视示意图。

图3a是本发明的机箱内滑块位置一示意图。

图3b是本发明的机箱内滑块位置二示意图。

图3c是本发明的机箱内滑块位置三示意图。

图4是本发明的推压板端面结构示意图。

图中：1—前顶梁；2—前中顶梁；3—后中顶梁；4—后顶梁；5—落料孔；6—推压板；7—四连杆机构；8—前立柱；9—中立柱；10—后立柱；11—后顶梁千斤顶；12—充填料；13—后悬式充填材料输送机；14—振动发生器；15—夯实调节千斤顶；16—机箱；17—后底座；18—中底座；19—刮板运输机机头；20—钉块；21—推压板调向油缸；22—伸缩推压油缸；23—滑块推移油缸；24—防尘帘；25—滑块；26—机头滑移油缸；27－安装孔。

具体实施方式：

    下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

图1所示，综合机械化充填采煤工作面端头液压支架主要由前顶梁1、中顶梁、后顶梁4、前立柱8、中立柱9、后立柱10、限制支架刚性水平移动的连杆机构7、后顶梁千斤顶11、后悬式充填材料输送机13、刮板运输机机头19、机头滑移油缸26、底座和推压装置构成。前顶梁1与中顶梁相连，中顶梁与后顶梁4相连，其中：中顶梁包括前中顶梁2和后中顶梁3，根据井下巷道宽度尺寸确定其宽度尺寸，一般为1.40～1.75m宽，如图2所示。前立柱8设在前顶梁1下，中立柱9设在中顶梁下，后立柱10设在后顶梁4下，前立柱8、中立柱9、后立柱10对称排列。后悬式充填料输送机13由四条圆环链悬挂在后顶梁4之下，其底板上开有卸料孔5，悬挂圆环链与其两侧的吊环相连。限制支架刚性水平移动的连杆机构7反向支撑在前顶梁1的下部，中底座18上留有刮板运输机机头19安装移动空间，空间内设有连接刮板运输机机头19移动一个步距的机头滑移油缸26，刮板运输机机头19可以在支座底部机头滑移油缸26的伸缩作用下与端头支架协步前移。机头滑移油缸26设在两排顶梁之间的底部。后顶梁千斤顶11下设有一推压装置，推压装置包括固定在后底座17上的机箱16，机箱16开口外侧设有防尘帘24、机箱16内设有滑块25和推动滑块25水平移动的滑块推移油缸23，滑块25上铰接有伸缩推压油缸22，伸缩推压油缸22内部呈“抽屉式”工作结构，伸缩推压油缸22的下部连接有底座铰接在滑块25下部的夯实调节千斤顶15，伸缩推压油缸22的前部设有振动发生器14，其头部设有推压板调向油缸21和推压板6，推压板6为上小下大的弧形板，其弧形面上设有钉状压实块20，如图4所示；推压装置内侧设有防尘帘24。中立柱9设在前中顶梁2和后中顶梁3之间，前中顶梁2和后中顶梁3上设有多个变换角度固定中立柱9和后立柱10的安装孔27。实施振动推压的振动发生器14能提供所需高频小振幅力，其内部呈“抽屉式”工作结构，推压板6设计为不等半径弧面，其弧形面上设有钉状压实块。

工作过程：在综合机械化充填采煤工作面端头布置综合机械化充填采煤端头液压支架，综合机械化充填采煤端头液压支架后顶梁之下悬挂的后悬式充填材料输送机13与工作面内邻近的充填液压支架后顶梁之下悬挂的后悬式充填材料输送机13依次顺序联接。在工作面端头位置处，当充填物料12从落料孔5落下自然堆积后，启动机箱16开关，夯实调节千斤顶15用于调节伸缩推压油缸22的角度，推压板调向油缸21用于调节推压板6的角度。当落料孔5卸料到一定高度后，随即启动伸缩推压油缸22和振动发生器14推动推压板对已落下的充填料12进行振动压紧夯实，推压装置机箱16内的滑块25可以在其内部滑道内沿工作面布置方向移动；当滑块推移油缸23的活塞全部伸出后，滑块25移动到机箱16内的右端，如图3a；当滑块推移油缸23的活塞伸出一半时，滑块25移动到机箱16的中间，如图3b；当滑块推移油缸23的活塞全部缩回后，滑块25移动到机箱16内的左端，如图3c；如此反复来回移动，带着伸缩推压油缸22和振动发生器14推动推压板6对已落下的充填料12进行振动压紧夯实几个循环，直至综合机械化充填采煤工作面端头区充满压实；当推压顺序由下向上时，控制推压板调向油缸21，伸长夯实调节千斤顶15，使推压板6按设计的角度振动推压充填料12到端头处后部接顶密实；当推压顺序由上向下时，收缩推压板调向油缸21，收缩夯实调节千斤顶15，使推压板6按平行于工作面底板的方向向端头处后部振动推压充填料12，从而实现整个工作面端头全断面密实充填。

Claims (4)

1.一种综合机械化充填采煤工作面端头液压支架，包括前顶梁（1）、中顶梁、后顶梁（4）、前立柱(8)、中立柱（9）、安装孔（27）、后立柱（10）、限制支架刚性水平移动的连杆机构（7）、后顶梁千斤顶（11）、后悬式充填材料输送机（13）、刮板运输机机头（19）、底座，其特征在于：所述的连杆机构（7）反向支撑在前顶梁（1）的下部，中底座（18）上设有连接刮板运输机机头（19）移动一个步距的机头滑移油缸（26），后顶梁千斤顶（11）下设有一推压装置，推压装置包括固定在后底座（17）上的机箱（16），机箱（16）开口外侧设有防尘帘（24），机箱（16）内设有滑块（25）和推动滑块（25）水平移动的滑块推移油缸（23），滑块（25）的外侧上铰接有伸缩推压油缸（22），伸缩推压油缸（22）连接有底座铰接在滑块（25）下部的夯实调节千斤顶（15），伸缩推压油缸（22）的前部设有振动发生器（14），其头部设有推压板调向油缸（21）和推压板（6）；所述的中顶梁包括前中顶梁（2）和后中顶梁（3），中立柱（9）设在前中顶梁（2）和后中顶梁（3）之间。

2.根据权利要求1所述的综采充填工作面端头液压支架，其特征在于：所述的前中顶梁（2）和后中顶梁（3）上设有多个变换角度固定中立柱（9）和后立柱（10）的安装孔（27）。

3.根据权利要求1所述的综合机械化充填采煤工作面端头液压支架，其特征在于：所述连杆机构（7）为四连杆机构。

4.根据权利要求1所述的综合机械化充填采煤工作面端头液压支架，其特征在于：所述的推压板（6）为上小下大的弧形板，其弧形面上设有钉状压实块（20）。

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