CN105626116A - 一种综采工作面支护装置及其端头支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种综采工作面支护装置及其端头支架。端头支架包括支架主体及其顶部设置的顶梁，顶梁的左侧或右侧为过渡侧，顶梁上装配有防倒侧挑件，防倒侧挑件和顶梁之间装配有用于在伸展状态时带动防倒侧挑件从顶梁的过渡侧伸出、在回缩状态时带动防倒侧挑件在顶梁的过渡侧缩回的防倒侧挑驱动装置。本发明中端头支架通过顶梁上装配的防倒侧挑件对过渡支架进行顶推支撑，这样在综采工作面位置处，上、下顺槽前方的端头支架将从过渡支架的两侧进行顶推支撑，其支撑动作是在防倒侧挑驱动装置的带动下进行的，该防倒侧挑驱动装置可带动防倒侧挑件的伸出和缩回，从而省去了在综采工作面处工作人员的施工作业，提高了井下作业的安全性。

Description

一种综采工作面支护装置及其端头支架

技术领域

本发明涉及一种综采工作面支护装置及其端头支架。

背景技术

目前，端头支架为综采设备及行人提供安全空间，并且能够维护巷道和回采工作面交叉口处的顶板，实现端头机械化，但是，由于大倾角放顶煤工作面的复杂情况，导致目前综采大倾角放顶煤工作面上、下顺槽无合适的端头支架维护，而大多数煤矿在端头位置仍旧采用原始的单体支柱架木头支撑维护顶板，此方式对于顶板的维护安全系数低下，并且可靠性差，对于其维护下的安全空间，在设备运行以及人员操作时存在安全弊端，如顶板压力较大不稳定、巷道下帮煤壁不以维护、过渡支架防倒支撑等问题，对于整个综采设备的运行维护增加困难，对于单体木板回收带来的安全问题非常严重，尤其在大倾角下方存在顶板压力集中问题更加危险。

中国专利文献CN102877872A公开了一种“重型大采高全防护大倾角长壁综放工作面自动控制支护设备”，包括处于顺槽中的超前支架、处于顺槽前端的端头支架、处于工作面出的中间支架、处于端头支架和中间支架之间的过渡支架，以通过端头支架在上、下顺槽的前端起到支护作用。但这种支护装置中采用的防倒装置为连接在相邻支架的顶梁之间的索链，这种防倒方式存在以下问题：

1，索链在相邻支架之间的拆装均需工人在工作面处手工作业完成，施工过程费时费力，同时也增大了工人在井下作业的安全隐患；

2，因索链在支架上连接的位置处于支架的腰部，所以在支架发生倾倒的过程中，虽然索链会给支架提供一定的拉紧作用，但支架极易以索链的连接点为铰点继续倾倒，导致索链对支架的倾倒防护作用有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种端头支架，旨在解决现有技术中支护装置的各支架间通过索链拉紧的方式防止支架倾倒，引起的工人井下作业安全隐患增大的问题。同时，本发明还提供了一种使用该端头支架的综采工作面支护装置

为了实现以上目的，本发明中端头支架的技术方案如下：

端头支架，包括支架主体及其顶部设置的顶梁，顶梁的左侧或右侧为用于在工作面处朝向过渡支架设置的过渡侧，顶梁上装配有用于顶推过渡侧的过渡支架的防倒侧挑件，防倒侧挑件和顶梁之间装配有用于在伸展状态时带动防倒侧挑件从顶梁的过渡侧伸出、在回缩状态时带动防倒侧挑件在顶梁的过渡侧缩回的防倒侧挑驱动装置。

防倒侧挑件为铰接在顶梁的过渡侧、以用于在防倒侧挑驱动装置的带动下翻转展开和折回的防倒侧挑梁，防倒侧挑梁具有铰接在顶梁的过渡侧上的铰接端和远离铰接端的自由端，自由端设有用于在防倒侧挑梁展开至水平状态时、限位挡止在过渡支架靠近过渡侧的一侧的防倒挡止面。

防倒侧挑梁上沿自由端的悬伸方向导向移动装配有防倒伸缩梁，防倒伸缩梁具有用于从防倒侧挑梁的自由端伸出、以顶推顶梁过渡侧的过渡支架的顶推端，并在防倒伸缩梁和防倒侧挑梁之间装配有用于带动顶推端从自由端伸出的防倒伸缩驱动装置。

支架主体包括用于在工作面处处于过渡支架左侧或右侧的后置支架和处于后置支架之前的前置支架，所述防倒侧挑件和防倒侧挑驱动装置处于后置支架的顶梁上。

后置支架和前置支架之间装配有处于底部的移架驱动装置和处于顶部的移架伸缩梁，移架驱动装置用于顶推后置支架和前置支架在前后方向相对移动，移架伸缩梁用于在后置支架和前置支架的顶梁之间前后伸缩。

顶梁的背向过渡侧的一侧为偏帮侧，偏帮侧上铰接有两级以上依次铰接的偏帮侧挑梁，各级偏帮侧挑梁中第一级的远离第二级的一端铰接在顶梁的偏帮侧上，并在第一级偏帮侧挑梁和顶梁之间及相邻各级偏帮侧挑梁之间均装配有用于带动偏帮侧挑梁展开和折回的偏帮侧挑驱动装置。

本发明中综采工作面支护装置的技术方案如下：

综采工作面支护装置，包括过渡支架及其一侧的端头支架，端头支架包括支架主体及其顶部设置的顶梁，顶梁的左侧或右侧为用于在工作面处朝向过渡支架设置的过渡侧，顶梁上装配有用于顶推过渡侧的过渡支架的防倒侧挑件，防倒侧挑件和顶梁之间装配有用于在伸展状态时带动防倒侧挑件从顶梁的过渡侧伸出、在回缩状态时带动防倒侧挑件在顶梁的过渡侧缩回的防倒侧挑驱动装置。

防倒侧挑件为铰接在顶梁的过渡侧、以用于在防倒侧挑驱动装置的带动下翻转展开和折回的防倒侧挑梁，防倒侧挑梁具有铰接在顶梁的过渡侧上的铰接端和远离铰接端的自由端，自由端设有用于在防倒侧挑梁展开至水平状态时、限位挡止在过渡支架靠近过渡侧的一侧的防倒挡止面。

防倒侧挑梁上沿自由端的悬伸方向导向移动装配有防倒伸缩梁，防倒伸缩梁具有用于从防倒侧挑梁的自由端伸出、以顶推顶梁过渡侧的过渡支架的顶推端，并在防倒伸缩梁和防倒侧挑梁之间装配有用于带动顶推端从自由端伸出的防倒伸缩驱动装置。

支架主体包括用于在工作面处处于过渡支架左侧或右侧的后置支架和处于后置支架之前的前置支架，所述防倒侧挑件和防倒侧挑驱动装置处于后置支架的顶梁上，且后置支架和前置支架之间装配有处于底部的移架驱动装置和处于顶部的移架伸缩梁，移架驱动装置用于顶推后置支架和前置支架在前后方向相对移动，移架伸缩梁用于在后置支架和前置支架的顶梁之间前后伸缩。

本发明中端头支架通过顶梁上装配的防倒侧挑件对过渡支架进行顶推支撑，这样在综采工作面位置处，顺槽前方的端头支架将从过渡支架的侧面进行顶推支撑，其支撑动作是在防倒侧挑驱动装置的带动下进行的，该防倒侧挑驱动装置可带动防倒侧挑件的伸出和缩回，从而省去了在综采工作面处工作人员的施工作业，解决了现有技术中支护装置的各支架间通过索链拉紧的方式防止支架倾倒，引起的工人井下作业安全隐患增大的问题。同时，防倒侧挑件所处的位置是在端头支架的顶部，这就保证了防倒侧挑件能够从尽量高的位置处对过渡支架进行顶推支撑，以避免过渡支架以防倒侧挑件的顶推部位为支点进行倾翻，保证了防倒防护作用的可靠性。

附图说明

图1是本发明的综采工作面支护装置的实施例中端头支架的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中前置支架的结构示意图；

图4是图1中后置支架的结构示意图。

具体实施方式

本发明中综采工作面支护装置的实施例：该支护装置包括处于综采工作面处的中间支架、处于上顺槽和下顺槽前方的端头支架、处于上顺槽和下顺槽中的超前支架以及处于端头支架和中间支架之间的过渡支架，中间支架、过渡支架、端头支架和超前支架在巷道中的布置方式属于现有技术，在此不再赘述。

以处于右侧的端头支架为例，如图1至图4所示，端头支架包支架主体及其顶部设置的顶梁，支架主体分为由前置左架1和前置右架2组成的前置支架以及由后置右架4和后置右架组成的后置支架，前置支架处于过渡支架的前方，后置支架处于过渡支架的右侧。前置左架1和前置右架2均包括前架底座38，前架底座38的前后两侧均装配有立设的前架支柱，两前架立柱37的顶部架设有前后延伸的前架顶梁23，前架顶梁23和前架底座38之间还装配有处于两前架立柱37之间的前架连杆机构24。后置右架4和后置右架均包括后架底座34，后架底座34的前后两侧均装配有立设的后架支柱，两后架立柱33的顶部架设有前后延伸的后架顶梁27，后架顶梁27和后架底座34之间还装配有处于两后架立柱33之间的后架连杆机构28。

后置右架4的后架顶梁27左侧为在综采工作面处朝向过渡支架设置的过渡侧，该过渡侧上装配有防倒侧挑件和防倒侧挑驱动装置，其中防倒侧挑件为铰接在后架顶梁27的过渡侧上的防倒侧挑梁16，防倒侧挑梁16用于在防倒侧挑驱动装置的带动下翻转展开和折回，防倒侧挑梁16具有铰接在后架顶梁27的过渡侧上的铰接端和远离铰接端的自由端，自由端的端面为用于在防倒侧挑梁16展开至水平状态时、限位挡止在过渡支架右侧的防倒挡止面。防倒侧挑梁16上沿自由端的悬伸方向导向移动装配有防倒伸缩梁20，防倒伸缩梁20具有用于从防倒侧挑梁16的自由端伸出、以顶推后架顶梁27过渡侧的过渡支架的顶推端，并在防倒伸缩梁20和防倒侧挑梁16之间装配有用于带动顶推端从自由端伸出的防倒伸缩驱动装置。防倒侧挑驱动装置和防倒伸缩驱动装置均为千斤顶，其中防倒侧挑梁千斤顶18的一端铰接在后架顶梁27的过渡侧上、另一端铰接在防倒侧挑梁16的自由端上，防倒伸缩梁千斤顶17的一端铰接在防倒侧挑梁16的铰接端上、另一端铰接在防倒伸缩梁20的顶推端上，并在防倒伸缩梁20和防倒侧挑梁16之间装配有沿防倒侧挑梁16的自由端伸缩方向导向移动装配在两者之间的导轨，该导轨既可以给防倒伸缩梁20在防倒侧挑梁16上的伸缩移动提供导向、又能使得防倒伸缩梁20始终连接在防倒侧挑梁16上。同时，在防倒侧挑梁16的自由端上开设有供防倒伸缩梁20的顶推端伸出的开口，以供防倒伸缩梁20从防倒侧挑梁16的防倒挡止面伸出。

后置右架4和后置右架的后架顶梁27的后侧均铰接有掩护梁29，掩护梁29的前端铰接在后架顶梁27的后侧、后端为自由端，掩护梁29的自由端和后架底座34的后端之间装配有掩护梁千斤顶32，且掩护梁29的自由端上还铰接有尾梁30，尾梁30的前端铰接在掩护梁29的自由端上、后端为自由端，尾梁30的自由端和掩护梁29的自由端之间装配有尾梁千斤顶31。后置右架4后侧的掩护梁29的左右两侧和后置右架后侧的掩护梁29的右侧均铰接有侧板39，侧板39的自由端和掩护梁29的侧边之间装配有侧板千斤顶。

后置右架4的后架顶梁27右侧和前置左架1的前架顶梁23右侧均铰接有右侧挑梁5，后置的右侧挑梁5处于后置右架4和后置右架之间，前置的右侧挑梁5处于前置左架1和前置右架2之间；右侧挑梁5的左侧为铰接端、右侧为自由端，右侧挑梁5的自由端和对应顶梁之间装配有右侧挑梁千斤顶6。前置左架1的前架顶梁23右侧铰接有左侧挑梁7，左侧挑梁7的右端铰接在前架顶梁23的左侧、左端为自由端，并在左侧挑梁7的自由端和前架顶梁23的左侧之间装配有左侧挑梁千斤顶8。

后置右架的后架顶梁27右侧和前置右架2的前架顶梁23右侧均为处于背向支架主体的顶梁背向过渡侧的偏帮侧，该偏帮侧上铰接有两级依次铰接的偏帮侧挑梁，偏帮侧挑梁分为铰接在顶梁的偏帮侧上的一级侧挑梁15和铰接在一级侧挑梁15上的二级侧挑梁12，即两级偏帮侧挑梁中第一级的远离第二级的一端铰接在顶梁的偏帮侧上，并在一级侧挑梁15的自由端和顶梁的偏帮侧之间装配有一级侧挑梁千斤顶14，一级侧挑梁15的自由端和二级侧挑梁12的自由端之间装配有二级侧挑梁千斤顶13，一级侧挑梁千斤顶14和二级侧挑梁千斤顶13为顶推两级偏帮侧挑梁展开和折回的偏帮侧挑驱动装置。

前置左架1和前置右架2的前架顶梁23前侧均铰接有前梁21，前梁21的后端铰接在前架顶梁23的前侧、前端为自由端，并在前梁21的后端设有拐臂，拐臂和前架顶梁23之间装配有前梁千斤顶22。

后置右架4和后置右架左右间隔布置，后置右架4和后置右架之间装配有处于两后架顶梁27之间和处于两后架底座34之间的后架连架千斤顶19，后架连架千斤顶19沿左右延伸，可顶推后置右架4和后置右架在左右方向相对移动。前置左架1和前置右架2左右间隔布置，前置左架1和前置右架2之间装配有处于两前架顶梁23之间和处于两前架底座38之间的后架连架千斤顶19，后架连架千斤顶19沿左右延伸，可顶推前置左架1和前置右架2在左右方向相对移动。

前置左架1的前架底座38和后置右架4的后架底座34之间及前置右架2的前架底座38和后置右架的后架底座34之间均装配有移架千斤顶36，该移架千斤顶36在前置支架和后置支架之间形成了用于推动两者在前后方向相对移动的移架驱动装置。前置左架1的前架顶梁23和后置右架4的后架顶梁27之间及前置右架2的前架顶梁23和后置右架的后架顶梁27之间均装配有移架伸缩梁，该移架伸缩梁用于在后置支架和前置支架相对前后移动后前后伸缩，移架伸缩梁由铰接在前架顶梁23的后端的前架铰接梁25和铰接在后架顶梁27的前端的后架铰接梁40组成，后架铰接梁40沿前后方向导向移动插装在前架铰接梁25中，并在前架铰接梁25的后端开设有供后架铰接梁40伸出的抽拉口，前架铰接梁25的前端和后架铰接梁40的后端之间装配有移架伸缩梁千斤顶26。

本实施例中端头支架安装在煤矿井下巷道与工作面连接处，在机巷为转载机、前后刮板运输机机头提供安全防护空间，为行人从巷道到工作面行走以及操作提供安全可靠空间，在回风巷可以提供安全的行人空间。工作时，左侧挑梁千斤顶8和右侧挑梁千斤顶6伸出，使前置左架1的左侧挑梁7和右侧挑梁5打开，后置右架4的右侧挑梁5打开，同时，防倒侧挑梁千斤顶18伸出，防倒侧挑梁16张开，防倒伸缩梁20在防倒伸缩梁千斤顶17作用下伸出，给临近的过渡支架提供支撑，在大倾角过渡支架移架时提供有效的顶梁辅助支撑，防止过渡支架倾倒。前置右架2和后置右架的一级侧挑梁15和二级侧挑梁12在相应的千斤顶作用下往煤壁侧张开，有效支撑煤壁为过渡支架倾倒有效传递力，为两级侧挑梁的煤壁片帮提供防片帮功能，有效阻止落煤进入防护空间。在移架千斤顶36和移架伸缩梁千斤顶26作用下，端头支架可实现自移架功能，前架铰接梁25和后架铰接梁40有效支撑顶板，为行人提供可靠的空间。当巷道宽度变化时，前架连架千斤顶9和后架连架千斤顶19通过自身伸缩调节架间距离，前置左架1和后置右架4的右侧挑梁5可根据架间距离进行更换或在前置右架2的前架顶梁23左侧和后置右架的后架顶梁27左侧增加侧挑梁，提供安全防护。后置右架4和后置右架的掩护梁29和尾梁30可防止采空区顶板垮落掉入架内。在该端头支架中，左侧挑梁7、右侧挑梁5、防倒侧挑梁16及一级侧挑梁15、二级侧挑梁12可根据工作面的布置情况进行位置左右互换。

因此本实施例中后置右架4特有的防倒侧挑梁16结构，在使用时，该端头支架为相邻的过渡支架提供相应的支撑并提供防护空间，一方面可防止由于顶板垮落对临近的设备造成危害，另一方面为过渡支架的倾倒提供支撑。前置右架2与后置右架特有的一级侧挑梁15和二级侧挑梁12结构，不仅可以为端头支架提供更多的空间，而且能够适应工作面大倾角现状，当侧挑梁打开时，可与煤壁形成支撑，保持端头支架的稳定性，对于特殊煤层巷道下帮容易偏帮落煤等情况提供防护。前置左架1与后置右架4特有右侧挑梁5结构有效解决了两架之间行人或综采设备的安全防护空间，在巷道宽度增加时可以在右架顶梁上安装相同的侧挑梁结构，提供更宽敞的安全空间。前后连架之间的可伸缩移架伸缩梁在移架时为支撑顶板提供临时安全防护，为前后加的平衡稳定提供可靠连接。本端头支架可以通过前后架间的移架千斤顶36实现端头架自移功能，完全克服了端头支架需要靠其他外界连接拉移的缺陷。

在上述实施例中，各驱动装置均为千斤顶，在其他实施例中，该千斤顶也可以用电动推杆、驱动电机等替代。

在上述实施例中，防倒侧挑件为防倒侧挑梁，并通过防倒侧挑梁上的防倒伸缩梁对过渡支架进行顶推支撑，在其他实施例中，该防倒侧挑件也可以是防倒伸缩梁，即通过防倒伸缩梁的直接伸缩对过渡支架进行支撑。另外，防倒侧挑件也可以是千斤顶、电动推杆等直动式驱动装置的输出端或者通过该输出端驱动的传动机构的输出元件。

本发明中端头支架的实施例：本实施例中端头支架的结构与上述实施例中端头支架的结构相同，因此不再赘述。

Claims (10)

1.端头支架，包括支架主体及其顶部设置的顶梁，顶梁的左侧或右侧为用于在工作面处朝向过渡支架设置的过渡侧，其特征在于，顶梁上装配有用于顶推过渡侧的过渡支架的防倒侧挑件，防倒侧挑件和顶梁之间装配有用于在伸展状态时带动防倒侧挑件从顶梁的过渡侧伸出、在回缩状态时带动防倒侧挑件在顶梁的过渡侧缩回的防倒侧挑驱动装置。

2.根据权利要求1所述的端头支架，其特征在于，防倒侧挑件为铰接在顶梁的过渡侧、以用于在防倒侧挑驱动装置的带动下翻转展开和折回的防倒侧挑梁，防倒侧挑梁具有铰接在顶梁的过渡侧上的铰接端和远离铰接端的自由端，自由端设有用于在防倒侧挑梁展开至水平状态时、限位挡止在过渡支架靠近过渡侧的一侧的防倒挡止面。

3.根据权利要求2所述的端头支架，其特征在于，防倒侧挑梁上沿自由端的悬伸方向导向移动装配有防倒伸缩梁，防倒伸缩梁具有用于从防倒侧挑梁的自由端伸出、以顶推顶梁过渡侧的过渡支架的顶推端，并在防倒伸缩梁和防倒侧挑梁之间装配有用于带动顶推端从自由端伸出的防倒伸缩驱动装置。

4.根据权利要求1或2或3所述的端头支架，其特征在于，支架主体包括用于在工作面处处于过渡支架左侧或右侧的后置支架和处于后置支架之前的前置支架，所述防倒侧挑件和防倒侧挑驱动装置处于后置支架的顶梁上。

5.根据权利要求4所述的端头支架，其特征在于，后置支架和前置支架之间装配有处于底部的移架驱动装置和处于顶部的移架伸缩梁，移架驱动装置用于顶推后置支架和前置支架在前后方向相对移动，移架伸缩梁用于在后置支架和前置支架的顶梁之间前后伸缩。

6.根据权利要求1或2或3所述的端头支架，其特征在于，顶梁的背向过渡侧的一侧为偏帮侧，偏帮侧上铰接有两级以上依次铰接的偏帮侧挑梁，各级偏帮侧挑梁中第一级的远离第二级的一端铰接在顶梁的偏帮侧上，并在第一级偏帮侧挑梁和顶梁之间及相邻各级偏帮侧挑梁之间均装配有用于带动偏帮侧挑梁展开和折回的偏帮侧挑驱动装置。

7.综采工作面支护装置，包括过渡支架及其一侧的端头支架，端头支架包括支架主体及其顶部设置的顶梁，顶梁的左侧或右侧为用于在工作面处朝向过渡支架设置的过渡侧，其特征在于，顶梁上装配有用于顶推过渡侧的过渡支架的防倒侧挑件，防倒侧挑件和顶梁之间装配有用于在伸展状态时带动防倒侧挑件从顶梁的过渡侧伸出、在回缩状态时带动防倒侧挑件在顶梁的过渡侧缩回的防倒侧挑驱动装置。

8.根据权利要求7所述的综采工作面支护装置，其特征在于，防倒侧挑件为铰接在顶梁的过渡侧、以用于在防倒侧挑驱动装置的带动下翻转展开和折回的防倒侧挑梁，防倒侧挑梁具有铰接在顶梁的过渡侧上的铰接端和远离铰接端的自由端，自由端设有用于在防倒侧挑梁展开至水平状态时、限位挡止在过渡支架靠近过渡侧的一侧的防倒挡止面。

9.根据权利要求8所述的综采工作面支护装置，其特征在于，防倒侧挑梁上沿自由端的悬伸方向导向移动装配有防倒伸缩梁，防倒伸缩梁具有用于从防倒侧挑梁的自由端伸出、以顶推顶梁过渡侧的过渡支架的顶推端，并在防倒伸缩梁和防倒侧挑梁之间装配有用于带动顶推端从自由端伸出的防倒伸缩驱动装置。

10.根据权利要求7或8或9所述的综采工作面支护装置，其特征在于，支架主体包括用于在工作面处处于过渡支架左侧或右侧的后置支架和处于后置支架之前的前置支架，所述防倒侧挑件和防倒侧挑驱动装置处于后置支架的顶梁上，且后置支架和前置支架之间装配有处于底部的移架驱动装置和处于顶部的移架伸缩梁，移架驱动装置用于顶推后置支架和前置支架在前后方向相对移动，移架伸缩梁用于在后置支架和前置支架的顶梁之间前后伸缩。