CN111706378A - 一种薄煤层端头液压支架 - Google Patents

Abstract

一种薄煤层端头液压支架，包括顶梁和顶梁铰接的折叠式平行侧推机构，其包括上侧护板、下侧护板、连接杆和千斤顶，上侧护板上耳座a与顶板耳座A铰接，上侧护板下耳座b与下侧护板上耳座a’铰接，连接杆上端与主筋耳座B铰接，连接杆下端与下侧护板耳座b’铰接，千斤顶上与腹板处的耳座C铰接，千斤顶下端与下侧护板耳座c’铰接，耳座A为n个，耳座B为n‑1个，各耳座A的铰接孔中心线对正，各耳座B的铰接孔中心线对正，耳座A与耳座B的铰接孔中心线与主筋等距；耳座C个数与耳座B相同并在耳座A耳座B之间，耳座c’位于上耳座a’与耳座b’之间，耳座A与上耳座a的铰接孔中心线至下耳座b与上耳座a’的铰接孔中心线的距离同耳座B与连接杆的上端的铰接孔中心线至下耳座b’与该连接杆的下端的铰接空中心线距离相等。

Description

一种薄煤层端头液压支架

技术领域

本发明涉及一种煤矿工作面支护设备，尤指一种与过渡支架匹配使用的薄煤层端头液压支架。

背景技术

我国煤炭资源储存量大，厚度小于1.3米的薄煤层可采储量约占全国煤炭总量的18%。薄煤层作为一种主要的煤炭赋存形式，近年来随着煤炭资源储量的持续降低，中厚煤层的枯竭，很多矿区为了煤炭产业的持续发展，对已建矿井的长久利用，开采薄煤层显得至关重要。但薄煤层天生的地质条件差，经济效益低，采高低，作业空间小，工作环境条件差，安全事故相对较多。用于开采薄煤层的机械设备的研发及投入均滞后于中厚煤层，特别是薄煤层巷道要求过人空间需达到安全和运输设备的要求，所以切眼处一般为“哑铃”型，两巷与工作面有高度差即大梯度过渡。不同矿区采用不同的掘进方式，有的沿底破顶板掘，有的沿顶破底板掘。端头液压支架是工作面支护设备的重要组成部分，端头液压支架设计的合理与否对两端回采的速度起着一定的作用。侧护板又是端头架的主要部件，其主要有邻架密封、调架、防倒和保持支架横向稳定性的作用，其对支架的工作性能有重要影响。

现有技术中薄煤层工作面为了解决大梯度过渡处的漏矸问题，如图1所示，通常采用双侧活动侧护板，在侧护板下面通过销轴铰接二级加长侧板。端头架的顶梁活动侧为紧挨过渡架一侧，即上下巷道的靠近工作面侧的端头架侧护板一个左侧活动，另一个右侧活动。工作面支架布置时要求上下巷过渡支架至少进入巷道200mm（因为现有的端头支架的侧护板的千斤顶的行程为200mm，缸径100mm,压力是147kN），端头架的垂直加长侧护板和过渡架侧护板通过侧推千斤顶的推力作用紧密贴合，防止漏矸。但在实际应用中，巷道掘进不是严格的矩形，巷道的两个上顶角不可能是严格的90度角，都留存一定弧度的矸石。工作面支架与刮板运输机相连，刮板运输机在前移的过程中自一侧一节挨着一节向前推移，由于刮板运输机在运动过程中有上窜下滑及工作面的起伏不平的情况，将引起工作面支架两侧的过渡支架与两巷道对应的两端头支架的间距不停的发生变化，当工作面支架朝右侧巷道进入约为400mm时，此时工作面支架的左侧离开了左侧巷道进入工作面，因为巷道的两个上顶角不可能是严格的90度角，留存一定弧度的矸石,使得端头支架的侧护板顶在矸石上使其千斤顶不能完全伸出，导致工作面左侧过渡架与左侧的端头支架间出现缝隙，经常漏矸容易引起安全事故，同样另一侧的过渡支架与端头支架也会出现缝隙导致架间经常漏矸。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题提供一种薄煤层端头液压支架，其能够有效解决薄煤层工作面大梯度过渡处引起的漏矸问题。

为了达成上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种薄煤层端头液压支架，它包括顶梁和在该顶梁活动侧铰接的折叠式平行侧推机构，该折叠式平行侧推机构包括上侧护板、下侧护板、连接杆和千斤顶，上侧护板的上耳座a与顶梁顶板对应的耳座A铰接，该上侧护板的下耳座b与所述下侧护板对应的上耳座a’铰接，该连接杆的上端与顶梁活动侧主筋的耳座B铰接，该连接杆的下端与下侧护板的耳座b’铰接，该千斤顶的下腔端与顶梁腹板处的耳座C铰接，该千斤顶的活塞杆端与下侧护板的耳座c’铰接，该顶板的耳座A为n个并沿顶板前后方向间隔布置，各耳座A的铰接孔中心线对正，该顶梁的活动侧主筋的耳座B为n-1个沿顶板前后方向间隔同心布置，各耳座B的铰接孔中心线对正，该耳座A与耳座B呈上下间隔交错排列且两者的铰接孔中心线与顶梁的活动侧主筋等距；耳座C的个数与耳座B的个数相同，该耳座C位于耳座A和耳座B之间，该耳座c’位于上耳座a’与耳座b’之间，耳座A与上耳座a的铰接孔中心线至下耳座b与上耳座a’的铰接孔中心线的距离L1同耳座B与连接杆的上端的铰接孔中心线至下耳座b’与该连接杆的下端的铰接空中心线距离L2相等，耳座A的铰接孔中心线与耳座B的铰接孔中心线在同一竖直平面上，该耳座a’与耳座b’的铰接孔中心线在同一竖直平面上。

优选地，该顶板的耳座A为四个，所述耳座B三个，所述耳座C为三个。

优选地，自所述顶梁的前端的第一个耳座C位于第一个耳座B与第二个耳座A之间，第二个耳座C位于第二个耳座B与第三个耳座A之间，第三个耳座C位于第三个耳座B与第四个耳座A之间。

优选地，所述千斤顶的缸径为125mm或140mm。

优选地，所述千斤顶的行程200-400。

本发明的有益效果：

1、本发明得到的薄煤层工作面的端头液压支架完全能够适应巷道掘进中留下的顶角弧度，侧护板能够根据实际情况横向和纵向躲避弧度角200—400mm，从而使过渡架在回采中随刮板运输机上窜下滑的范围更大，也能保证架间侧护板贴合紧密，无漏矸现象，降低了煤炭含矸率5%，提高了煤质，具有广泛的推广应用前景。此种侧护机构的端头架的宽度不是标准架宽，可以根据配套情况进行调整，刮板运输机上的推移点也随之进行相应的调整。

2、折叠式平行侧推机构的侧推千斤顶布置在顶梁腹板下面，缸径的规格不受顶梁结构限制（垂直加长侧护机构缸径规格最大100mm），可通过提高侧推油缸的缸径增大侧推力，从而增大支架侧护板间的摩擦力，改善漏矸。

3、折叠式平行四杆侧护机构能够充分发挥薄煤层端头架与过渡架间的密封优势，侧推力更大，能够避开巷道顶板和下帮支架的弧度。对围岩的支撑力合理，抑制矸石效果好，结构可靠。

附图说明

图1为现有技术的端液压头支架的使用状态示意图。

图2为本发明的端头液压支架的使用状态示意图。

图3为本发明的端头液压支架的结构示意图。

图4为图3中A-A向的结构示意图（千斤顶处于缩回状态）。

图5为图4中千斤顶伸出状态的结构示意图。

具体实施方式

以下仅以实施例说明本发明可能的实施态样，然并非用以限制本发明所欲保护的范畴，合先叙明。

请参考图2至图5所示，为本发明的优选实施例，一种薄煤层端头液压支架，它包括顶梁1和在该顶梁1的活动侧铰接的折叠式平行侧推机构2，该折叠式平行侧推机构包括上侧护板21、下侧护板22、连接杆23和千斤顶24，上侧护板21的上耳座a211与顶梁1的顶板11对应的耳座A111通过销轴铰接，该上侧护板21的下耳座b212与所述下侧护板22对应的上耳座a’221通过销轴铰接，该连接杆23的上端与顶梁1的活动侧主筋12的耳座B121通过销轴铰接，该连接杆23的下端与下侧护板22的耳座b’222通过销轴铰接，该千斤顶24的下腔端与顶梁1的腹板13处的耳座C131通过销轴铰接，该千斤顶24的活塞杆端与下侧护板22的耳座c’223通过销轴铰接；该顶板11的耳座A111为四个并沿顶板11的前后方向均匀间隔对应布置，耳座A111为单片耳板，在各该单片耳板上开设铰接孔，四个铰接孔中心线对正；该顶梁的活动侧主筋的耳座B121为三个沿顶板的前后水平方向均匀间隔对应布置，该耳座B121为两片间隔对正的耳板，两耳板上开设对正的铰接孔，各耳座B的铰接孔中心线对正，该耳座A与耳座B呈上下间隔交错排列且两者的铰接孔中心线与顶梁的活动侧主筋等距；耳座C131的个数与耳座B121的个数相同，该耳座C位于耳座A和耳座B之间，优选，自所述顶梁的前端的第一个耳座C位于第一个耳座B与第二个耳座A之间，第二个耳座C位于第二个耳座B与第三个耳座A之间，第三个耳座C位于第三个耳座B与第四个耳座A之间；该耳座c’223位于上耳座a’221与耳座b’222之间，耳座A111与上耳座a211的铰接孔中心线至下耳座b212与上耳座a’221的铰接孔中心线的距离L1同耳座B121与连接杆23的上端的铰接孔中心线至耳座b’222与该连接杆23的下端的铰接孔中心线距离L2相等，耳座A的铰接孔中心线与耳座B的铰接孔中心线在同一竖直平面上，该耳座a’与耳座b’的铰接孔中心线在同一竖直平面上，该耳座A的铰接孔中心线至耳座B的铰接孔中心线的竖向距离同耳座a’ 铰接孔中心线与耳座b’ 铰接孔中心线的竖向距离相同。即在千斤顶伸缩的过程中，该耳座a中心、该耳座b中心、该耳座b’ 中心和该耳座B中心的四条连线均构成平行四边形，如图4和图5所示。

该千斤顶24安装在顶梁的下方，该千斤顶不受顶梁结构的影响，该千斤顶的缸径为125mm (对应的工作阻力为386kN)或140mm(对应的工作阻力485kN)。所述千斤顶的行程为200mm至400mm。在千斤顶24推移的过程中，上侧护板21绕着顶板耳座旋转，下侧护板22一直处于竖向移动。

本发明在保证支护效果的同时，兼顾架间的漏矸控制。本发明的折叠式平侧推机构能够充分发挥薄煤层端头架与过渡架间的密封优势，侧推力更大，能够避开巷道顶板和下帮支架的弧度。对围岩的支撑力合理，抑制矸石效果好，结构成熟可靠。

Claims (5)

1.一种薄煤层端头液压支架，其特征在于：它包括顶梁和在该顶梁活动侧铰接的折叠式平行侧推机构，该折叠式平行侧推机构包括上侧护板、下侧护板、连接杆和千斤顶，上侧护板的上耳座a与顶梁顶板对应的耳座A铰接，该上侧护板的下耳座b与所述下侧护板对应的上耳座a’铰接，该连接杆的上端与顶梁活动侧主筋的耳座B铰接，该连接杆的下端与下侧护板的耳座b’铰接，该千斤顶的下腔端与顶梁腹板处的耳座C铰接，该千斤顶的活塞杆端与下侧护板的耳座c’铰接，该顶板的耳座A为n个并沿顶板前后方向间隔布置，各耳座A的铰接孔中心线对正，该顶梁的活动侧主筋的耳座B为n-1个沿顶板前后方向间隔同心布置，各耳座B的铰接孔中心线对正，该耳座A与耳座B呈上下间隔交错排列且两者的铰接孔中心线与顶梁的活动侧主筋等距；耳座C的个数与耳座B的个数相同，该耳座C位于耳座A和耳座B之间，该耳座c’位于上耳座a’与耳座b’之间，耳座A与上耳座a的铰接孔中心线至下耳座b与上耳座a’的铰接孔中心线的距离L1同耳座B与连接杆的上端的铰接孔中心线至下耳座b’与该连接杆的下端的铰接空中心线距离L2相等，耳座A的铰接孔中心线与耳座B的铰接孔中心线在同一竖直平面上，该耳座a’与耳座b’的铰接孔中心线在同一竖直平面上。

2.根据权利要求1所述的薄煤层端头液压支架，其特征在于：该顶板的耳座A为四个，所述耳座B三个，所述耳座C为三个。

3.根据权利要求2所述的薄煤层端头液压支架，其特征在于：自所述顶梁的前端的第一个耳座C位于第一个耳座B与第二个耳座A之间，第二个耳座C位于第二个耳座B与第三个耳座A之间，第三个耳座C位于第三个耳座B与第四个耳座A之间。

4.根据权利要求1所述的薄煤层端头液压支架，其特征在于：所述千斤顶的缸径为125mm或140mm。

5.根据权利要求4所述的薄煤层端头液压支架，其特征在于：所述千斤顶的行程200-400。

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