CN105736027B - 沿空留巷支架组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了沿空留巷支架组，包括通过挡矸钢板连接的沿空留巷端头支架和沿空留巷挡矸支架，挡矸钢板与沿空留巷端头支架后方的铺网机构固定连接，挡矸钢板与沿空留巷挡矸支架的侧部上挡矸板和侧部下挡矸板搭接，挡矸支架由油缸连接的两排支架体组成，端头支架顶梁与底座由四根液压支柱和一个四连杆连接，支架顶梁上部设有保护顶板锚索装置，顶梁后部设有后伸缩梁，底座后部铰接连接有铺网机构。本发明解决了沿空留巷采空区侧挡矸与支护、端头支架铺网及躲避锚索问题，可以满足日推采20米的沿空留巷的速度要求，广泛用于煤矿沿空留巷。

Description

沿空留巷支架组

技术领域

本发明涉及采煤工作面液压支架，具体涉及沿空留巷支架组。

背景技术

传统的采煤方法在采煤工作面之间留设煤柱，煤柱宽度一般达到20～25米，煤柱损失占到我国煤矿开采损失的10％以上，以2014年为例，我国煤矿年产量38.7亿吨，则因煤柱损失高达近4亿吨；同时，沿空留巷可以实现Y型通风，减少瓦斯超限发生的爆炸事故。

目前，我国沿空留巷普遍采用木点柱抵挡采空区冒落的矸石，为施工人员作业及浇筑墙体创造空间，在3米以上的煤层实行沿空留巷时，木点柱成本高、施工难度大、工程量大，而且木点柱不能有效挡矸，容易倾倒，危及作业人员人身安全。普通的端头支架顶梁后部短，不能掩护后方作业的人员，为此，需要在架前铺网，但是端头支架架前铺网影响采煤机割煤，影响煤炭产量，因此需要改为架后铺网，保证作业人员安全；同时，沿空留巷需要把巷道保留下来，需要保护顶板支护不受破坏，而在不沿空留巷的情况下则不需要，普通端头支架在顺槽里走过后，顶板锚索锚杆基本被顶坏，为了保护锚索，需要保护顶板锚索，降低支护成本。因此，沿空留巷需要实现以下目标：第一，解决沿空留巷机械化挡矸、满足支护强度要求、支架能够移动的问题；第二，解决普通端头支架尾部大面积空顶存在支护安全隐患、普通端头支架不能保护顶板锚索、架前铺网影响煤炭产量的问题；第三，解决沿空留巷端头支架与沿空留巷挡矸支架互相配套问题，防止两支架间漏矸，保证作业安全。

发明内容

本发明的目的提供沿空留巷支架组，该沿空留巷支架组能够满足采煤工作面端头与采空区支护及挡矸。

本发明的技术方案是：沿空留巷支架组，包括电液控制系统，包括通过挡矸钢板连接的沿空留巷端头支架和沿空留巷挡矸支架；

沿空留巷挡矸支架包括由油缸连接的并排的两排支架体，第一排支架体靠近沿空巷道一侧，第二排支架体靠近采空区一侧，每排支架体包括依次连接的1-5个支架单元，两排支架体的支架单元个数相同，每个支架单元包括窄顶梁，窄顶梁通过液压支柱a和单摆杆与窄底座连接，其中每排支架体至少有1个支架单元设有四连杆；

每排支架体的支架单元的窄顶梁依次连接，支架单元的窄底座依次连接；

第二排支架体中的窄顶梁和窄底座位于采空区侧面分别连接有侧部上挡矸板和侧部下挡矸板，相对的侧部上挡矸板和侧部下挡矸板搭接；

两排支架体中同列的两个窄顶梁通过横向布置的1～2个顶部横向推拉油缸连接，两排支架体中同列的两个窄底座通过横向布置1～2个底部横向推拉油缸连接；

两排支架体中靠近沿空留巷端头支架的第一列支架单元的两个窄底座通过纵向布置的纵向推拉油缸a连接，最后一列支架单元的两个窄底座通过纵向布置的纵向推拉油缸b连接，纵向推拉油缸a的活塞杆端高于纵向推拉油缸a的底座端，纵向推拉油缸b的活塞杆端高于纵向推拉油缸b的底座端，纵向推拉油缸a和纵向推拉油缸b与窄底座的夹角均为1～10°；

两排支架体中最后一列支架单元的两个窄顶梁的末端上均连接有与侧部上挡矸板及窄顶梁垂直布置的后端上挡矸板，两排支架体中最后一列支架单元的两个的窄底座后端上均连接有与侧部下挡矸板及窄底座垂直布置的后端下挡矸板，相对的后端上挡矸板和后端下挡矸板搭接；

两排支架体中第一排最后一列支架单元的窄顶梁、窄底座上靠第二排支架体一侧分别连接有侧部上挡矸板及侧部下挡矸板，侧部上挡矸板与侧部下挡矸板搭接；

沿空留巷端头支架包括宽顶梁、宽底座、四连杆、液压支柱b；宽顶梁的一端设置有后伸缩梁，宽顶梁上沿宽顶梁长度方向设置有两根相互平行的槽型梁；宽顶梁通过4根矩形布置的液压支柱b和四连杆与宽底座连接；宽底座与铺网机构连接，铺网机构包括L型的箱体，箱体的一端与宽底座连接，箱体的另一端通过铺网油缸连接有可伸缩的抽屉；

挡矸钢板与沿空留巷端头支架后方的铺网机构固定连接，挡矸钢板与沿空留巷挡矸支架的侧部上挡矸板和侧部下挡矸板搭接。

本发明的特点还在于，

沿空留巷挡矸支架的纵向推拉油缸a和纵向推拉油缸b均设置1～2个。

沿空留巷挡矸支架的纵向推拉油缸a的活塞杆端与第二排第一列支架单元中的窄底座上的两孔耳座铰接，纵向推拉油缸a的底座端与第一排第一列支架单元的窄底座上的三孔耳座铰接。

沿空留巷挡矸支架的后端上挡矸板与窄顶梁通过螺栓连接，后端下挡矸板与窄底座通过螺栓连接；

每排支架体的支架单元的窄顶梁依次铰接，支架单元的窄底座依次铰接；

沿空留巷挡矸支架的第一排第三列支架单元上的侧部上挡矸板与窄顶梁螺栓连接，侧部下挡矸板与窄底座螺栓连接。

沿空留巷挡矸支架的第一排支架体的窄底座上设有均布的3～6根侧推千斤顶。

沿空留巷端头支架的后伸缩梁内置于宽顶梁的的一端，后伸缩梁到可伸缩抽屉的距离不大于50mm。

沿空留巷端头支架的每个槽型梁上均设置有两个以上垫块，每个槽型梁上均垂直设置有杆体，杆体均垂直插入宽顶梁的横向预留槽内，杆体均通过调节槽型梁油缸与宽顶梁连接。

沿空留巷端头支架的箱体的一端与宽底座铰接。

沿空留巷端头支架的可伸缩抽屉插入箱体的另一端并通过两根铺网油缸与箱体连接。

沿空留巷端头支架设置3～4台，沿空留巷端头支架第三台或第四台与沿空留巷挡矸支架通过挡矸钢板连接。

本发明的有益效果是：支护与挡矸效果好、便于支架移动、能够有效保护作业人员安全，不影响割煤速度、保护顺槽顶板锚索、满足日推采15～20米沿空留巷需要，广泛应用于煤矿、冶金等行业。

附图说明

图1为本发明沿空留巷支架组结构示意图；

图2为本发明沿空留巷支架组布置平面示意图；

图3为本发明沿空留巷支架组中沿空留巷挡矸支架三维结构示意图；

图4为本发明沿空留巷支架组中沿空留巷挡矸支架的第一排支架体主视图；

图5为本发明沿空留巷支架组中沿空留巷挡矸支架的第二排支架体主视图；

图6为本发明沿空留巷支架组中沿空留巷挡矸支架的第三列支架单元剖视图；

图7为本发明沿空留巷支架组中沿空留巷挡矸支架的纵向推拉油缸a布置示意图；

图8为本发明沿空留巷支架组中沿空留巷端头支架的结构示意图；

图9为本发明沿空留巷支架组中沿空留巷端头支架的铺网机构后视图；

图10为本发明沿空留巷支架组中沿空留巷端头支架的顶梁结构剖视图。

图中：1.第一排支架体，2.第二排支架体，3.支架单元，4.窄顶梁，4.1.宽顶梁，5.液压支柱a，5-1.液压支柱b，6.单摆杆，6.1.四连杆，7.窄底座，7.1.宽底座，8.侧部上挡矸板，9.侧部下挡矸板，10.顶部横向推拉油缸，11.底部横向推拉油缸，12.纵向推拉油缸a，13.纵向推拉油缸b，14.后端上挡矸板，15.后端下挡矸板，16.两孔耳座，17.三孔耳座，18.侧推千斤顶，19.后伸缩顶梁，20.槽型梁，21.箱体，22.铺网油缸，23.可伸缩抽屉，24.垫块，25.杆体，26.调节槽型梁油缸，27.沿空巷道，28.沿空留巷人造墙，29.采煤工作面顺槽，30.模板，31.金属网，32.挡矸钢板。

具体实施方式

下面结合附图对发明内容进一步说明：

参照图1-图10所示，沿空留巷支架组，包括电液控制系统，包括通过挡矸钢板32连接的沿空留巷端头支架和沿空留巷挡矸支架；

沿空留巷挡矸支架包括由油缸连接的并排的两排支架体，第一排支架体1靠近沿空巷道一侧，第二排支架体2靠近采空区一侧，每排支架体包括依次连接的1-5个支架单元3，每个支架单元3包括窄顶梁4，窄顶梁4通过液压支柱a5和单摆杆6与窄底座7连接，其中每排支架体至少有1个支架单元3设有四连杆6-1；

每排支架体的支架单元3的窄顶梁4依次连接，支架单元3的窄底座7依次连接；

第二排支架体2中的窄顶梁4和窄底座7位于采空区侧面分别连接有侧部上挡矸板8和侧部下挡矸板9，相对的侧部上挡矸板8和侧部下挡矸板9搭接；

两排支架体中同列的两个窄顶梁4通过横向布置的1～2个顶部横向推拉油缸10连接，两排支架体中同列的两个窄底座7通过横向布置1～2个底部横向推拉油缸11连接；

两排支架体中靠近沿空留巷端头支架的第一列支架单元3的两个窄底座7通过纵向布置的纵向推拉油缸a12连接，最后一列支架单元3的两个窄底座7通过纵向布置的纵向推拉油缸b13连接，纵向推拉油缸a12的活塞杆端高于纵向推拉油缸a12的底座端，纵向推拉油缸b13的活塞杆端高于纵向推拉油缸b13的底座端，纵向推拉油缸a12和纵向推拉油缸b13与窄底座7的夹角均为1～10°；

两排支架体中最后一列支架单元3的两个窄顶梁4的末端上均连接有与侧部上挡矸板8及窄顶梁4垂直布置的后端上挡矸板14，两排支架体中最后一列支架单元3的两个的窄底座7后端上均连接有与侧部下挡矸板9及窄底座7垂直布置的后端下挡矸板15，相对的后端上挡矸板14和后端下挡矸板15搭接；

两排支架体中第一排最后一列支架单元3的窄顶梁4、窄底座7上靠第二排支架体2一侧分别连接有侧部上挡矸板8及侧部下挡矸板9，侧部上挡矸板8与侧部下挡矸板9搭接；

沿空留巷端头支架包括宽顶梁4-1、宽底座7-1、四连杆6-1、液压支柱b5-1；宽顶梁4-1的一端设置有后伸缩梁19，宽顶梁4-1上沿宽顶梁4-1长度方向设置有两根相互平行的槽型梁20；宽顶梁4-1通过4根矩形布置的液压支柱b5-1和四连杆6-1与宽底座7-1连接；宽底座7-1与铺网机构连接，铺网机构包括L型的箱体21，箱体21的一端与宽底座7-1连接，箱体21的另一端通过铺网油缸22连接有可伸缩抽屉23；

挡矸钢板32与沿空留巷端头支架后方的铺网机构固定连接，挡矸钢板32与沿空留巷挡矸支架的侧部上挡矸板8和侧部下挡矸板9搭接；

沿空留巷挡矸支架的纵向推拉油缸a12和纵向推拉油缸b13均设置1～2个；

沿空留巷挡矸支架的纵向推拉油缸a12的活塞杆端与第二排第一列支架单元3中的窄底座7上的两孔耳座16铰接，纵向推拉油缸a12的底座端与第一排第一列支架单元3的窄底座7上的三孔耳座17铰接；

沿空留巷挡矸支架的后端上挡矸板14与窄顶梁4通过螺栓连接，后端下挡矸15与窄底座7通过螺栓连接；

每排支架体的支架单元3的窄顶梁4依次铰接，支架单元3的窄底座7依次铰接；

沿空留巷挡矸支架的第一排第三列支架单元2上的侧部上挡矸板8与窄顶梁4螺栓连接，侧部下挡矸板9与窄底座7螺栓连接；

沿空留巷挡矸支架的第一排支架体1的窄底座7上设有均布的3～6根侧推千斤顶18；

沿空留巷端头支架的后伸缩梁21内置于宽顶梁4-1的的一端，后伸缩梁21到可伸缩抽屉23的距离不大于50mm；

沿空留巷端头支架的每个槽型梁20上均设置有两个以上垫块24，每个槽型梁20上均垂直设置有杆体25，杆体25均垂直插入宽顶梁4-1的横向预留槽内，杆体25均通过调节槽型梁油缸26与宽顶梁4-1连接；

沿空留巷端头支架的箱体21的一端与宽底座7-1铰接；

沿空留巷端头支架的可伸缩抽屉23插入箱体21的另一端并通过两根铺网油缸22与箱体21连接；

沿空留巷端头支架设置3～4台，沿空留巷端头支架第三台或第四台与沿空留巷挡矸支架通过挡矸钢板32连接；

沿空留巷端头支架第一号、第二号、第三号支架结构及尺寸相同，第四号支架与第三号支架相比，靠采空区侧增加了侧部上挡矸板8及侧部下挡矸板9，侧部上挡矸板8与侧部下挡矸板9搭接，同时第四号支架宽顶梁4-1尾部及L型箱体21的底座比第三号支架长1.0米。

如图2所示，采煤工作面安装有多台液压支架，4台沿空留巷端头支架后方设有沿空留巷挡矸支架，沿空留巷端头支架第3架尾部铰接垂直布置的挡矸钢板32，钢板与挡矸支架靠采空区侧搭接，割煤前，在铺网机构内铺设一卷金属网31，然后开始采煤，采煤一刀后，降低端头支架宽顶梁4-1，调节槽型梁20的横向位置，躲开顺槽29里顶板上的锚索，然后开始拉架，拉架一个步距后，升起沿空留巷端头支架的宽顶梁4-1，并支护顶板，拉架过程中，金属网31自动往后延伸铺设，挡矸支架通过支架控制器实现手动、控制面板或无线控制来操作，沿空留巷端头支架前移一个步距，接着挡矸支架第二排支架2体降架，此时，第一排支架体1支撑顶板，第二排支架2体在纵向推拉油缸a12与纵向推拉油缸b13的推力下向前移动一个步距，移动到位后，第二排支架体2升架并支撑顶板，接着，第一排支架体1降架，降完架后，第一排支架体1在纵向推拉油缸a12与纵向推拉油缸b13的拉力作用下向前移动，移动到位后升架支撑顶板，如此循环，第一排支架体1与第二排支架体2互为支点、互为推拉、迈步前移，实现采空区挡矸并支护采空区顶板，给作业人员创造安全空间，可以边移架边支模板30边浇筑人造墙28，实现了采煤与墙体浇筑的平行作业，满足日推采15～20米采煤工作面沿空留巷的需要。

本发明的沿空留巷支架组，支护与挡矸效果好、便于支架移动、能够有效保护作业人员安全，不影响割煤速度、保护顺槽顶板锚索、满足日推采15～20米沿空留巷需要，广泛应用于煤矿、冶金等行业。

Claims (10)

1.沿空留巷支架组，包括电液控制系统，其特征在于，包括通过挡矸钢板(32)连接的沿空留巷端头支架和沿空留巷挡矸支架；

所述的沿空留巷挡矸支架包括由油缸连接的并排的两排支架体，第一排支架体(1)靠近沿空巷道一侧，第二排支架体(2)靠近采空区一侧，每排支架体包括依次连接的1-5个支架单元(3)，两排支架体的支架单元(3)个数相同，每个支架单元(3)包括窄顶梁(4)，窄顶梁(4)通过液压支柱a(5)和单摆杆(6)与窄底座(7)连接，其中每排支架体至少有1个支架单元(3)设有四连杆(6-1)；

每排支架体的支架单元(3)的窄顶梁(4)依次连接，支架单元(3)的窄底座(7)依次连接；

所述的第二排支架体(2)中的窄顶梁(4)和窄底座(7)位于采空区侧面分别连接有侧部上挡矸板(8)和侧部下挡矸板(9)，相对的侧部上挡矸板(8)和侧部下挡矸板(9)搭接；

所述的两排支架体中同列的两个窄顶梁(4)通过横向布置的1～2个顶部横向推拉油缸(10)连接，两排支架体中同列的两个窄底座(7)通过横向布置1～2个底部横向推拉油缸(11)连接；所述的两排支架体中靠近沿空留巷端头支架的第一列支架单元(3)的两个窄底座(7)通过纵向布置的纵向推拉油缸a(12)连接，最后一列支架单元(3)的两个窄底座(7)通过纵向布置的纵向推拉油缸b(13)连接，纵向推拉油缸a(12)的活塞杆端高于纵向推拉油缸a(12)的底座端，纵向推拉油缸b(13)的活塞杆端高于纵向推拉油缸b(13)的底座端，纵向推拉油缸a(12)和纵向推拉油缸b(13)与窄底座(7)的夹角均为1～10°；

所述的两排支架体中最后一列支架单元(3)的两个窄顶梁(4)的末端上均连接有与侧部上挡矸板(8)及窄顶梁(4)垂直布置的后端上挡矸板(14)，两排支架体中最后一列支架单元(3)的两个的窄底座(7)后端上均连接有与侧部下挡矸板(9)及窄底座(7)垂直布置的后端下挡矸板(15)，相对的后端上挡矸板(14)和后端下挡矸板(15)搭接；

所述的两排支架体中第一排最后一列支架单元(3)的窄顶梁(4)、窄底座(7)上靠第二排支架体(2)一侧分别连接有侧部上挡矸板(8)及侧部下挡矸板(9)，侧部上挡矸板(8)与侧部下挡矸板(9)搭接；

所述的沿空留巷端头支架包括宽顶梁(4-1)、宽底座(7-1)、四连杆(6-1)、液压支柱b(5-1)；所述的宽顶梁(4-1)的一端设置有后伸缩梁(19)，宽顶梁(4-1)上沿宽顶梁(4-1)长度方向设置有两根相互平行的槽型梁(20)；所述的宽顶梁(4-1)通过4根矩形布置的液压支柱b(5-1)和四连杆(6-1)与宽底座(7-1)连接；所述的宽底座(7-1)与铺网机构连接，铺网机构包括L型的箱体(21)，箱体(21)的一端与宽底座(7-1)连接，箱体(21)的另一端通过铺网油缸(22)连接有可伸缩的抽屉(23)；

挡矸钢板(32)与沿空留巷端头支架后方的铺网机构固定连接，挡矸钢板(32)与沿空留巷挡矸支架的侧部上挡矸板(8)和侧部下挡矸板(9)搭接。

2.根据权利1所述的沿空留巷支架组，其特征在于，所述沿空留巷挡矸支架的纵向推拉油缸a(12)和纵向推拉油缸b(13)均设置1～2个。

3.根据权利1所述的沿空留巷支架组，其特征在于，所述沿空留巷挡矸支架的纵向推拉油缸a(12)的活塞杆端与第二排第一列支架单元(3)中的窄底座(7)上的两孔耳座(16)铰接，纵向推拉油缸a(12)的底座端与第一排第一列支架单元(3)的窄底座(7)上的三孔耳座(17)铰接。

4.根据权利1所述的沿空留巷支架组，其特征在于，所述沿空留巷挡矸支架的后端上挡矸板(14)与窄顶梁(4)通过螺栓连接，后端下挡矸板(15)与窄底座(7)通过螺栓连接；

所述每排支架体的支架单元(3)的窄顶梁(4)依次铰接，支架单元(3)的窄底座(7)依次铰接；

所述沿空留巷挡矸支架的第一排第三列支架单元(3)上的侧部上挡矸板(8)与窄顶梁(4)螺栓连接，侧部下挡矸板(9)与窄底座(7)螺栓连接。

5.根据根据权利1所述的沿空留巷支架组，其特征在于，所述沿空留巷挡矸支架的第一排支架体(1)的窄底座(7)上设有均布的3～6根侧推千斤顶(18)。

6.根据权利要求1所述的沿空留巷支架组，其特征在于，所述沿空留巷端头支架的后伸缩梁(19)内置于宽顶梁(4-1)的的一端，后伸缩梁(21)到可伸缩抽屉(23)的距离不大于50mm。

7.根据权利要求1所述的沿空留巷支架组，其特征在于，所述沿空留巷端头支架的每个槽型梁(20)上均设置有两个以上垫块(24)，每个槽型梁(20)上均垂直设置有杆体(25)，杆体(25)均垂直插入宽顶梁(4-1)的横向预留槽内，杆体(25)均通过调节槽型梁油缸(26)与宽顶梁(4-1)连接。

8.根据权利要求1所述的沿空留巷支架组，其特征在于，所述沿空留巷端头支架的箱体(21)的一端与宽底座(7-1)铰接。

9.根据权利要求1所述的沿空留巷支架组，其特征在于，所述沿空留巷端头支架的可伸缩抽屉(23)插入箱体(21)的另一端并通过两根铺网油缸(22)与箱体(21)连接。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的沿空留巷支架组，其特征在于，所述沿空留巷端头支架设置3～4台，沿空留巷端头支架第三台或第四台与沿空留巷挡矸支架通过挡矸钢板(32)连接。