CN107100659A - 大倾角大采高液压支架回撤系统及回撤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是矿山机械领域的一种大倾角大采高液压支架回撤系统及回撤方法，该系统包括设置在回撤通道内的转移设备和支护结构，所述支护结构包括设置在液压支架所在回撤通道顶板和侧壁上的钢筋托梁、金属网、锚索和螺纹锚杆；所述支护设备包括设置在回撤通道内的轨道、绞车、回撤平台、回撤叉车等。本发明的有益效果是：首先通过在回撤通道的顶板和侧壁上采用钢筋托梁和金属网进行拦挡，用锚索和螺纹锚杆进行紧固支护，保证了在液压支架回撤过程中回撤通道的稳定性，降低了出现窜矸和冒顶等事故的几率，然后利用边回撤边支护加固的步骤进行有序回撤，大大提高了回撤的效率和质量，降低了劳动强度和成本。
Description
技术领域
本发明涉及矿山机械领域，尤其涉及一种大倾角大采高液压支架回撤系统及回撤方法。
背景技术
大倾角大采高液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物，主要利用液体压力产生支撑力并实现自动移设来进行顶板的支护和管理，是综合机械化采煤不可缺少的配套设备。当某处采煤工作完成后，需要将液压支架撤走，传统的回撤方法主要是单纯利用绞车牵引，单体液压支柱转向，木垛支护顶板等，由于回撤与支护不平衡，常有液压支架被掩埋的情况，因此，大倾角大采高液压支架回撤的安全性较差，工作效率低。
发明内容
为克服现有大倾角大采高液压支架回撤过程容易导致采空区窜矸、通道尾巷冒顶等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种安全性高、支护稳定性好的大倾角大采高液压支架回撤系统以及配套的回撤方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
大倾角大采高液压支架回撤系统，包括设置在回撤通道内的转移设备和支护结构，所述支护结构包括设置在液压支架所在回撤通道顶板和侧壁上的钢筋托梁、金属网、锚索和螺纹锚杆，所述钢筋托梁位于金属网外侧，钢筋托梁和金属网通过锚索和螺纹锚杆端部的托盘压紧固定在回撤通道的顶板和侧壁上。
进一步的是，所述回撤通道的顶板上还设有生根钢丝绳，所述生根钢丝绳位于钢筋托梁与金属网之间。
进一步的是，所述锚索的间距为1.6m×1.6m，螺纹锚杆的间距为0.8m×0.8m，所述锚索与螺纹锚杆相互间隔设置。
进一步的是，在刚拆除的一台液压支架所留出的空间内通过设置戴帽单体液压支柱进行支护，支护间距不大于800mm。
进一步的是，所述转移设备包括设置在回撤通道内的轨道，所述轨道一端连通回风巷，在远离回风巷的一端设有尾架，位于回风巷的一端设有绞车，所述轨道上设有与通过绞车驱动的回撤平台和回撤叉车。
进一步的是，所述绞车包括主绞车和副绞车，主绞车和副绞车配合实现液压支架转的转移和转向。
进一步的是，所述回风巷内远离绞车的一端设有调度绞车，所述回风巷内设有通过调度绞车驱动的平板车。
大倾角大采高液压支架的回撤方法，包括以下步骤：
a、对回撤通道进行扩帮，使其高度控制在3.5m～4.2m；
b、利用钢筋托梁、生根钢丝绳、金属网、锚索和螺纹锚杆对回撤通道的顶板和侧壁进行加固支护；
c、在回撤通道内布设轨道，在轨道两端的运输巷和回风巷内设置尾架、主绞车和副绞车，并将回撤平台和回撤叉车安装到位，同时在回风巷内安装好调度绞车和平板车；
d、将回撤平台和回撤叉车移动到需要拆除的液压支架附近，然后利用主绞车和副绞车将液压支架移动到回撤平台上，并使液压支架转动90°；
e、利用主绞车和副绞车将液压支架转移到回撤叉车上，然后由副绞车将回撤叉车拉到回风巷；
f、再次利用主绞车和副绞车使液压支架转动90°，并将平板车移动到回撤叉车附近，利用调度绞车将液压支架转移到平板车上，最后由调度绞车将将平板车拉至回风巷内，由机车拉走平板车；
g、重复上述步骤d～f完成后续液压支架的回撤，直到只剩3架液压支架时，直接利用主绞车和副绞车将剩余液压支架拉出到回风巷，由调度绞车将液压支架装到平板车上，由机车拉走平板车，完成整个液压支架的回撤工作。
进一步的是，在回撤过程中，当回撤的液压支架被拉上回撤叉车运走后需立即对撤出空间的顶板进行支护处理，支护形式采用打设柱距不大于800mm的戴帽单体液压支柱，支护方向与待测液压支架的立柱对齐，在戴帽单体液压支柱布设完成后，再采用步骤d～f的方式回撤下一台液压支架，并在回撤过程中逐渐撤走之前架设的戴帽单体液压支柱。
进一步的是，在完成了一台液压支架的回撤工作后，利用副绞车拉动尾架，使其向绞车方向移动一段距离，并回撤相同长度的轨道，该段距离为相邻液压支架的间距，然后再进行下一台液压支架的回撤工作，当所有液压支架都回撤后再利用主绞车、副绞车将尾架拉到回风巷撤回。
本发明的有益效果是：通过在回撤通道的顶板和侧壁上采用钢筋托梁和金属网进行拦挡，用锚索和螺纹锚杆进行紧固支护，保证了在液压支架回撤过程中回撤通道的稳定性，降低了出现窜矸和冒顶等事故的几率，同时采用合理的回撤步骤，使得回撤更加安全、高效。
附图说明
图1是本发明回撤通道截面示意图。
图2是本发明液压支架转移示意图。
图中标记为，1-回撤通道，2-液压支架，3-戴帽单体液压支柱，4-回风巷，a1-钢筋托梁，a2-金属网，a3-锚索，a4-螺纹锚杆，a5-生根钢丝绳，b1-轨道，b2-尾架，b3-主绞车，b4-副绞车，b5-回撤平台，b6-回撤叉车，b7-调度绞车，b8-平板车。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1、图2所示，本发明包括设置在回撤通道1内的转移设备和支护结构，所述支护结构包括设置在液压支架2所在回撤通道顶板和侧壁上的钢筋托梁a1、金属网a2、锚索a3和螺纹锚杆a4，所述钢筋托梁a1位于金属网外侧，钢筋托梁a1和金属网a2通过锚索a3和螺纹锚杆a4端部的托盘压紧固定在纵采通道1的顶板和侧壁上。传统的液压支架回撤过程一般只采用木垛对顶板进行支护，当液压支架撤走后，顶板很容易失稳，导致窜矸或冒顶，从而将液压支架掩埋，影响后续的回撤工作。本发明利用锚索a3和螺纹锚杆a4将金属网a2和钢筋托梁a1牢牢固定在回撤通道1的顶板和侧壁上，大大提高了回撤通道1的稳定性，使的液压支架2的回撤工作更加安全、高效、可靠。
由于回撤通道1的顶板极易失稳，为了进一步提高顶板支护的稳定性，在所述回撤通道1的顶板上还设有生根钢丝绳a5，所述生根钢丝绳a5位于钢筋托梁a1与金属网a2之间。生根钢丝绳a5沿顶板表面均匀布设，通过钢筋托梁a1压紧贴靠在金属网a2和顶板上，生根钢丝绳a5可以起到分散受力的作用，将局部的压力进行分散，从而提高顶板支护的稳定性。
根据岩层的具体结构，将所述锚索a3的间距设置为1.6m×1.6m，螺纹锚杆a4的间距为0.8m×0.8m，所述锚索a3与螺纹锚杆a4相互间隔设置。锚索a3的长度一般不低于6m，螺纹锚杆a4的长度一般不低于2m，以使支护稳定可靠。
当某一台液压支架撤走后，需要在刚拆除的液压支架所留出的空间内通过设置戴帽单体液压支柱3来进行支护，支护间距不大于800mm。由于钢筋托梁a1和金属网a2等支护结构无法在液压支架支护的地方进行设置，所以当液压支架2撤走后，为了防止顶板出现垮塌，影响后面液压支架的回撤工作，需要在这些留出的空间内用戴帽单体液压支柱3来进行支护，为保证支护的有效性，支护间距不大于800mm。
支护结构是回撤液压支架的前提，支护完成后需要转移设备来对液压支架进行转移，所述转移设备包括设置在回撤通道1内的轨道b1，所述轨道b1一端连通回风巷4，在轨道远离回风巷4的一段设有尾架，位于回风巷4的一端设有绞车，所述轨道b1上设有与通过绞车驱动的回撤平台b5和回撤叉车b6。该设备的使用过程是：首先将回撤平台b5和回撤叉车b6移动到需要撤走的液压支架附近，然后利用绞车将液压支架转移到回撤平台b5上，并对液压支架进行转向，然后再转移到回撤叉车b6上，最后由绞车带动回撤叉车b6移动，将液压支架转移到回风巷4后运出。
在布设轨道b1的时候需要根据回撤液压支架的情况进行设计，一般轨道b1的轨距为2m，轨道的轨道b1中心距煤壁为3m，避免在转运过程中液压支架2对煤壁造成影响。
为了实现对液压支架2的转向和转移，需要不同的作用力，所以将所述绞车设置为主绞车b3和副绞车b4的组合形式，通过主绞车b3和副绞车b4对液压支架2施加不同的作用力从而实现液压支架2的转移和转向。
由于回风巷4一般与回撤通道1相垂直，为了将液压支架2通过回风巷4运走，在所述回风巷4内远离绞车的一端还设有调度绞车b7，所述回风巷4内设有通过调度绞车b7驱动的平板车b8。其转移过程是：当液压支架2通过回撤叉车b6移动到回风巷4时，首先将平板车b8移动到回撤叉车b6附件，然后对液压支架2进行转向操作，最后再利用调度绞车b7将液压支架2转移到平板车b8上，再通过平板车b8运至回风巷4外，完成整个回撤过程。
大倾角大采高液压支架的回撤方法，包括以下步骤：
a、对回撤通道进行扩帮，使其高度控制在3.5m～4.2m；
b、利用钢筋托梁、生根钢丝绳、金属网、锚索和螺纹锚杆对回撤通道的顶板和侧壁进行加固支护；
c、在回撤通道内布设轨道，在轨道两端的运输巷和回风巷内设置尾架、主绞车和副绞车，并将回撤平台和回撤叉车安装到位，同时在回风巷内安装好调度绞车和平板车；
d、将回撤平台和回撤叉车移动到需要拆除的液压支架附近，然后利用主绞车和副绞车将液压支架移动到回撤平台上，并使液压支架转动90°；
e、利用主绞车和副绞车将液压支架转移到回撤叉车上，然后由副绞车将回撤叉车拉到回风巷；
f、再次利用主绞车和副绞车使液压支架转动90°，并将平板车移动到回撤叉车附近，利用调度绞车将液压支架转移到平板车上，最后由调度绞车将将平板车拉至回风巷内，由机车拉走平板车；
g、重复上述步骤d～f完成后续液压支架的回撤，直到只剩3架液压支架时，直接利用主绞车和副绞车将剩余液压支架拉出到回风巷，由调度绞车将液压支架装到平板车上，由机车拉走平板车，完成整个液压支架的回撤工作。
进一步的是，在回撤过程中，当回撤的液压支架被拉上回撤叉车运走后需立即对撤出空间的顶板进行支护处理，支护形式采用打设柱距不大于800mm的戴帽单体液压支柱，支护方向与待测液压支架的立柱对齐，在戴帽单体液压支柱布设完成后，再采用步骤d～f的方式回撤下一台液压支架，并在回撤过程中逐渐撤走之前架设的戴帽单体液压支柱。
进一步的是，在完成了一台液压支架的回撤工作后，利用副绞车拉动尾架，使其向绞车方向移动一段距离，并回撤相同长度的轨道，该段距离为相邻液压支架的间距，然后再进行下一台液压支架的回撤工作，当所有液压支架都回撤后再利用主绞车、副绞车将尾架拉到回风巷撤回。
本发明通过加强支护结构以及采用合理高效的回撤方法来实现了液压支架的回撤，使整个回撤过程更加高效、稳定、安全，提高了回撤效率，降低了回撤成本，具有很好的实用性和应用前景。
Claims (10)
1.大倾角大采高液压支架回撤系统，其特征是：包括设置在回撤通道(1)内的转移设备和支护结构，所述支护结构包括设置在液压支架(2)所在回撤通道(1)顶板和侧壁上的钢筋托梁(a1)、金属网(a2)、锚索(a3)和螺纹锚杆(a4)，所述钢筋托梁(a1)位于金属网(a2)外侧，钢筋托梁(a1)和金属网(a2)通过锚索(a3)和螺纹锚杆(a4)端部的托盘压紧固定在回撤通道(1)的顶板和侧壁上。
2.如权利要求1所述的大倾角大采高液压支架回撤系统，其特征是：所述回撤通道(1)的顶板上还设有生根钢丝绳(a5)，所述生根钢丝绳(a5)位于钢筋托梁(a1)与金属网(a2)之间。
3.如权利要求1所述的大倾角大采高液压支架回撤系统，其特征是：所述锚索(a3)的间距为1.6m×1.6m，螺纹锚杆(a4)的间距为0.8m×0.8m，所述锚索(a3)与螺纹锚杆(a4)相互间隔设置。
4.如权利要求1所述的大倾角大采高液压支架回撤系统，其特征是：在刚拆除的一台液压支架所留出的空间内通过设置戴帽单体液压支柱(3)进行支护，支护间距不大于800mm。
5.如权利要求1～4任意一项权利要求所述的大倾角大采高液压支架回撤系统，其特征是：所述转移设备包括设置在回撤通道(1)内的轨道(b1)，所述轨道(b1)的一端连通回风巷(4)，在轨道远离回风巷(4)的一端设有尾架(b2)，位于回风巷(4)的一端设有绞车，所述轨道(b1)上设有与通过绞车驱动的回撤平台(b5)和回撤叉车(b6)。
6.如权利要求5所述的大倾角大采高液压支架回撤系统，其特征是：所述绞车包括主绞车(b3)和副绞车(b4)，主绞车(b3)和副绞车(b4)配合实现液压支架转的转移和转向。
7.如权利要求6所述的大倾角大采高液压支架回撤系统，其特征是：所述回风巷(4)靠近出口的一端设有调度绞车(b7)，所述回风巷(4)内设有通过调度绞车(b7)驱动的平板车(b8)。
8.利用如权利要求7所述的回撤系统进行液压支架回撤的方法，其特征是，包括以下步骤：
a、对回撤通道进行扩帮，使其高度控制在3.5m～4.2m；
b、利用钢筋托梁、生根钢丝绳、金属网、锚索和螺纹锚杆对回撤通道的顶板和侧壁进行加固支护；
c、在回撤通道内布设轨道，在轨道两端的运输巷和回风巷内设置尾架、主绞车和副绞车，并将回撤平台和回撤叉车安装到位，同时在回风巷内安装好调度绞车和平板车；
d、将回撤平台和回撤叉车移动到需要拆除的液压支架附近，然后利用主绞车和副绞车将液压支架移动到回撤平台上，并使液压支架转动90°；
e、利用主绞车和副绞车将液压支架转移到回撤叉车上，然后由副绞车将回撤叉车拉到回风巷；
f、再次利用主绞车和副绞车使液压支架转动90°，并将平板车移动到回撤叉车附近，利用调度绞车将液压支架转移到平板车上，最后由调度绞车将将平板车拉至回风巷内，由机车拉走平板车；
g、重复上述步骤d～f完成后续液压支架的回撤，直到只剩3架液压支架时，直接利用主绞车和副绞车将剩余液压支架拉出到回风巷，由调度绞车将液压支架装到平板车上，由机车拉走平板车，完成整个液压支架的回撤工作。
9.如权利要求8所述的大倾角大采高液压支架的回撤方法，其特征是：在回撤过程中，当回撤的液压支架被拉上回撤叉车运走后需立即对撤出空间的顶板进行支护处理，支护形式采用打设柱距不大于800mm的戴帽单体液压支柱，支护方向与待测液压支架的立柱对齐，在戴帽单体液压支柱布设完成后，再采用步骤d～f的方式回撤下一台液压支架，并在回撤过程中逐渐撤走之前架设的戴帽单体液压支柱。
10.如权利要求9所述的大倾角大采高液压支架的回撤方法，其特征是：在完成了一台液压支架的回撤工作后，利用副绞车拉动尾架，使其向绞车方向移动一段距离，并回撤相同长度的轨道，该段距离为相邻液压支架的间距，然后再进行下一台液压支架的回撤工作，当所有液压支架都回撤后再利用主绞车、副绞车将尾架拉到回风巷撤回。
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