CN102116163B - 一种立层液压支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于煤矿井下急倾斜采煤工作面的一种立层液压支架，包括支撑装置，移架装置，挡矸装置，调架装置，其特征是构成支撑装置的液压支柱中至少有一根是支壁柱，支壁柱的上端与立层液压支架铰接，下端支撑在煤壁上，在移架的过程中，支壁柱承担立层液压支架的自重和架上矸石的载荷，同时还做移架缸使用，该液压支架的移架方向是沿煤层倾斜方向向下的，人员站在近水平的煤壁上操作，从而避免了在急倾斜工作面中操作人员沿大倾角的斜坡滚下去和避免大块煤顺陡峭的斜坡滚下去伤人的危险。本发明适用于在45-90°角的工作面中使用。

Description

一种立层液压支架

技术领域

本发明涉及煤矿井下急倾斜采煤工作面的液压支架。

背景技术

液压支架分综采液压支架和滑移顶梁液压支架两大类。这两大类液压支架都包括顶梁，用于支撑顶板的液压支柱和专门用于移架的移架油缸，它们都没有支壁柱，也不用液压支柱移架，它们都是只能用在缓倾斜工作面和倾斜工作面中，例如综采液压支架一般用在倾角小于20°的工作面中。属于滑移顶梁液压支架类的链悬式液压支架(中国专利申请号ZL200520019152.2)对大倾角工作面适应能力较强，但是一般也只用在45°倾角以下。当然在更大倾角下使用液压支架也曾有人尝试过，例如有人曾把综采液压支架用于60°角的工作面中，这不但需要解决设备的防倒防滑的问题，而且光是让人站在60°角的大斜坡上工作和长距离穿行本身都是相当危险的，一旦滚下去就很难停住。正是由于这些原因，多年来人们一直把急倾斜的厚煤层用水平分段放顶煤的方法开采，较薄的急倾斜煤层不得不沿用古老的高落式采煤法开采，由于主要靠手工操作，所以不但劳动强度大，而且煤炭回收率低，有些更薄的急倾斜煤层甚至索性被划为不可采煤层丢弃掉了。

发明内容

1.本发明要解决的技术问题是提供一种能够应用在45-90°倾角而操作人员的安全又不受高空作业的威胁，能够用液压的力量安全支护的，能用液压的力量省力快捷地自动移架的不但能够开采厚煤层，而且一米以下的急倾斜薄煤层也能开采的立层液压支架。为了解决上述问题，本发明一种立层液压支架包括支撑装置、移架装置、挡矸装置，其特征是该液压支架是沿煤层向下山方向移架的，组成支撑装置的液压支柱中至少有一根是上端与液压支架连接，下端支在煤壁上的支壁柱，所述支壁柱直接支撑在煤壁上，其中至少有一根支壁柱与相邻液压支架上的至少一根支壁柱铰接在同一个柱鞋上。

如上所述的一种立层液压支架，其特征是挡矸装置是由可相互折叠的上折叠梁和下折叠梁构成的，上折叠梁的一端铰接在顶梁上，另一端与下折叠梁的上端铰接，下折叠梁的下端铰接在底梁上，用于展开上折叠梁和下折叠梁并用于支撑顶板的支顶柱一端与顶梁铰接，另一端与底梁铰接。

如上所述的一种立层液压支架，其特征是其挡矸装置是把活动梁和固定梁套装在一起的伸缩梁，伸缩梁的一端与顶梁铰接，另一端与底梁连在一起。

如上所述的一种立层液压支架，其特征是其挡矸装置是一端与顶梁铰接，另一端与底梁铰接的摆动梁。

如上所述的一种立层液压支架，其特征是其挡矸装置是一端与顶梁或底梁铰接，另一端靠在底板或顶板上的长摆梁。

如上所述的一种立层液压支架，其特征是其挡矸装置是一端靠在顶板上，另一端靠在底板上的长摆梁。

如上所述的一种立层液压支架，其特征是在立层液压支架上设有吊移刮板运输机和顺层井盖的吊移装置。

采用这样的结构后，由于液压支架推进的方向已不是像普通液压支架那样沿水平方向推进，而是沿倾斜向下山方向推进的。所以煤壁是在操作人员的脚下，而煤壁的形状和倾角都是人为形成的，可以根据需要做出各种形状和坡度，所以可以消除在倾斜长壁工作面中那种如临深渊的感觉，也彻底解决了60°以上工作面中煤块飞腾直下伤人的问题，从而使多点平行作业成为可能，所以不但可以保障安全，而且还可以有效的提高产量。此外用支顶柱支撑顶板，用支壁柱支撑煤壁可以确保有足够的支护强度。用液压的力量控制移架速度，不但平稳安全，而且省力快捷。这些也是确保安全，提高产量的重要措施。由此可见，本发明的有益效果是显著的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

图1是本发明一种立层液压支架的第一种实施方式的主视图。

图2是本发明一种立层液压支架的第二种实施方式的主视图。

图3是本发明一种立层液压支架的第三种实施方式的主视图。

图4是本发明一种立层液压支架的第四种实施方式的主视图。

图5是本发明一种立层液压支架的第五种实施方式的主视图。

图6是本发明一种立层液压支架的第六种实施方式的主视图。

图7是本发明一种立层液压支架的第七种实施方式的主视图。

具体实施方式：

图1给出了本发明一种立层液压支架的第一种实施方式的主视图。包括顶梁3、底梁12、上折叠梁7、下折叠梁10，而且不但包括支撑顶板的支顶柱5，还包括支撑在煤壁上的支壁柱，支壁柱分为靠近顶板的顶板支壁柱1和靠近底板的底板支壁柱15。其中顶板支壁柱1的上端与顶梁3铰接，下端支撑在煤壁18上，当煤壁较软或需要向下拉架时，下端通过与之连接的柱鞋16支撑在煤壁18上；支顶柱5一端通过铰链4与顶梁3铰接，另一端通过铰链13铰接在底梁12上；用于挡矸的上折叠梁7一端通过铰链6与顶梁3铰接，另一端通过铰链9与下折叠梁10的上端铰接，下折叠梁10的下端通过铰链11与底梁12铰接；用于移架时挡矸的侧护板8与下折叠梁10连成一体；底板支壁柱15的上端通过铰链14与底梁12铰接，下端顶在煤壁18上，或下端通过与之铰接的柱鞋16顶在煤壁18上；在支撑状态下，支顶柱5把顶梁3和底梁12撑紧在顶板19和底板21之间，形成的摩擦力与顶板支壁柱1和底板支壁柱15共同支撑支架的下滑力和来自采空区21的矸石的下滑力。支顶柱5、顶板支壁柱1、底板支壁柱15的直径和数量根据下滑力的大小确定。移架时支顶柱5卸荷，顶板支壁柱1和底板支壁柱15同步收缩，在下滑力的作用下支架自动下移，下移到一个步距后顶梁3和底梁12可与煤壁18接触，然后支顶柱和支壁柱支紧。如果液压支架被卡住，用顶板支壁柱1和底板支壁柱15把液压支架拉下来即可。当遇到煤层倾角较小时，经常需要向下拉动支架，这时，应把该支架上的至少一根顶板支壁柱与相邻支架的至少一根顶板支壁柱铰接在同一个柱鞋16上，这样就可以实现邻架的顶板支壁柱支撑，本架的顶板支壁柱收缩，向下拉动本架支架向下移动。放炮时铰接在同一柱鞋上的支壁柱同步收缩，可以提柱躲炮。底板支壁柱也需要采取同样的措施。煤层20的倾角越大，底板21的倾角也越大，这是人员必须站在底板上操作的其它各种液压支架难适应急倾斜工作面的重要原因之一。本发明支架推进方向是沿倾斜向下的，在伪斜工作面是沿伪斜向下的，操作人员是站在煤壁18上作业的，煤层20倾角越大，煤壁18的倾角就更便于做得越小，所以操作人员站在近水平的煤壁上不会被摔到大斜坡的下边去。为了便于吊移刮板运输机和吊移顺层井盖，支架上设有吊移装置26，当然用搪瓷溜槽运煤时，支架上也可以不设吊移装置26。为了沿伪斜方向移架和调架方便设有调架装置17。

结合图2，给出了本发明一种立层液压支架的第二种实施方式。该实施方式适用于煤层较薄，煤层厚度变化不大的工作面中。与第一种实施方式的区别是用伸缩梁替换了折叠梁，伸缩梁包括活动梁23和固定梁22。活动梁23的一端通过铰链6与顶梁3铰接，另一端与连在固定梁22上的导轨相配合，可以在支顶柱5的驱动下伸缩。固定梁22与底梁连成一体，侧护板8与固定梁22连成一体。为了增加作业空间的高度，把顶板支壁柱1和底板支壁柱15的上铰点下移，其余部分与第一种实施方式相同。

结合图3，给出了本发明一种立层液压支架的第三种实施方式。该实施方式与第二种实施方式大同小异，区别仅在于把支顶柱5移到了固定梁22的里边，目的是当用于炮采工作面时防止崩坏支顶柱5。此外把侧护板8放在了采空区21一侧，在其它实施例中都可以改动侧护板8的位置，也可以根据工作需要决定是否设置柱鞋16，是否设置吊移装置26和调架装置17。

结合图4，给出了本发明一种立层液压支架的第四种实施方式。该实施方式与第一种实施方式相似，区别仅在于把折叠梁换成了单摆梁24，单摆梁24通过铰链6和铰链11分别铰接在顶梁3和底梁12之间。目的是把本发明应用于矸石块大的工作面时提高抗冲击的能力。

结合图5，给出了本发明一种立层液压支架的第五种实施方式。该实施方式是在第四种实施方式的基础上派生出来的，长摆梁25的一端铰接在顶梁3上，另一端靠在底板21上，链条26一端与长摆梁25连接，另一端与支顶柱5连接，防止支顶柱5下滑，这里的弧面27和链条26相当于底梁12。该实施方式一般只能用于底板21不软，支顶柱5不扎底的工作面中，优点是可以省去防止扎底的底梁12，简化了结构。缺点是长摆梁体积大，重量重，运输能力差的矿井不方面运输，当然可以通过把几个窄的长摆梁在横向上采用拼装的结构来改善运输条件，但是因为其它实施方式也可以采用相同的措施改善运输条件，所以仍然不如其它的实施方式便于运输。

结合图6，给出了本发明一种立层液压支架的第6种实施方式。该实施方式与第五种实施方式本质上是相同的，只是把顶梁支壁柱1斜过来，使它产生两个分力，一个垂直于顶板的分力，用来代替支顶柱5，另一个是平行于顶板的分力，用来代替支壁柱1，弧面27相当于底梁12。这种实施方式操作难度比较大，也就是说倾斜的顶梁支壁柱即是支顶柱，又是支壁柱。

结合图7，给出了本发明一种立层液压支架的第七种实施方式。该实施方式与第四种实施方式大同小异，适用于顶板19和底板21都比较坚硬的工作面中。因为不会扎顶，所以防止扎顶的顶梁3可以缩小成弧面28。同样，因为不会扎底，所以防止扎底的底梁12可以缩小成弧面27。托梁29用于长摆梁25采用两个或两个以上窄长摆梁在支架横向并排拼装成一个长摆梁的实施例中，托梁29可以用链代替，如果长摆梁25是整体结构，支壁柱15的上端可直接铰接在长摆梁25上。

Claims (7)

1.用于煤矿井下急倾斜采煤工作面的一种立层液压支架，包括支撑装置、移架装置、挡矸装置，其特征是该液压支架是沿煤层向下山方向移架的，组成支撑装置的液压支柱中至少有一根是上端与液压支架连接，下端支在煤壁上的支壁柱，所述支壁柱直接支撑在煤壁上，其中至少有一根支壁柱与相邻液压支架上的至少一根支壁柱铰接在同一个柱鞋上。

2.如权利要求1所述的一种立层液压支架，其特征是挡矸装置是由可相互折叠的上折叠梁和下折叠梁构成的，上折叠梁的一端铰接在顶梁上，另一端与下折叠梁的上端铰接，下折叠梁的下端铰接在底梁上，用于展开上折叠梁和下折叠梁并用于支撑顶板的支顶柱一端与顶梁铰接，另一端与底梁铰接。

3.如权利要求1所述的一种立层液压支架，其特征是其挡矸装置是把活动梁和

固定梁套装在一起的伸缩梁，伸缩梁的一端与顶梁铰接，另一端与底梁连在一起。

4.如权利要求1所述的一种立层液压支架，其特征是其挡矸装置是一端与顶梁铰接，另一端与底梁铰接的摆动梁。

5.如权利要求1所述的一种立层液压支架，其特征是其挡矸装置是一端与顶梁或底梁铰接，另一端靠在底板或顶板上的长摆梁。

6.如权利要求1所述的一种立层液压支架，其特征是其挡矸装置是一端靠在顶板上，另一端靠在底板上的长摆梁。

7.如权利要求1所述的一种立层液压支架，其特征是在立层液压支架上设有吊移刮板运输机和顺层井盖的吊移装置。

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