CN110593934A - 一种双伸缩液压柔性掩护支架及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种双伸缩液压柔性掩护支架及方法，支架包括上顶板、掩护梁、第一千斤顶、第二千斤顶、下支撑板、穿绳孔和钢丝绳，所述上顶板、掩护梁和下支撑板通过铰链依次首尾连接，所述第一千斤顶和第二千斤顶分别活动安装在上顶板与掩护梁以及掩护梁与下支撑板间，所述穿绳孔焊装在上顶板、掩护梁、下支撑板上，钢丝绳能够穿过穿绳孔连接多个支架使其形成一个刚性整体。该方法具有支撑强度大、灵活性强的优点，能根据不同煤层的角度调解支架角度、便于安装和拆卸，且适应性广。

Description

一种双伸缩液压柔性掩护支架及方法
技术领域
本发明属于煤层开采技术领域，尤其涉及一种双伸缩液压柔性掩护支架及方法。
背景技术
急倾斜或大倾角煤层储量在我国含量较高约占全国煤炭总储量的15％～20％。相较于缓倾斜煤层，急倾斜煤层地质条件差，随着开采的深入，顶板会发生突然下沉，甚至会发生塌落，易造成后方采空区大面积悬顶，导致采空区漏风和瓦斯聚集等。并且在塌落过程中、空气压力瞬间增大，使冲击地压迅速增大对围岩和煤层稳定性造成破坏，对机械设备和人员安全造成严重的威胁，安全隐患较多，程序复杂。目前，我国大倾角煤层基本采用俯伪斜柔性掩护支架采煤法，采煤工作面是直线型，按伪倾斜方向布置，沿走向推进，用柔性掩护支架隔离采空区，工人在掩护支架下进行采煤。传统上对煤层的支护一般采用坑木支护或单体支柱支护两种形式,但是这两种支护方式都存在劳动强度大、支护强度低、安全状况差、劳动效率低等缺陷。今年来随着采煤技术的提高，在急倾斜煤层开采中也采用综采和高档采煤方式，但由于急倾斜煤层特点，这些采煤方式在实际应用中存在很多问题，成本高，开采效率低，劳动强度大。
因此，对于急倾斜煤层开采亟需一种新型的柔性掩护支架来解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种双伸缩液压柔性掩护支架及方法，具有支撑强度大、灵活性强的优点，能根据不同煤层的角度调解支架角度、便于安装和拆卸，且适应性广。
本发明采用以下的技术方案实现：
一种双伸缩液压柔性掩护支架，包括上顶板、掩护梁、第一千斤顶、第二千斤顶、下支撑板、穿绳孔和钢丝绳，所述上顶板、掩护梁和下支撑板通过铰链依次首尾连接，所述第一千斤顶和第二千斤顶分别活动安装在上顶板与掩护梁以及掩护梁与下支撑板间，所述穿绳孔由钢板焊接而成，焊装在上顶板、掩护梁、下支撑板上，钢丝绳能够穿过穿绳孔并列连接多个支架使其形成一个刚性整体。
所述上顶板、掩护梁、下支撑板采用12#钢轧制而成的钢板。
所述上顶板的长度为1100-1300mm，优选为1200mm。
所述掩护梁的长度为1100-1200mm，优选为1150mm。
所述下支撑板的长度为1100-1300mm，优选为1200mm。
所述第一千斤顶两端分别铰接在距掩护梁与上顶板铰接处350mm处、距上顶板前端400mm处。
所述第二千斤顶两端分别铰接在距掩护梁与下支撑板铰接处350mm处、距下支撑板前端400mm处。
所述钢丝绳至少连接五个支架能够使其形成刚性整体。
根据煤层厚度、倾角大小，可适当调整上顶板、下支撑板与掩护梁的角度。
前述的一种双伸缩液压柔性掩护支架的支护方法，包括以下步骤：
步骤一：选取若干支架，等分成若干组组成支架单元组，用钢丝绳通过穿绳孔连接使支架单元组为一个刚性整体，将上顶板和下支撑板分别用角铁和扁铁固定，将支架单元组沿工作面方向并列放置；
步骤二：将步骤一中连接好的支架置于采煤工作面上，支架上方为矸石、下方为煤层，上顶板接顶采煤工作面顶板、掩护梁阻挡来自采空区垮落的矸石、下支撑板安放在采煤工作面底板上；
步骤三：根据煤层厚度、倾角大小调整上顶板、下支撑板与掩护梁的角度进行支护；
步骤四：随着工作面工作面向前推进而向前移动。
本发明的有益效果是：
1、本发明中设置了第一千斤顶和第二千斤顶两个千斤顶，将上顶板、掩护梁和下支撑板所受压力进行分解，并通过掩护架抵消一部分使支架整体承受压力降低，从而增加了支架的支撑强度；
2、本发明中的各个部位均通过铰接连接，便于运输和支设；
3、本发明主要适用于大倾角及急倾斜煤层开采工作面，对煤层厚度、倾角的变化具有灵活性。
附图说明
图1为本发明中一种双伸缩液压柔性掩护支架的示意图；
图2为实施例提供的本发明的一种工作状态示意图；
其中，
1上顶板，2掩护梁，3下支撑板，4第一千斤顶，5第二千斤顶，6穿绳孔，7钢丝绳。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明的技术方案和效果作详细描述。
实施例1
如图1所示，一种双伸缩液压柔性掩护支架，包括上顶板1、掩护梁2、第一千斤顶4、第二千斤顶5、下支撑板3、穿绳孔6和钢丝绳7，所述上顶板1、掩护梁2和下支撑板3通过铰链依次首尾连接，本实施例中上顶板、掩护梁、下支撑板采用12#钢轧制而成的钢板，宽度125mm、厚度60mm，上顶板的长度为1200mm、掩护梁的长度为1150mm、下支撑板的长度为1200mm。
所述第一千斤顶4和第二千斤顶5分别活动安装在上顶板1与掩护梁2以及掩护梁2与下支撑板3间，所述第一千斤顶两端分别铰接在距掩护梁与上顶板铰接处350mm处、距上顶板前端400mm处，所述第二千斤顶两端分别铰接在距掩护梁与下支撑板铰接处350mm处、距下支撑板前端400mm处。
所述穿绳孔6焊装在上顶板1、掩护梁2、下支撑板3上，钢丝绳7能够穿过穿绳孔6连接多个支架使其形成一个刚性整体，每组至少五个支架才能组成一个刚性整体。
如图2所示，采用上述的一种双伸缩液压柔性掩护支架进行支护，包括以下步骤：
步骤一：选取50个支架，每五根为一组组成支架单元组，用钢丝绳通过穿绳孔连接使支架单元组为一个刚性整体，将上顶板和下支撑板分别用角铁和扁铁固定形成硬梁，支架单元组沿工作面方向并列放置；
步骤二：将步骤一中连接好的支架置于采煤工作面上，支架上方为矸石、下方为煤层，上顶板接顶采煤工作面顶板、掩护梁阻挡来自采空区垮落的矸石、下支撑板安放在采煤工作面底板上；
步骤三：根据煤层厚度、倾角大小调整上顶板、下支撑板与掩护梁的角度进行支护；
步骤四：随着工作面向前推进而向前移动，对采煤工作面起到保护作用。
在工作过程中，支架主要承受三方面压力：分别为煤层工作面顶板对上顶板1的压力、矸石及围岩对掩护梁2的压力以及采煤工作面底板对下支撑板3的支撑力，通过千斤顶的设置，将这三方面力进行分解并相互抵消，使支架整体承受压力降低，从而增加了支架的支撑强度。

Claims (10)

1.一种双伸缩液压柔性掩护支架，其特征在于：包括上顶板、掩护梁、第一千斤顶、第二千斤顶、下支撑板、穿绳孔和钢丝绳，所述上顶板、掩护梁和下支撑板通过铰链依次首尾连接，所述第一千斤顶和第二千斤顶分别活动安装在上顶板与掩护梁以及掩护梁与下支撑板间，所述穿绳孔由钢板焊接而成，焊装在上顶板、掩护梁、下支撑板上，钢丝绳能够穿过穿绳孔并列连接多个支架使其形成一个刚性整体。
2.根据权利要求1所述的一种双伸缩液压柔性掩护支架，其特征在于：所述上顶板、掩护梁、下支撑板采用12#钢轧制而成的钢板。
3.根据权利要求1所述的一种双伸缩液压柔性掩护支架，其特征在于：所述上顶板的长度为1100-1300mm，优选为1200mm。
4.根据权利要求1所述的一种双伸缩液压柔性掩护支架，其特征在于：所述掩护梁的长度为1100-1200mm，优选为1150mm。
5.根据权利要求1所述的一种双伸缩液压柔性掩护支架，其特征在于：所述下支撑板的长度为1100-1300mm，优选为1200mm。
6.根据权利要求1所述的一种双伸缩液压柔性掩护支架，其特征在于：所述第一千斤顶两端分别铰接在距掩护梁与上顶板铰接处350mm处、距上顶板前端400mm处。
7.根据权利要求1所述的一种双伸缩液压柔性掩护支架，其特征在于：所述第二千斤顶两端分别铰接在距掩护梁与下支撑板铰接处350mm处、距下支撑板前端400mm处。
8.根据权利要求1所述的一种双伸缩液压柔性掩护支架，其特征在于：所述钢丝绳至少连接五个支架能够使其形成刚性整体。
9.根据权利要求1所述的一种双伸缩液压柔性掩护支架，其特征在于：根据煤层厚度、倾角大小，可适当调整上顶板、下支撑板与掩护梁的角度。
10.权利要求1所述的一种双伸缩液压柔性掩护支架的支护方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：选取若干支架，等分成若干组组成支架单元组，用钢丝绳通过穿绳孔连接使支架单元组为一个刚性整体，将上顶板和下支撑板分别用角铁和扁铁固定，将支架单元组沿工作面方向并列放置；
步骤二：将步骤一中连接好的支架置于采煤工作面上，支架上方为矸石、下方为煤层，上顶板接顶采煤工作面顶板、掩护梁阻挡来自采空区垮落的矸石、下支撑板安放在采煤工作面底板上；
步骤三：根据煤层厚度、倾角大小调整上顶板、下支撑板与掩护梁的角度进行支护；
步骤四：随着工作面工作面向前推进而向前移动。
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