CN109057846B - 一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架 - Google Patents

一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架 Download PDF

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Abstract

一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架，属于充填采煤工作面的液压支架。该液压支架的顶梁与底座之间设置有4根支撑顶梁的液压支架支撑立柱，在顶梁与底座之间铰接斜梁、前连杆及后连杆，在顶梁的后端部铰接尾梁，在顶梁前端铰接前梁，前梁内嵌伸缩梁，伸缩梁前部铰接护帮板；顶梁后端铰接短梁，短梁铰接上隔离板；在底座后部铰接隔离板张紧装置；上隔离板内嵌套中隔离板，中隔离板内嵌套下隔离板，下隔离板与隔离张紧装置铰接，上隔离板上端有上隔离柔性条，下隔离板下端部有下隔离柔性条。优点：在充填采煤中，快速隔离密封采煤工作面待充填区，取消人工搭建隔离模板的工作，减少人工劳动，保证工人辅助作业安全，提高充填开采生产效率。

Description

一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架
技术领域
本发明涉及一种充填采煤工作面的液压支架，特别是一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架。
背景技术
膏体充填技术作为煤矿绿色开采技术体系之一，其主要目的是解决“三下一上”压煤，提高煤矿资源采出率，延长矿井服务年限。
目前，准备充填的采空区隔离密封效率低下是制约膏体充填采煤工作面高效生产的重要因素。若单纯采用人工方式进行采空区隔离堵漏工作，不仅操作繁琐，工人劳动强度大，且耗时长，效率低，而传统综采支架并没有安装密封充填料浆的隔离装置，同样需要采用人工方式建造隔离挡墙，机械化程度低下，不能满足煤矿膏体充填开采高效生产的要求。
因此，膏体充填开采技术中隔离准备工作机械化程度不高，效率低下，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是要提供一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架，能够以机械方式快速的对准备充填区域隔离，提高膏体充填工作面生产能力。
本发明的目的是这样实现的：该液压隔离支架包括：顶梁、底座、液压支架支撑立柱、斜梁、前连杆、后连杆、尾梁、前梁、伸缩梁、护帮板、短梁、隔离板张紧装置、隔离板抬升千斤顶、尾梁千斤顶、护帮千斤顶、伸缩梁千斤顶、抬底千斤顶、底调千斤顶、推移千斤顶、前梁千斤顶、推移杆、托板、上隔离柔性条、尾梁柔性条、下隔离柔性条和隔离装置；
顶梁与底座之间设置有根支撑顶梁的液压支架支撑立柱，在顶梁与底座之间铰接斜梁、前连杆及后连杆；
在顶梁前端铰接前梁，前梁内嵌套伸缩梁和托板，伸缩梁前端铰接护帮板，托板与伸缩梁铰接；
前梁千斤顶一端与顶梁1铰接，一端与前梁铰接；
伸缩梁千斤顶一端与前梁铰接，一端与伸缩梁铰接；
护帮千斤顶一端与护帮板铰接，一端与托板铰接；
在顶梁的后端部铰接尾梁，尾梁千斤顶一端铰接在顶梁后端部，另一端与尾梁铰接，尾梁可上下摆动适应煤层顶板变化；
隔离板张紧装置一端与底座后部铰接，另一端与隔离装置的下端铰接；
顶梁后部铰接短梁，短梁与隔离装置的上端铰接；
隔离板抬升千斤顶一端与顶梁后部铰接，一端与短梁中部铰接；
在底座上嵌套底调千斤顶、铰接推移千斤顶和抬底千斤顶；
推移杆与推移千斤顶铰接，位于底座中部；
所述尾梁上部固定尾梁柔性条；尾梁与尾梁柔性条为螺纹连接或内嵌。
所述隔离板张紧装置为箱型结构或框架结构，内设弹簧。
所述尾梁为箱型结构或框架结构，形状为楔形，前宽度为750mm，后端宽度为700mm，长度小于充填步距100mm。
所述的隔离装置包括：上隔离板、中隔离板、下隔离板、上隔离侧伸缩千斤顶、上隔离侧伸缩、下隔离侧伸缩千斤顶、下隔离侧伸缩、隔离伸缩千斤顶、充填孔、上隔离限位孔、上隔离柔性条限位槽、支架尾梁放置槽、中隔离限位孔组、中隔离下端限位孔、下隔离滑槽和下隔离柔性条限位槽；
上隔离板内嵌套中隔离板，相互能相对移动；中隔离板内嵌套下隔离板，相互能相对移动；所述上隔离板设有上隔离侧向伸缩千斤顶和上隔离侧向伸缩，下隔离板设有下隔离侧伸缩千斤顶和下隔离侧向伸缩；上隔离板与短梁铰接；下隔离板中部与隔离板张紧装置铰接，确保下隔离板与底座后部紧贴；
采用销轴固定上隔离限位孔与中隔离限位孔组中不同孔，实现上隔离板和中隔离板相对移动；
销轴插入中隔离下端限位孔和下隔离滑槽，防止下隔离板从中隔离板中脱离；
上隔离侧伸缩千斤顶嵌套在上隔离板内，上隔离侧伸缩千斤顶一端与上隔离板铰接，一端与上隔离侧伸缩铰接；
上隔离侧伸缩与上隔离板嵌套；上隔离侧伸缩随同上隔离侧伸缩千斤顶伸出密封相邻支架间顶板缝隙，下隔离侧伸缩随同上隔离侧伸缩千斤顶伸出密封相邻支架间底板缝隙；
下隔离侧伸缩千斤顶嵌套在下隔离板内，下隔离侧伸缩千斤顶一端与下隔离板铰接，一端与下隔离侧伸缩铰接；
下隔离侧伸缩与下隔离板嵌套；
隔离伸缩千斤顶一端与上隔离板铰接，一端与下隔离板铰接，随同隔离伸缩千斤顶伸缩，实现上隔离板、中隔离板和下隔离板相对移动；隔离板抬升千斤顶收缩，上隔离板上抬密封煤层顶板，隔离伸缩千斤顶伸出，下隔离板伸出密封煤层底板；
上隔离板上端放置上隔离柔性条和下隔离板下端放置下隔离柔性条。
所述的上隔离板为箱型结构或框架结构；所述的中隔离板为箱型结构或框架结构；所述的下隔离板为箱型结构或框架结构； 所述的上隔离侧伸缩板为箱型结构或框架结构；所述的下隔离侧伸缩为箱型结构或框架结构。
所述上隔离板设有充填孔、上隔离限位孔、上隔离柔性条限位槽、支架尾梁放置槽。
所述中隔离板设有中隔离限位孔组、中隔离下端限位孔。
所述下隔离板设有下隔离滑槽下隔离柔性条限位槽。
本隔离装置，利用隔离伸缩千斤顶带动上隔离板、中隔离板和下隔离板伸出隔离密封待充填区煤层顶底板，上隔离侧伸缩千斤顶带动上隔离侧伸缩密封架间顶板缝隙，下隔离侧伸缩千斤顶带动下隔离侧伸缩密封架间底板缝隙。
有益效果：由于采用上述方案，在进行充填隔离准备工作时，只需上抬上隔离板挤压上隔离柔性条，伸出下隔离板挤压下隔离柔性条，另辅以少量密封辅助措施，即可实现对待充填区煤层顶板及底板隔离密封，尾梁支护采空区顶板，可实现对工人辅助工作的掩护，上隔离侧伸缩和下隔离侧伸缩伸出可密封相邻架之间顶底缝隙，短梁使顶梁支撑上隔离板，隔离板张紧装置使底座支撑下隔离板，隔离板能有效抵抗膏体侧向压力。
该方案解决了在煤矿充填时待充填区密封隔离速度慢，人工劳动强度大，工人作业不安全问题，达到了本发明目的。
优点：在充填采煤中，快速隔离密封采煤工作面待充填区，取消人工搭建隔离模板的工作，减少人工劳动，保证工人辅助作业安全，提高充填开采生产效率。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是本发明的隔离装置结构图。
图3是图2的侧视结构图。
图4是本发明的隔离板张紧装置结构图。
图中，1、顶梁；2、底座；3、液压支架支撑立柱；4、斜梁；5、前连杆；6、后连杆；7、尾梁；8、前梁；9、伸缩梁；10、护帮板；11、短梁；12、上隔离板；13、中隔离板；14、下隔离板；15、隔离板张紧装置；16、隔离板抬升千斤顶；17、隔离伸缩千斤顶；18、尾梁千斤顶；19、上隔离侧伸缩千斤顶；20、上隔离侧伸缩；21、护帮千斤顶；22、伸缩梁千斤顶；23、抬底千斤顶；24、底调千斤顶；25、推移千斤顶；26、前梁千斤顶；27、推移杆；28、托板；29、下隔离侧伸缩千斤顶；30、下隔离侧伸缩；31、上隔离柔性条；32、尾梁柔性条；33、下隔离柔性条；101、充填孔。
实施方式
本发明的该液压隔离支架包括：顶梁1、底座2、液压支架支撑立柱3、斜梁4、前连杆5、后连杆6、尾梁7、前梁8、伸缩梁9、护帮板10、短梁11、隔离板张紧装置15、隔离板抬升千斤顶16、尾梁千斤顶18、护帮千斤顶21、伸缩梁千斤顶22、抬底千斤顶23、底调千斤顶24、推移千斤顶25、前梁千斤顶26、推移杆27、托板28、上隔离柔性条31、尾梁柔性条32、下隔离柔性条33和隔离装置；
顶梁1与底座2之间设置有4根支撑顶梁的液压支架支撑立柱3，在顶梁1与底座2之间铰接斜梁4、前连杆5及后连杆6；
在顶梁1前端铰接前梁8，前梁8内嵌套伸缩梁9和托板28，伸缩梁9前端铰接护帮板10，托板28与伸缩梁9铰接；
前梁千斤顶26一端与顶梁1铰接，一端与前梁8铰接；
伸缩梁千斤顶22一端与前梁铰接，一端与伸缩梁9铰接；
护帮千斤顶21一端与护帮板铰接，一端与托板28铰接；
在顶梁1的后端部铰接尾梁7，尾梁千斤顶18一端铰接在顶梁1后端部，另一端与尾梁7铰接，尾梁7可上下摆动适应煤层顶板变化；
隔离板张紧装置15一端与底座2后部铰接，另一端与隔离装置的下端铰接；
顶梁1后部铰接短梁11，短梁11与隔离装置的上端铰接；
隔离板抬升千斤顶16一端与顶梁1后部铰接，一端与短梁11中部铰接；
在底座2上嵌套底调千斤顶24、铰接推移千斤顶25和抬底千斤顶23；
推移杆27与推移千斤顶25铰接，位于底座2中部；
所述尾梁7上部固定尾梁柔性条32；尾梁7与尾梁柔性条32为螺纹连接或内嵌。
所述隔离板张紧装置15为箱型结构或框架结构，内设弹簧。
所述尾梁7为箱型结构或框架结构，形状为楔形，前宽度为750mm，后端宽度为700mm，长度小于充填步距100mm。
所述的隔离装置包括：上隔离板12、中隔离板13、下隔离板14、上隔离侧伸缩千斤顶19、上隔离侧伸缩20、下隔离侧伸缩千斤顶29、下隔离侧伸缩30、隔离伸缩千斤顶17、充填孔101、上隔离限位孔102、上隔离柔性条限位槽103、支架尾梁放置槽104、中隔离限位孔组201、中隔离下端限位孔202、下隔离滑槽301和下隔离柔性条限位槽302；
上隔离板12内嵌套中隔离板13，相互能相对移动；中隔离板13内嵌套下隔离板14，相互能相对移动；所述上隔离板12设有上隔离侧向伸缩千斤顶19和上隔离侧向伸缩20，下隔离板14设有下隔离侧伸缩千斤顶29和下隔离侧向伸缩30；上隔离板12与短梁11铰接；下隔离板14中部与隔离板张紧装置15铰接，确保下隔离板14与底座2后部紧贴；
采用销轴固定上隔离限位孔102与中隔离限位孔组201中不同孔，实现上隔离板12和中隔离板13相对移动；
销轴插入中隔离下端限位孔202和下隔离滑槽301，防止下隔离板14从中隔离板13中脱离；
上隔离侧伸缩千斤顶19嵌套在上隔离板12内，上隔离侧伸缩千斤顶19一端与上隔离板12铰接，一端与上隔离侧伸缩20铰接；
上隔离侧伸缩20与上隔离板12嵌套；上隔离侧伸缩20随同上隔离侧伸缩千斤顶19伸出密封相邻支架间顶板缝隙，下隔离侧伸缩30随同上隔离侧伸缩千斤顶29伸出密封相邻支架间底板缝隙；
下隔离侧伸缩千斤顶29嵌套在下隔离板14内，下隔离侧伸缩千斤顶29一端与下隔离板14铰接，一端与下隔离侧伸缩30铰接；
下隔离侧伸缩30与下隔离板14嵌套；
隔离伸缩千斤顶17一端与上隔离板12铰接，一端与下隔离板14铰接，随同隔离伸缩千斤顶17伸缩，实现上隔离板12、中隔离板13和下隔离板14相对移动；隔离板抬升千斤顶16收缩，上隔离板12上抬密封煤层顶板，隔离伸缩千斤顶17伸出，下隔离板14伸出密封煤层底板；
上隔离板12上端放置上隔离柔性条31和下隔离板14下端放置下隔离柔性条33。
所述的上隔离板12为箱型结构或框架结构；所述的中隔离板13为箱型结构或框架结构；所述的下隔离板14为箱型结构或框架结构； 所述的上隔离侧伸缩板20为箱型结构或框架结构；所述的下隔离侧30伸缩为箱型结构或框架结构。
所述上隔离板12设有充填孔101、上隔离限位孔102、上隔离柔性条限位槽103、支架尾梁放置槽104。
所述中隔离板13设有中隔离限位孔组201、中隔离下端限位孔202。
所述下隔离板14设有下隔离滑槽301下隔离柔性条限位槽302。
本隔离装置，利用隔离伸缩千斤顶17带动上隔离板12、中隔离板13和下隔离板14伸出隔离密封待充填区煤层顶底板，上隔离侧伸缩千斤顶19带动上隔离侧伸缩20密封架间顶板缝隙，下隔离侧伸缩千斤顶29带动下隔离侧伸缩30密封架间底板缝隙。
所述尾梁7为箱型结构或框架结构，形状为楔形，前宽度为750mm，后端宽度为700mm，长度小于充填步距100mm。
所述上隔离板12设有上隔离侧向伸缩千斤顶19和上离侧向伸缩20，下隔离板14设有下隔离侧伸缩千斤顶和下隔离侧向伸缩30。
所述上隔离板12内嵌套中隔离板13，相互能相对移动，中隔离板13内嵌套下隔离板14，相互能相对移动。
具体的，
本煤矿工作面充填液压隔离支架，利用顶梁1、隔离板抬升千斤顶16、短梁11、上隔离板12上抬挤压上隔离柔性条31密封煤层顶板，尾梁千斤顶18、尾梁7挤压尾梁柔性条32密封煤层顶板、隔离伸缩千斤顶17、下隔离板14伸出挤压下隔离柔性条33密封煤层底板，下隔离侧伸缩千斤顶29推动下隔离侧伸缩30伸出密封架间底板板间隙，上隔离侧伸缩千斤顶19推动上隔离侧伸缩20伸出密封架间顶板间隙，形成待充填密封工作空间；尾梁7始终支护顶板掩护待充填区作业人员，短梁11使顶梁1支撑上隔离板12，隔离板张紧装置15使底座2支撑下隔离板14，隔离板能有效抵抗膏体侧向压力。

Claims (8)

1.一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架，其特征在于：该液压隔离支架包括：顶梁、底座、液压支架支撑立柱、斜梁、前连杆、后连杆、尾梁、前梁、伸缩梁、护帮板、短梁、隔离板张紧装置、隔离板抬升千斤顶、尾梁千斤顶、护帮千斤顶、伸缩梁千斤顶、抬底千斤顶、底调千斤顶、推移千斤顶、前梁千斤顶、推移杆、托板、上隔离柔性条、尾梁柔性条、下隔离柔性条和隔离装置；
顶梁与底座之间设置有根支撑顶梁的液压支架支撑立柱，在顶梁与底座之间铰接斜梁、前连杆及后连杆；
在顶梁前端铰接前梁，前梁内嵌套伸缩梁和托板，伸缩梁前端铰接护帮板，托板与伸缩梁铰接；
前梁千斤顶一端与顶梁铰接，一端与前梁铰接；
伸缩梁千斤顶一端与前梁铰接，一端与伸缩梁铰接；
护帮千斤顶一端与护帮板铰接，一端与托板铰接；
在顶梁的后端部铰接尾梁，尾梁千斤顶一端铰接在顶梁后端部，另一端与尾梁铰接，尾梁可上下摆动适应煤层顶板变化；
隔离板张紧装置一端与底座后部铰接，另一端与隔离装置的下端铰接；
顶梁后部铰接短梁，短梁与隔离装置的上端铰接；
隔离板抬升千斤顶一端与顶梁后部铰接，一端与短梁中部铰接；
在底座上嵌套底调千斤顶、铰接推移千斤顶和抬底千斤顶；
推移杆与推移千斤顶铰接，位于底座中部；
所述尾梁上部固定尾梁柔性条；尾梁与尾梁柔性条为螺纹连接或内嵌。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架，其特征在于：所述隔离板张紧装置为箱型结构或框架结构，内设弹簧。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架，其特征在于：所述尾梁为箱型结构或框架结构，形状为楔形，前宽度为750mm，后端宽度为700mm，长度小于充填步距100mm。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架，其特征在于：所述的隔离装置包括：上隔离板、中隔离板、下隔离板、上隔离侧伸缩千斤顶、上隔离侧伸缩、下隔离侧伸缩千斤顶、下隔离侧伸缩、隔离伸缩千斤顶、充填孔、上隔离限位孔、上隔离柔性条限位槽、支架尾梁放置槽、中隔离限位孔组、中隔离下端限位孔、下隔离滑槽和下隔离柔性条限位槽；
上隔离板内嵌套中隔离板，相互能相对移动；中隔离板内嵌套下隔离板，相互能相对移动；所述上隔离板设有上隔离侧向伸缩千斤顶和上隔离侧向伸缩，下隔离板设有下隔离侧伸缩千斤顶和下隔离侧向伸缩；上隔离板与短梁铰接；下隔离板中部与隔离板张紧装置铰接，确保下隔离板与底座后部紧贴；
采用销轴固定上隔离限位孔与中隔离限位孔组中不同孔，实现上隔离板和中隔离板相对移动；
销轴插入中隔离下端限位孔和下隔离滑槽，防止下隔离板从中隔离板中脱离；
上隔离侧伸缩千斤顶嵌套在上隔离板内，上隔离侧伸缩千斤顶一端与上隔离板铰接，一端与上隔离侧伸缩铰接；
上隔离侧伸缩与上隔离板嵌套；上隔离侧伸缩随同上隔离侧伸缩千斤顶伸出密封相邻支架间顶板缝隙，下隔离侧伸缩随同上隔离侧伸缩千斤顶伸出密封相邻支架间底板缝隙；
下隔离侧伸缩千斤顶嵌套在下隔离板内，下隔离侧伸缩千斤顶一端与下隔离板铰接，一端与下隔离侧伸缩铰接；
下隔离侧伸缩与下隔离板嵌套；
隔离伸缩千斤顶一端与上隔离板铰接，一端与下隔离板铰接，随同隔离伸缩千斤顶伸缩，实现上隔离板、中隔离板和下隔离板相对移动；隔离板抬升千斤顶收缩，上隔离板上抬密封煤层顶板，隔离伸缩千斤顶伸出，下隔离板伸出密封煤层底板；
上隔离板上端放置上隔离柔性条和下隔离板下端放置下隔离柔性条。
5. 根据权利要求4所述的一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架，其特征在于：所述的上隔离板为箱型结构或框架结构；所述的中隔离板为箱型结构或框架结构；所述的下隔离板为箱型结构或框架结构； 所述的上隔离侧伸缩板为箱型结构或框架结构；所述的下隔离侧伸缩为箱型结构或框架结构。
6.根据权利要求4所述的一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架，其特征在于：所述上隔离板设有充填孔、上隔离限位孔、上隔离柔性条限位槽、支架尾梁放置槽。
7.根据权利要求4所述的一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架，其特征在于：所述中隔离板设有中隔离限位孔组、中隔离下端限位孔。
8.根据权利要求4所述的一种煤矿膏体充填开采液压隔离支架，其特征在于：所述下隔离板设有下隔离滑槽下隔离柔性条限位槽。
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