CN105971648A - 一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架及装备系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架及装备系统，使用在无巷道无煤柱自留巷开采工法中。所述端头支架支撑在留巷区端头；所述端头支架包括底座、顶梁、支柱和钻机；所述底座在下侧；所述顶梁在顶部支撑顶部岩体，所述支柱可伸缩地支撑在所述底座与顶梁之间；所述端头支架设有锚索作业区；所述锚索作业区可位于所述端头支架架体的前部或后部，所述锚索作业区顶部无顶梁，所述锚索作业区设置有钻机滑动装置，所述滑动装置可在二维方向滑动，所述钻机通过所述滑动装置可移动地安装于所述底座。除了对工作面端头起到支护作用外，还需具备铺网、锚网索支护等功能，为无巷道掘进无煤柱开采工法的实施打下了坚实的基础。

Description

一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架及装备系统

技术领域

本发明涉及煤矿工作面配套设备，尤其涉及一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架及装备系统，为无巷道掘进无煤柱开采工法的实施提供了保障。

背景技术

目前，在进行长壁开采过程中，如图1所示采用121工法，即一个工作面需先挖掘两个巷道，并且留一个煤柱作为支撑。具体说来，每个工作面10包括上顺槽11、下顺槽12和开采面13，各工作面10的上顺槽11连通皮带下山通道14，各工作面10的下顺槽12连通回风下山通道15，另外还设置有轨道下山通道16。目前的这种结构中，需要留设煤柱，造成资源的大量浪费。而且，每个工作面都需要挖掘两个巷道，工作效率低。

随着大规模的煤炭开采，煤炭资源量日益减少，尤其在煤炭经济萧条的今天，传统的留设煤柱、沿空掘巷的开采方式造成的开采成本高，煤炭回收率低等问题日益突出。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架。

本发明的目的在于设计适用于无巷道掘进无煤柱自留巷开采工法的配套装备系统，以满足无巷道掘进无煤柱开采工法下各项技术要求，达到采区无巷道掘进无煤柱开采的目的。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一个方面，提供一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架，所述端头支架使用在无巷道无煤柱开采作业工法中，以采煤机系统在一采煤通道内进行采煤作业，所述采煤通道外端连通上顺槽，所述采煤通道内端连通下顺槽；所述下顺槽为留巷区，所述上顺槽和下顺槽基本平行于所述采煤机系统开采前进方向，所述采煤通道后侧与所述留巷区外侧之间的区域为采空卸压区；所述端头支架支撑在留巷区端头；所述端头支架包括底座、顶梁、支柱和钻机；所述底座在下侧；所述顶梁在顶部支撑顶部岩体，所述支柱可伸缩地支撑在所述底座与顶梁之间；所述端头支架设有锚索作业区；所述锚索作业区位于所述端头支架架体的前部或后部，所述锚索作业区顶部无顶梁，所述锚索作业区设置有钻机滑动装置，所述滑动装置可在二维方向滑动，所述钻机通过所述滑动装置可移动地安装于所述底座。

根据本发明的一实施方式，包括至少两组所述端头支架，其中在靠近所述留巷区内侧的端头支架，安装有侧向锚杆钻机，所述锚杆钻机通过一竖向滑动座安装在所述底座和顶梁之间，所述侧向锚杆钻机通过所述竖向滑动座可上下移动调节，所述竖向滑动装置可前后滑动。

根据本发明的一实施方式，另具有一铺网装置，所述铺网装置位于所述钻机之前；所述铺网装置将防护网顺顶部岩体底面进行铺设。

根据本发明的一实施方式，在靠近所述留巷区内侧的端头支架，安装有竖向铺网装置，所述竖向铺网装置安装于所述侧向锚杆钻机之前。

根据本发明的一实施方式，在靠近所述留巷区内侧的端头支架，所述滑动装置与所述钻机之间安装有角度调节装置，所述角度调节装置控制所述钻机的角度。

根据本发明的一实施方式，所述底座与顶梁之间还具有一铰接腿，所述铰接腿上下两端分别铰接于所述底座与顶梁。

根据本发明的一实施方式，所述铰接腿为四连杆式铰接腿，其中各连杆在中部呈角度铰接。

根据本发明的一实施方式，所述端头支架能在前部液压缸的牵引下向前移动一个步距，移架的同时使用端头支架顶的所述铺网装置进行铺网，然后使用锚杆或锚索钻机进行顶板锚索及帮部锚杆的安装工作，所有工序须在工作面推进下一个步距之前完成。

根据本发明的一实施方式，所述角度调节装置为液压伸缩杆件，该液压伸缩杆件一端连接所述底座，另一端连接所述钻机底部。

根据本发明的一实施方式，所述滑动装置上方固定一个底盘，所述锚索钻机与所述底盘采用铰接方式连接，所述滑动装置通过所述底盘能够与所述钻机连接，所述钻机可进行前后或左右移动。

本发明的另一个方面，提供一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统，其包括如前所述的端头支架。

由上述技术方案可知，本发明实施例的无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架的优点和积极效果在于：

上述端头支架系统是一种适用于无巷道无煤柱自留巷开采工法的新型工作面端头液压支架系统，实现了端头锚网索支护和支护顶板等功能，为无巷道无煤柱自留巷开采工法的实施打下了坚实的基础。

无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统的有益效果在于，在进行一般工作面开采时，上一工作面的侧部留巷作为其上顺槽，开采面的采煤通道作为通风通道，自身留巷作为下顺槽，依旧形成完整的通风系统。在该过程中，始终无需对任一工作面在开采作业前单独挖掘上顺槽和下顺槽，仅需开采过程进行留巷即可，因此提高工作效率，降低资源消耗。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是现有技术中121工法采煤作业方式的平面示意图；

图2是本发明实施例的无巷道无煤柱自留巷开采工法的平面示意图；

图3是本发明实施例的无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统整体布置俯视结构示意图；

图4是本发明实施例的无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统整体布置斜视结构示意图；

图5是本发明实施例中采煤通道与留巷区支架布置的示意图；

图6是本发明实施例的端头支架前视状态与岩体作用的示意图；

图7是本发明实施例的Ⅰ型端头支架斜视结构示意图；

图8是本发明实施例的Ⅰ型端头支架侧视结构示意图；

图9是本发明实施例的Ⅰ型端头支架后视结构示意图；

图10是本发明实施例的Ⅱ型端头支架斜视结构示意图；

图11是本发明实施例的Ⅱ型端头支架侧视结构示意图；

图12是本发明实施例的Ⅱ型端头支架后视结构示意图。

附图标记说明：

2、采区；20、首采面；21、上顺槽；22、下顺槽；25、回风下山通道；26、轨道下山通道；27、采煤通道；28、皮带下山通道；29、采空卸压区；3、过渡支架；4、端头支架；401、钻杆(锚索)；4A、Ⅰ型端头支架；41A、底座；42A、顶梁；43A、立柱；44A、铰接腿；45A、底盘；46A、钻机；47A、钻机滑动装置；48A、顶板铺网装置；4B、Ⅱ型端头支架；41B、底座；42B、顶梁；43B、立柱；44B、铰接腿；45B、底盘；46B、钻机；47B、钻机滑动装置；48B、顶板铺网装置；461、锚杆钻机；471、竖向滑动装置；472、角度调节装置；481、竖向铺网装置；5、超后支架；51、切顶超后支架；52、挡矸超后支架；6、回撤支架；7、采煤机系统；71、采煤机；72、刮板机。

10、工作面；11、上顺槽；12、下顺槽；13、开采面；14、皮带下山通道；15、回风下山通道；16、轨道下山通道。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本发明实施例涉及的无巷道无煤柱开采工法是一种新型煤矿开采方法，其特点是，就单个工作面来看，不用在工作面开采前挖掘上顺槽和下顺槽，开采过程中也不需要留设煤柱，并且可保证整个采区的通风。本说明中所称采区(district)是指：阶段或开采水平内沿走向划分为具有独立生产系统的开采块段。近水平煤层采区又称盘区(panel)；倾斜长壁分带开采的采区又称带区(strip district)。下面以一具体实施例的结构作展开说明。

图2是本发明实施例的无巷道掘进无煤柱开采工法的平面示意图；图3是本发明实施例的无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统整体布置俯视结构示意图；图4是本发明实施例的无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统整体布置斜视结构示意图；图5是本发明实施例中采煤通道与留巷区支架布置的示意图。

本发明实施例涉及的无巷道无煤柱自留巷开采工法，在一具体实施例中如图2所示，包括至少一个采区2，在采区2的一侧直接设置有回风下山通道25和轨道下山通道26，在采区井口到另一侧连通设置有皮带下山通道28。回风下山通道25、轨道下山通道26和皮带下山通道28都连通井口，而且皮带下山通道28环绕整个采区2后连通回风下山通道25，形成采区2的整体通风系统。说明书中提及的采区是指，阶段或开采水平内沿走向划分为具有独立生产系统的开采块段。该实施例中，采区2可根据作业需求区分为多个工作面。举例来讲，在首采面20上，皮带下山通道28的一段作为该首采面20的上顺槽21进行通风和出煤。

本发明实施例示例性提供一种适用于无巷道无煤柱自留巷开采工法的配套装备系统，以达到采区无巷道掘进无煤柱开采的目的。

本发明实施例的无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统，工作面配套装备系统总体布局图可以选择为如图3、图4所示，这里的设备布置方位是图2的镜像方位，说明本装备系统的实施并不依赖于具体方位关系。

可以选择以此装备系统在采区进行无巷道无煤柱自留巷开采作业，所述装备系统可主要包括：过渡支架3、端头支架4、超后支架5、回撤支架6、切缝装置及采煤机系统7。采煤机系统在采煤通道27内进行采煤作业，采煤机沿上顺槽21延伸方向采煤前进(图中实心箭头所示方向)，且采煤通道27外端连通上顺槽21，采煤通道27内端连通下顺槽22。这里下顺槽22为开采中不断留巷作业形成，这其中上顺槽21和下顺槽22基本平行于采煤机系统7开采方向，采煤通道27后侧与下顺槽22(也称留巷区)外侧之间的区域可为采空卸压区29，是采煤机系统不断运行产生的后侧采空区。

本说明书中所述采煤机系统7开采方向是指整体前进方向，如图3中实心箭头所示方向，采煤机系统7中采煤机在采煤通道27内向左或向右沿前壁开采，以实现向前进方向的推进。上顺槽21和下顺槽22基本平行于采煤机系统7开采方向，其中基本平行是说开采中难免存在的偏差；另外，有时也需要根据煤层与地质的特殊情形进行调整，但基本处于平行状态即可。因为顺槽均是通过开采作业不断留巷形成。

其中，并参照图5所示，过渡支架3、端头支架4、超后支架5与回撤支架6均可伸缩地支撑采区底部岩体和顶部岩体。这些支架的实施方式可选择为均具有顶板和底板，而顶板和底板之间可由铰接的支腿及/或液压缸式支腿进行活动地支撑。

根据本发明一实施方式，过渡支架3可位于采煤通道27、采空卸压区29与下顺槽22之间。具体示例，过渡支架3长度方向可选择为大约是垂直于采煤通道27，过渡支架3后部可位于采空卸压区29内，过渡支架3前部可位于采煤通道27内，侧面紧贴下顺槽22(留巷区)边缘，所以过渡支架3前部留空，以便于留出采煤机运作通过的空间。将过渡支架3布置于此，一是可以同时支撑采煤通道27和下顺槽22；二是减小阻风面积，使得没有挡墙类设备影响巷道的整体通风；三是可以有足够的空间留出采煤机通过空间，因此不会影响采煤作业；四是便于利用过渡支架3在顶部铺设向采空卸压区29延伸一定距离的防护网，以便采空卸压区29垮塌下来后，防护网可防护在下顺槽22的帮部。过渡支架3在满足以上条件的前提下，主体结构上可选择本领域中常用的采煤用支架结构，例如液压柱式支架，铰接腿与液压柱结合的支架等形式，具体支架形式并不限制。

根据本发明一实施方式，可选择将至少一切缝装置安装于过渡支架3，可以利用切缝装置沿下顺槽22(留巷区)与采空卸压区29的交界线上对顶部岩体进行纵向切缝作业，以便形成下顺槽22(留巷区)。好处在于，可利用过渡支架3承载切缝装置，其中，切缝装置可包括多个切缝钻机，可利用切缝钻机沿一定间距在顶部岩体上形成多个钻孔，之后可利用爆破或胀开装置将多个钻孔涨裂为线性缝。这里选择在过渡支架3上安装切缝装置，且在过渡支架3顶梁上留有作业槽，以便于从下向上进行切缝作业。

根据本发明一实施方式，端头支架4位于采煤通道27与留巷区重叠区内，端头支架4可以包括两个或三个并排支架，端头支架4也就是位于采煤通道27的内端头与下顺槽22的内端头。下顺槽22为采空区切顶泄压后留巷形成，所以，采煤机采完煤后，需要尽快对下顺槽22的内帮和顶部进行加固，端头支架4后部位于下顺槽22内，前部位于与采煤通道27的重叠区内，侧面可以紧贴下顺槽22内帮，当然也可以留出一定间距，所以端头支架4前部留空，以便于留出采煤机运作通过的空间。将端头支架4布置于此，一是可以同时支撑采煤通道27和下顺槽22；二是可以有足够的空间留出采煤机通过空间，因此不会影响采煤作业；三是便于利用端头支架4布置锚杆或锚索钻机，以便于对下顺槽22的内帮和顶部利用锚索及/或锚杆进行加固。在顶部铺设防护网，防护网可由锚杆或锚索进行固定，以防止碎裂岩石掉落，同时还便于后续的喷浆加固作业。端头支架4在满足以上条件的前提下，主体结构上可选择本领域中常用的采煤用支架结构，例如液压柱式支架，铰接腿与液压柱结合的支架等形式，具体支架形式并不限制。

根据本发明一实施方式，由于端头支架4上安装多个锚索钻机，端头支架4顶梁上可以留有作业孔及/或作业槽。以便于从下向上打锚孔并安装锚索或锚孔。多个锚索钻机中还具有侧向锚孔钻机，以便于向内帮上进行打孔安装锚索或锚杆的作业。

根据本发明一实施方式，如图3、图4所示，超后支架5为多组，且每组为至少两个，超后支架5位于留巷区内，多组超后支架5顺留巷区依次布置。超后支架5可随采煤机系统7不断步进移架前进，同时完成留巷区的挡矸、护帮、支撑等作用。可选择前面两组或三组为切顶超后支架51，可选择后面两组或三组为挡矸超后支架52，切顶超后支架51可安装切缝钻机，与过渡支架中的切缝装置配合，以此保证整体系统有足够的切顶阻力，能保证顶板沿切缝面顺利垮落。采空区顶板在矿山压力及切顶阻力的共同作用下，基本完全垮落稳定。下顺槽22留巷区与采空卸压区29之间还可安装有多个挡矸板，多个挡矸板平铺于留巷区外侧帮上；挡矸板上开设多个预留孔，利用预留孔向采空卸压区29安装锚杆或锚索。超后支架5安装有侧向支撑伸缩杆，侧向支撑伸缩杆支撑挡矸板。挡矸超后支架52可以配备有锚杆钻机，通过挡矸板锚杆预留孔向采空区巷帮施工注浆锚杆。

本发明实施例的超后支架系统，实现了工作面后方切顶、挡矸、打注浆锚杆、注浆等功能，可利于采空区顶板的顺利垮落，并通过注浆进一步提高了采空区巷帮的强度及稳定性，能取得良好的成巷效果。

可以采用多个回撤支架6并排布置，以支撑采煤通道27，回撤支架6也可选择为普通支架，仅需在前端留出采煤机系统7的通过空间即可，且回撤支架6上还可以选择安装锚孔钻机、铺网装置和切缝装置，以便于在采煤作业的终点前一定距离铺网后进行锚杆或锚索的安装，最后通过切缝作业进行放顶作业。

根据一实施方式，采煤工作面可采用专用防尘防冲快速回撤支架6，顶部和后侧防护板加大，形成封闭式板，架间采用柔性耐摩擦材料进行密封，顶梁设计有切缝钻孔和锚索钻孔预留孔。

另还可具有一铺网装置，铺网装置可包括多个网卷和轴组，这些网卷可设于过渡支架3、端头支架4或第一组超后支架5的前端或后端。在过渡支架3前将防护网顺顶部岩体底面进行铺设，防护网布置于过渡支架3、端头支架4与超后支架5顶面与顶部岩体底面之间。

采煤机系统7包括采煤机71与刮板机72，刮板机72位于采煤通道27底部，采煤机可移动地安装于刮板机72上，上顺槽21内还应配置出煤辊道73，以便于与刮板机72配合，将采出的煤运出。

根据本发明的实施例，参照图2至图5所示，作业中，随采煤机系统7向前开采，采煤通道27向前推进，过渡支架3、端头支架4、超后支架5与回撤支架6随采煤通道27向前移架；利用切缝装置沿留巷区与采空卸压区29的交界线上对顶部岩体进行纵向切缝作业；顶部岩体垮塌形成采空卸压区29。采空卸压区29可利用岩石的碎胀性，最终达成该区域地质结构的稳定支撑。

在开采过程中，利用不断对顶板进行切缝作业，使采空卸压区29不断塌陷形成稳定支撑的采空卸压区29，同时利用超后支架5和预设的锚杆或锚索，在靠近下一工作面20的位置上进行留巷，形成下顺槽22。这种实施方式的留巷区，由于外侧已由切缝给顶板卸压，留巷区上部顶板实质是结构稳定的悬臂梁结构。另外，开采面23上具有采煤通道27。本实施例中，上顺槽21、采煤通道27、下顺槽22和原皮带下山通道28依次连通，也就是通风系统的通道始终连通。

端头支架实施例

根据本发明的实施例中提供一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架，端头支架使用在无巷道无煤柱开采作业工法中，采用两组或两组以上端头支架顺向支撑在留巷区端头。

图6是本发明实施例的端头支架前视状态与岩体作用的示意图；并参照图2至图5所示，本发明实施例中端头支架主要包括底座、顶梁、支柱和钻机。底座在下侧，底座可以是由钢梁与钢板焊接而成的板状结构，增加底部支撑面积，减少应力集中。顶梁在顶部支撑顶部岩体，顶梁可以是由钢梁与钢板焊接而成的板状结构，增加底部支撑面积，减少应力集中。支柱受控制可伸缩地支撑在底座与顶梁之间。端头支架还设有锚索作业区；锚索作业区位于端头支架架体的前部或后部，锚索作业区顶部无顶梁，锚索作业区设置有钻机滑动装置，滑动装置可在二维方向滑动，钻机通过滑动装置可移动地安装于底座。利用上述端头支架，可在采煤作业中支撑下顺槽22(也称留巷区)与采煤通道27重叠区，并可对下顺槽22顶部岩体和内侧帮进行锚索或锚杆401的安装，以加强支护形成留巷区，图6中示意了切顶线40，是采空卸压区29与下顺槽22顶部分界线，采空卸压区29顺该切顶线40向下垮落。

根据本发明的一实施方式，端头支架可分为Ⅰ型端头支架4A、Ⅱ型端头支架4B两种，端头支架系统可包括一架Ⅰ型端头支架4A和两架Ⅱ型端头支架4B(具体数量可视巷道宽度、支架尺寸而定)，Ⅰ型端头支架4A与Ⅱ型端头支架4B相邻依次并排布置。另一种实施方式中，仅具有一架Ⅰ型端头支架4A和一架Ⅱ型端头支架4B，两者相距一定距离，以提供较好的通风效果，并能供人员和设备通过。

图7是本发明实施例的Ⅰ型端头支架斜视结构示意图；图8是本发明实施例的Ⅰ型端头支架侧视结构示意图；图9是本发明实施例的Ⅰ型端头支架后视结构示意图。

如图所示，Ⅰ型端头支架4A靠近过渡支架3一侧布置。其中，Ⅰ型端头支架4A主要包括底座41A、顶梁42A、立柱43A、铰接腿44A、底盘45A、钻机46A、钻机滑动装置47A和顶板铺网装置48A。

Ⅰ型端头支架4A为四柱式结构，每根液压立柱43A分别与底座41A、顶梁42A连接。底座41A后方适当加长形成一锚索作业区，为锚索提供安装及工作空间。锚索钻机46A安装位置铺设能前后、左右作用的钻机滑动装置47A，钻机滑动装置47A上方固定一个底盘45A，使其能够与锚索钻机46A连接。Ⅰ型端头支架4A锚索钻机46A垂直立于底盘45A上，采用刚性方式连接。钻机46A可在二维平面上进行前后或左右移动。Ⅰ型端头支架4A的钻机46A只需进行垂直锚索的钻孔及安装工作，因此只需将钻机46A垂直安装于底盘45A上。

Ⅰ型端头支架4A的铰接腿44A位于底座41A与顶梁42A之间，铰接腿44A上下两端分别铰接于底座41A与顶梁42A。铰接腿44A为四连杆式铰接腿，其中各连杆在中部呈角度铰接。以此结构保证上下分体的稳定性。

顶板铺网装置48A安装于顶梁42A的后端，且顶板铺网装置48A位于钻机之前，顶板铺网装置48A将防护网顺顶部岩体底面进行铺设。顶板铺网装置48A由可转动杆件制成，通过杆件转动可使护网展开，支架在向前移动的过程中同时完成铺网工作。

图10是本发明实施例的Ⅱ型端头支架斜视结构示意图；图11是本发明实施例的Ⅱ型端头支架侧视结构示意图；图12是本发明实施例的Ⅱ型端头支架后视结构示意图。

如图所示，Ⅱ型端头支架4B主要包括底座41B、顶梁42B、立柱43B、铰接腿44B、底盘45B、钻机46B、钻机滑动装置47B、顶板铺网装置48B、侧向锚杆钻机461、竖向滑动装置471、角度调节装置472和竖向铺网装置481。

Ⅱ型端头支架4B布置在巷道煤壁侧，向右依次并排布置Ⅰ型端头支架4A、过渡支架3和普通支架或快速回撤支架6，Ⅱ型端头支架4B也为四柱式，每根液压立柱43B分别与底座41B和顶梁42B连接。底座41B后方适当加长形成锚索作业区，为锚索钻机提供安装及工作空间。Ⅱ型端头支架4B的顶板铺网装置48B及锚索46B安装于支架尾部，随着工作面向前推进，在架后及时进行顶板铺网和锚索钻孔施工及安装工序。锚索钻机46B安装位置铺设能前后、左右作用钻机滑动装置47B，钻机滑动装置47B上方固定一个底盘45B，使其能够与锚索钻机46B连接。Ⅱ型端头支架4B锚索钻机46B与底盘45B采用铰接方式连接，使锚索钻机46B能够左右转动，钻机46B一侧采用液压控制可伸缩杆件作为角度调节装置472，以准确调整钻孔角度。

侧向锚杆钻机461位于两排立柱43B之间，支架右侧安装能上下、前后滑动的竖向滑动装置471，并将侧向锚杆钻机461与竖向滑动装置471连接，通过上下、前后滑动调整锚杆钻孔位置，以对不同高度的锚杆进行安装。

根据本发明的一实施方式，在靠近留巷区内侧的端头支架，安装有竖向铺网装置481，竖向铺网装置481安装于侧向锚杆钻机461之前。Ⅱ型端头支架4B的竖向铺网装置481及锚杆钻机461安装于支架两排立柱43B之间，锚杆钻机461水平放置，锚杆钻机461底部与竖向滑动装置471连接，以完成帮部不同位置的钻孔及锚杆安装工作。

Ⅱ型端头支架4B其余部件结构与Ⅰ型端头支架4A没有实质区别，以此不再赘述。

根据本发明的一实施方式，端头支架4能在前部液压缸的牵引下向前移动一个步距，移架的同时使用端头支架4顶部的铺网装置进行铺网，然后使用锚杆或锚索钻机进行顶板锚索及帮部锚杆的安装工作，所有工序须在工作面推进下一个步距之前完成。

本发明的工作过程为：工作面推进一个步距后，端头支架4、过渡支架4以及普通支架或回撤支架6在前部液压缸的牵引下向前移动一个步距，移架的同时使用端头支架4顶板及巷帮铺网装置进行铺网，然后使用锚杆(索)钻机进行顶板锚索及帮部锚杆的安装工作，所有工序须在工作面推进下一个步距之前完成。待采煤机割煤及移溜结束后，循环此步骤。

上述端头支架系统是一种适用于无巷道无煤柱自留巷开采工法的新型工作面端头液压支架系统，实现了端头锚网索支护和支护顶板等功能，为无巷道无煤柱自留巷开采工法的实施打下了坚实的基础。

端头支架可在采煤作业及放顶作业中有效支撑采煤通道与下顺槽重叠区，并能随采煤前进方向不断移架前进，并且为下顺槽顶板和内侧巷帮的支护作业提供了作业平台，可在采煤作业的同时完成放网、打孔、装锚杆或锚索的作业。同时，端头支架未设置阻风结构，不会阻挡巷道内的正常通风。

锚索作业区位于支架后端，避免了前部安装锚索后与支架顶梁发生干涉。两个支架若间隔一定距离设置，还可利用钻机在两个支架之间进行支护作业，能提高作业效率。

在上文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在说明本发明或本发明优选实施例的元件时，词“一”、“一个”、“该”以及“所述”意欲指的是存在着一个或更多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”等意欲是开放性的且指的是除了所列出的元件之外还可存在其它元件。

Claims (10)

1.一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架，所述端头支架使用在无巷道无煤柱自留巷开采工法中，其特征在于，在一采煤通道内进行采煤作业，所述采煤通道外端连通上顺槽，所述采煤通道内端连通下顺槽；所述下顺槽为留巷区，所述上顺槽和下顺槽基本平行于所述采煤机系统开采前进方向，所述采煤通道后侧与所述留巷区外侧之间的区域为采空卸压区；

所述端头支架支撑在留巷区端头；所述端头支架包括底座、顶梁、支柱和钻机；所述底座在下侧；所述顶梁在顶部支撑顶部岩体，所述支柱可伸缩地支撑在所述底座与顶梁之间；所述端头支架设有锚索作业区；

所述锚索作业区位于所述端头支架架体的前部或后部，所述锚索作业区顶部无顶梁，所述锚索作业区设置有钻机滑动装置，所述滑动装置可在二维方向滑动，所述钻机通过所述滑动装置可移动地安装于所述底座。

2.如权利要求1所述的无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架，其特征在于，包括至少两组所述端头支架，其中在靠近所述留巷区内侧的端头支架，安装有侧向锚杆钻机，所述锚杆钻机通过一竖向滑动座安装在所述底座和顶梁之间，所述侧向锚杆钻机通过所述竖向滑动座可上下移动调节，所述竖向滑动装置可前后滑动。

3.如权利要求1所述的无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架，其特征在于，所述端头支架另具有一铺网装置，所述铺网装置位于所述钻机之前；所述铺网装置将防护网顺顶部岩体底面进行铺设。

4.如权利要求2所述的无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架，其特征在于，在靠近所述留巷区内侧的端头支架，安装有竖向铺网装置，所述竖向铺网装置安装于所述侧向锚杆钻机之前。

5.如权利要求1所述的无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架，其特征在于，在靠近所述留巷区内侧的端头支架，所述滑动装置与所述钻机之间安装有角度调节装置，所述角度调节装置控制所述钻机的角度。

6.如权利要求1所述的无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架，其特征在于，所述底座与顶梁之间还具有一铰接腿，所述铰接腿上下两端分别铰接于所述底座与顶梁。

7.如权利要求6所述的无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架，其特征在于，所述铰接腿为四连杆式铰接腿，其中各连杆在中部呈角度铰接。

8.如权利要求5所述的无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架，其特征在于，所述角度调节装置为液压伸缩杆件，该液压伸缩杆件一端连接所述底座，另一端连接所述钻机底部。

9.如权利要求1至8任一项所述的无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架，其特征在于，所述滑动装置上方固定一个底盘，所述锚索钻机与所述底盘通过铰接连接，所述滑动装置通过所述底盘与所述钻机连接，所述钻机可进行前后或左右移动。

10.一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统，包括如权利要求1至9任一项所述的无巷道无煤柱自留巷开采工法的端头支架。