CN1034037A - 液压支架组(或机械化支架组) - Google Patents

Abstract

液压支架组含有基体1，盖板2，该盖板与基座1 和顶梁4加以铰接，顶梁4上备有防挤压装置7。在 开采工作面区域盖板2的开孔内，安置能够在垂直平 面内转动的排煤装置，该装置制成铲斗9形状。朝向 冒顶区的铲斗9在斗壁11的内表面上，装有向工作 面纵向移动的防炉构件16，该构件用来限制坍落的 岩石钻落至工作面附近的空地，其宽度实际上与铲斗 9的斗壁11的宽度相等。防护构件16在开采工作 面的一侧装有切断刀头17。

Description

本项发明属于采矿业，更具体说，涉及液压支架组。

在液压支架组中，采用所提出的这项发明是最适当的，液压支架组一般用来采煤，还用于按地下开采法，并以机械化方式将上部厚煤层排至工作面输送带上，进行开采缓斜、倾斜和陡斜的厚煤层时进行控制顶板。

在采煤业普遍知道一种液压支架组（epa，“Be    pem煤矿在顶板倒塌进行采煤时使用的BX-730型支撑设备”，BANYASZAT（匈亚利），第11期，1983，728～732页），这种液压支架组含有基座和制作成承载框架的盖板。在冒顶区，盖板铰接在基座上，在开采工作面区域内，盖板铰接在顶梁上。顶梁设有防挤压装置。这种支架组在基座和盖板之间至少装有一个液压支柱，并且将其铰接在基座和盖板上。在开采工作面区域内，盖板开孔处置放排煤装置，并且要安装得使其在垂直平面内能够转动。排煤装置制作成斜槽，其一端铰接在盖板开孔处的转轴上，并且在基座一侧至少与一个液压千斤顶的执行构件相连接，液压千斤顶铰接在基座上。

已知的这种液压支架组的构造能够开采厚煤层，并且能从位于上面的厚煤层中排出煤。但是，在这种支架组中，用斜槽侧壁疏松和破坏上部厚煤层的过程与排煤的过程是同时进行的，因而所排出的煤经常与坍落的岩石相接触，并且在每次打开斜槽时与这些岩石一起被排出，这样就不能消除煤与支架上面的岩石相混合的可能性，从而降低了所采掘的产品的品种等级和质量。此外，由于不能实现分几次向工作面输送带排煤，在支架盖板上装不下的部分煤炭将落到冒顶区，因而增加了煤的损耗。

在结构上这样制作已知的液压支架组，必须采用钻孔爆破法破坏位于上部的煤层，而这种情况对于含甲烷和煤尘高的煤矿和煤层是不允许的，因为会发生爆炸的危险。

本项发明的基本任务是研制一种带有排煤装置的液压支架组，并且将排煤装置的结构制作成可以显著扩大液压支架组的使用范围，这种情况可以在开采厚煤层时，在液压支架具有比较高的生产率和安全性的场合，以及在所采掘的产品的质量和品种等级得到改善的情况下，利用提高排出上部厚煤层效率的方法加以实现。

所提出的任务是这样解决的，在液压支架组中，含有基座、盖板，至少一根液压支柱和排煤装置;盖板在冒顶区铰接在基座上，在开采工作面区域内则铰接在顶梁上，顶梁装有防压挤装置;液压支柱位于盖板和基座之间，并且铰接在盖板和基座上，在开采工作面区域内，排煤装置放在盖板开孔内，将其固定在盖板上，但在垂直平面内能够转动，并且用几个铰接在基座上的液压千斤顶与其相连接;根据本项发明，排煤装置制作成抓斗形状，抓斗的空腔对着工作面，为了限制坍落的岩石钻落到工作面附近的空地，在朝向冒顶区的抓斗壁的内表面上，装有能够向工作面纵向移动的防护构件，其宽度实际上与斗壁的宽度相同，并且在靠近开采工作面的一侧装有切断刀头。

排煤装置制作成抓斗的形状，以及采用防护构件可以将煤和岩石分开，因为防护构件在煤和岩石的分界面处穿过，这样还可将煤的损耗降至最低限度，防止煤和坍落的岩石相混合。由于抓斗的侧壁安装得不仅彼此相平行，而且还平行于盖板的纵梁，这样就消除了坍落的岩石从支架的开采空间钻落到清除掉的空间，因为所有可能的缝隙均被抓斗壁所遮挡。

将能够转动的切断刀头与防护构件和振动器的执行构件加以连接是适当的，而振动器与执行构件相连接。

在结构上这样制作液压支架组，借助于对大块煤体的振动作用，以及利用轮流升降盖板和抓斗向厚煤层传递变负荷的方法，可以破碎上部的厚煤层。

希望在卸煤区内对着基座的抓斗壁上，以铰接方式安装一个在垂直面内能够转动的闸门。

这样在抓斗过早充满煤块的情况下，可以排出位于抓斗中破碎的煤，并且在不把抓斗放至极端位玫那榭鱿拢梢酝瓿煽缮喜康暮衩翰恪Ｍ保谔溲沂囊幻娴玫椒阑す辜煽勘；さ亩グ逑碌暮衩翰悖辛伺胖凉ぷ髅媸渌痛目赡苄裕夷芎芎玫乇３置禾勘纠吹闹柿亢推分值燃丁?

所推荐的根据本项发明制作的液压支架组的结构，保证在技术上能够进入要清除的顶板下的厚煤层，并且沿煤的厚度可以进行垂直集中的清除掉煤层的工作。这种支架组能够保证可靠地限制要排出的上部厚煤层与坍落到工作面附近的岩石相隔离，即防止煤与岩石相混合。另外，还可以保证平行地在上下两工作面内完成采煤的生产作业。除此以外，这样制作的液压支架组，利用把采煤区按煤层厚度隔开的办法，并在下工作面使用现有的采煤机，以及使用输送带从上下两工作面运输煤炭的方法，可以保证增加开采面和工作面的面积。

用实施方案的具体实例和所引用的附图，对本项发明加以解释，这些附图的说明如下。

根据本项发明，图1表示液压支架组的总图;

图2表示在工作面开采上部厚煤层时液压支架组的位置;

图3表示在工作面用切断刀头破碎超过限度的煤块时液压支架组的位置;

液压支架组含有基座1（图1）和盖板2。基座1为一具有箱式截面的刚性结构。基座1在冒顶区一侧留有安装孔，其中置放金属的刚性箱式支柱3。

盖板2为一梁式结构。盖板2在冒顶区与金属的刚性支柱3加以铰接，而在开采工作面区域内与顶梁4进行铰接。顶梁4为一组合的箱式结构，其上装有可伸出的构件5，构件5上备有尖头采掘刀具6。

顶梁4上设有防挤压装置7，它用来支持工作面的前壁8（图2），以防止在煤矿压力的作用下发生滑落和塌方，在大压力值的情况下，水平分力有较大的意义，这个分力可以起到从大块煤体上推开分离出的位于工作面前壁8附近的垂直煤层的作用。

在开采工作面的区域内，盖板2（图1）的开孔里置放排煤装置，该装置制作抓斗9，其空腔朝向工作面的一侧。铲斗9的两侧壁10安置得相互平行，并且与基座1相垂直。分别朝向冒顶区和工作面附近空地的铲斗壁11和12，安置得相互成一夹角，夹角的顶朝向冒顶区的一侧。抓斗壁11和12组成一两面角，在其顶部附近安置轴13，借助于轴13，将铲斗9装在盖板2的开口内，并且能够在垂直面内转动。利用液压千斤顶14的执行构件，可以实现铲斗9的转动，液压千斤顶14铰接在基座1上。铲斗9的两侧壁要制作得使其在铲斗从上极限位置（图1上实线所示）至下极限位置（图1上点画线所示）的范围内转到任意角度时，均可消除煤的撒落。

在卸煤区对着基座的铲斗9壁12上，以铰接方式安装能够在垂直面内转动的闸门15，这种转动在抓斗9升降时均可随意进行。闸门15可以装设独立的传动机构（图上未示出）。只在从上部厚煤层排煤时和停止排煤作业时，打开闸门15。在具体的实施实例内，闸门15为一矩形横截面的斜槽。在关闭闸门15的时刻，由于斜槽的两侧壁紧贴着铲斗9的侧壁10，所以实际上就消除了向工作面附近的空地撒落煤块。

为了加速破碎和排出上部的厚煤层，在朝向冒顶区的斗壁11的内表面上，设置能够向工作面纵向移动的防护构件16。在具体的实施实例中，防护构件16为一箱式的挡板，其宽度实际上与铲斗9壁11的宽度相等。在工作面一侧的防护构件16上，以铰接方式装置能够转动的切断刀头17，该刀头有自己独立的传动机构，在本实施实例中，为一装在防护构件16上的液压缸18，该液压缸用来将切断刀头17转到要求的方向。在箱式挡板内部安置振动器（图上未示出），其执行构件与切断刀头17相连接。在从上部厚煤层破碎和排出煤炭时，振动器将激发作用传给切断刀头17。切断刀头17和振动器的形状和几何参数由具体矿产地煤层的物理机械性质来确定。

利用放置在盖板2和基座1之间，并且铰接它们之上的液压支柱19来实现液压支架组的加推力和卸载。

用采煤机（图上未示出）开采按顺序轮到的煤带以后，借助于固定在基座1和工作面输送带（图上未示出）上的液压千斤顶20来实现液压支架组的移动。

用液压千斤顶21控制顶梁4，而用液压千斤顶22控制防挤压装置7。

液压支架组可在整个煤层厚度上按双工作面开采厚煤层的技术作业进行工作，并且清除掉和排出上部厚煤层至采掘输送带的工作要以机械化的方式来完成。

所清除掉的工作面可以分为下工作面23（图2）和上工作面24。用采煤机（图上未示出）从下工作面23可以开采出高度为3.5～4.5米的煤。采煤机通过后，对部分顶板25处露出来的下工作面23用顶梁4的可伸出构件5加以支撑（托住）。然后利用液压千斤顶21和液压支柱19，分别对顶梁4和整个支架组重新施加推力。同时利用由液压千顶22驱动的防挤压装置7加固工作面的前壁8。与此同时，用装在顶染4可伸出构件5上的尖头采掘刀具6砍开落下的大块煤块。

在采煤机通过的距离等于采掘输送带（图上未示出）弯曲值以后，完成向下工作面23移动按顺序轮到的液压支架组。为此，要借助于液压支柱19和液压千斤顶21卸去带有顶梁4的盖板2上的负荷，并且启动液压千斤顶20，以完成支架组的移动。然后，顶梁5上可伸出的构件5返回到原始位置，而防挤压装置7重新占据向工作面前壁8施加推力的位置。

按照这样的方式，上述的开采下工作面23处煤炭的过程可以重复必要的次数。此外，带有切断刀头17的防护构件16，处在伸出的位置，如图3所示，而闸门15（图1上的点画线所示）经常截断盖板2上的排煤孔。与此同时，铲斗9升到上部的极限位置。但是，在突破顶板岩石时，防护构件16要支撑住抓斗9的壁11，并且整个排煤装置降至下部的极限位置，同时紧紧关闭盖板2的排煤操作孔（图1上用点画线表示出这个位置）。这样一来，液压支架组在移动时，不会碰到上部厚煤层和坍落岩石的阻碍，并且用上述方法还可通过采煤工作面的危险地段。与此同时，诸支架组在进行拆装工作时占据类似的位置，从而可以大大简化上述的作业，这种作业与用于中厚度煤层成组液压支架的拆装工作是相同的。

在上部工作面24（图2）内，用起动了振动器（图上未示出）的切断刀头17破坏上部的厚煤层。为此，要启动防护构件16的传动机构和振动器。这样切断刀头17将破坏上部的厚煤层，与此同时，防护构件16将使要破坏的大块煤体与岩石相隔离（图3）。这样将持续到防护构件16完全伸到技术操作所要求的程度。然后在振动器开动的情况下，刀头的传动机构即液压缸18，将切断刀头17转动一个所需要的角度。此后按工艺循环的宽度完成向工作面移动防护构件16的作业。为此，利用液压千斤顶14，放下铲斗9，并且同时推出防护构件16（图2）。在煤块充满铲斗9的情况下，打开闸门15，将煤块排至采掘输送带（图上未示出）。向下转动抓斗9，用防护构件16压挤所形成的大块煤炭，将其破碎到技术操作所要求的粒度。在排出上部煤层的煤炭以后，根据顶板岩石的稳定情况，重新使抓斗9占据原来的位置，即如图1上用点画线或实线表示出的位置。

在开采具有坚固的煤炭和坚硬的包裹体的厚矿层时，可能要利用煤矿压力的有益效用，这可在用力转动切断刀头17和开动振动器（图上未示出）的条件下，利用增加多方面操作盖板2，铲斗9和防护构件16的数量来达到。这样有助于加速排煤过程，并且有助于将上部厚煤层破碎到技术操作所要求的粒度。

在所述的液压支架组中，利用具有多种用途的执行构件，在不采用钻孔爆破作业的情况下，可以破碎具有任意坚固性和粘性的煤炭。在甲烷和煤尘含量高的煤矿里，采用钻孔爆破作业是危险的。

Claims (3)

1、液压支架组含有基座1，盖板2，至少一根液压支柱19和排煤装置；在冒顶区盖板铰接在基座1上，而在开采工作面区则铰接在带有防挤压装置7的顶染4上；液压支柱19置放在盖板2和基座1之间，并且将其铰接在盖板2和基座1上；在开采工作面区域，排煤装置放于盖板2的开孔内，固定在盖板上，但在垂直平面内能够转动，并且用几个铰接在基座1上的液压千斤顶14与其连接；本液压支架组的特点为，排煤装置制作成铲斗9，其空腔对着工作面，为了限制坍落的岩石钻落至工作面附近的空地，朝向冒顶区的铲斗9在斗壁11的内表面上，安装能够向工作面纵向移动的防护构件16，其宽度实际上与铲斗9壁11的宽度相同，并且在靠近工作面的一侧装有切断刀头17。

2、根据权利要求1，本支架组的特点为，能够转动的切断刀头17与防护构件16相铰接，并与振动器的执行构件加以连接，而振动器与执行构件相连接。

3、根据权利要求1，本支架组的特点为，在卸煤区内对着基座1的铲斗9的壁12上，以铰接方式安有一个在垂直平面内能够转动的闸门15。

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