CN111980703B - 一种地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备及切顶卸压方法 - Google Patents
一种地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备及切顶卸压方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备及切顶卸压方法，属于煤矿井下开采技术领域。设备包括上板；支架底板；支撑单元，支撑上板升降运动；切割单元，其置于上板与支架底板之间，主体上板开设有切割让位口，切割单元的工作端穿过切割让位口从主体上板上表面伸出；切割移动单元，其驱动切割单元移动工作；推移单元，其驱动地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备移动。本发明的设备一方面确保切顶卸压操作时能稳定放置，一方面可以通过支撑上板在切割过程中有效的对受扰动的悬露顶板覆岩进行支撑，提供良好的施工环境，再通过切割单元能平稳有序的切落悬露顶板覆岩，并在切顶卸压完成后自行移动，确保对侧向悬露顶板及时进行切顶卸压操作。
Description
技术领域
本发明属于煤矿井下开采技术领域，更具体地说，涉及一种地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备及切顶卸压方法。
背景技术
煤矿地下水库工程是水资源保护利用的有效途径，煤柱坝体在煤炭资源开采和煤矿采空区水库建成时期均受到多因素、分程度的应力作用，因此最大限度减少煤柱在开采期间的采动应力损伤，是维持煤矿地下水库煤柱坝体长期稳定和持久运行的关键，切落煤柱坝体侧向悬露的煤矿顶板是主要手段之一。
目前，广泛运用的煤矿悬露顶板切落的主体方法是水力压裂、钻孔卸压和定向爆破，这些方法均存在缺陷，水力压裂会导致工作面顶板含水量大增，对于顶底板为泥岩等遇水容易膨胀溃散的矿井，不利于工作面及巷道顶板管理，支护较为困难，从而严重影响井下生产；钻孔卸压工作量大，耗工耗时多，成本消耗高，也难以推广应用；定向爆破产生的扰动较大，影响巷道的稳定，爆破产生的有毒有害气体较多，且存在哑炮的风险，安全风险高；基于此，研究一种切顶卸压设备及切顶卸压方法是亟待解决的问题。
经检索，中国专利公开号：CN 209483343 U；公开日：2019年10月11日；公开了一种煤矿井下液压定向切顶设备，该设备主要由防爆泵站、进液长管、回液长管、侧推装置组成，侧推装置由通过连接管、连接杆串联的多个侧推棒构成，每个侧推棒一侧设置多个液压顶。该申请案的设备施工时超前工作面钻孔，滞后工作面在钻孔内安设侧推装置，防爆泵站给侧推装置提供液压力，进液长管进液时液压顶同时侧推，产生巨大推力劈裂临空面顶板岩层，从而切顶，虽然提供了一种区别于上述切顶方法的操作，但该申请案的切顶设备在实际使用时切顶效果不稳定，设备故障率高。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，根据本发明的一方面，提供了一种地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，包括：
上板，其由主体上板和辅体上板水平连接构成；
支架底板，其由主体底板和辅体底板水平连接构成；
支撑单元，其置于上板和支架底板之间，支撑上板升降运动；
切割单元，其置于上板与支架底板之间，主体上板上开设有切割让位口，切割单元的工作端穿过切割让位口从主体上板上表面伸出；
切割移动单元，其置于上板与支架底板之间，驱动切割单元移动工作；
推移单元，其与支架底板连接，驱动地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备移动。
根据本发明实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，可选地，所述主体上板上切割让位口旁设有大广角喷雾装置。
根据本发明实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，可选地，所述主体上板远离辅体上板的一端部设有距离传感器。
根据本发明实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，可选地，还包括防倒扒爪，其设于支架底板底面，增大支架底板底面与煤层底板的摩擦力。
根据本发明实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，可选地，所述切割移动单元包括：
纵向驱动液压杆，其一端与支架底板铰接，另一端与切割单元固定连接；
横向驱动液压杆，其一端与支架底板铰接，另一端与纵向驱动液压杆铰接。
根据本发明实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，可选地，所述推移单元为推移千斤顶，其一端与主体底板固定连接，另一端与辅体底板固定连接。
根据本发明实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，主体上板与辅体上板间通过伸缩板活动连接。
根据本发明实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，可选地，所述主体上板远离辅体上板的一端与主体底板远离辅体底板的一端通过挡风帘连接；
所述主体上板靠近切割让位口的一侧面与主体底板对应侧面通过挡矸板连接。
根据本发明的另一方面，提供了一种地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压方法，步骤如下：
一、切顶卸压设备布置：将两个地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备沿工作面长度方向同排布置在两端头，两端头之间同排布置有若干支撑设备，每个地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备通过推移单元向工作面推进方向移动；
二、切割前准备：支撑单元启动，驱动上板上升并与顶板岩层抵接，此时支架底板下的防倒扒爪紧扣地面；
三、切割：切割移动单元驱动切割单元的工作端从切割让位口中伸出进行切割，先进行纵向切割动作，纵向切割完成后进行横向切割动作，在切割同时启动大广角喷雾装置；
四、切割后准备：切割完成后停止切割单元，待切割粉尘明显减少后关闭大广角喷雾装置，然后收回切割单元；
五、推移：支撑单元的辅体支撑液压柱卸压回柱，启动推移单元，推动辅体部分向工作面推进方向移动一段距离；停止推移单元，辅体支撑液压柱加压升柱，驱动辅体上板与顶板岩层抵接，完成迈步式前进的第一步；主体支撑液压柱卸压回柱，收回推移单元，拉动主体部分向工作面推进方向移动一段距离，停止推移单元，主体支撑液压柱加压升柱，完成迈步式前进的第二步；
六、重复步骤二至五，沿工作面推进方向对煤柱坝体进行侧向切顶卸压。
根据本发明实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压方法，可选地，地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备推移过程中通过距离传感器确定切割位置。
有益效果
（1）本发明的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，通过支撑单元支撑上板与支架底板，一方面确保切顶卸压操作时本设备能稳定放置，一方面可以通过支撑上板在切割过程中有效的对受扰动的悬露顶板覆岩进行支撑，并对巷道超前部位围岩体进行有效控制，提供良好的施工环境，再通过切割单元能平稳有序的切落悬露顶板覆岩，并在切顶卸压完成后能根据工作面的推进自行移动，确保对工作面推进方向上的侧向悬露顶板进行及时的切顶卸压操作；
（2）本发明的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，设置大广角喷雾装置能在切割时有效降尘、降温，改善工作面工作环境且确保切割单元有效工作，同时大广角喷雾装置也不会产生过多积水，不会对正常工作产生影响；
（3）本发明的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，主体上板的一端部设置了距离传感器，能感应采空区垮落岩体与本设备之间的距离变化，从而辅助锁定需要切顶卸压的位置；
（4）本发明的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，支架底板底面设置了防倒扒爪，在设备使用过程中，若出现支架底板倾斜或切割顶板时发生大幅度抖动时，可以启动防倒扒爪，防倒扒爪嵌入地面从而保持本设备的平稳；
（5）本发明的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，切割移动单元通过采用纵向驱动液压杆与横向驱动液压杆的结构，能使切割单元完成对顶板覆岩纵向和横向的切割动作，且对切割单元的动作驱动稳定有效；
（6）本发明的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，由主体部分与辅体部分组成分体式结构，配合推移千斤顶进行设备的自移动作，能稳定有效的完成移动动作，同时也能维持切顶后移动过程中预留煤柱坝体覆岩压力的相对稳定状态，减少煤柱坝体因采动作用产生劣化的影响，也使得设备在移动过程中不会发生倾倒危险；进一步地，推移千斤顶的推移进程还可配合距离传感器的检测结果来进行设置，便于本设备移动时切割让位口能准确移动到需要进行切割的悬露顶板覆岩位置处下方；
（7）本发明的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，通过设置伸缩板结构，能在本设备的推移过程中起到一定的导向作用，且伸缩板的存在使主体上板与辅体上板间不会出现空间，防止了顶部岩层有垮落岩块掉落至主体部分和辅体部分之间，避免了其损坏推移千斤顶及本设备正常的移动；
（8）本发明的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，挡风帘的设置使得煤矿开采过程中，整个工作面的新鲜风流和污浊风流能有序交互，形成导向性循环，确保人员安全，且能防止工作面向采空区漏风；挡矸板则能有效挡住垮落矸石，防止其损伤支撑单元、切割单元、切割移动单元等，也防止垮落矸石影响本设备的移动；
（9）本发明的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压方法，在切顶卸压过程中能提供良好的施工环境，保持工作区域的安全性，且能平稳有序的切落悬露顶板覆岩，并随着工作面的推进进行所需位置的自移动切顶卸压；
（10）本发明的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压方法，推移过程中推移单元的推移量可通过距离传感器的监测数据来进行设定，使得推移后，切割让位口能有效对准需要切顶卸压的位置，确保对侧向悬露的顶板覆岩及时破断，确保地下水库整体稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1示出了地下水库煤柱坝体整体空间结构示意图；
图2示出了本发明的切顶卸压设备结构示意图；
图3示出了本发明的切顶卸压设备上板示意图；
图4示出了本发明的切顶卸压设备支架底板示意图；
图5示出了本发明的切割移动单元的一种结构；
图6示出了实施例7的切顶卸压设备上板示意图。
附图标记：
1、上板；10、主体上板；100、切割让位口；101、距离传感器；102、大广角喷雾装置；11、辅体上板；12、伸缩板；13、挡风帘；14、挡矸板；
2、支架底板；20、主体底板；21、辅体底板；
3、支撑单元；30、主体支撑液压柱；31、辅体支撑液压柱；
4、切割单元；40、切割驱动机构；
5、切割移动单元；50、横向驱动液压杆；51、纵向驱动液压杆；
6、推移单元；
7、防倒扒爪；
1000、主体部分；1001、辅体部分；
2000、预留煤柱坝体；
3000、采空区；
4000、工作面。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一端”、“另一端”、“一侧”、“另一侧”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
实施例1
本实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，包括：
上板1，其由主体上板10和辅体上板11水平连接构成；
支架底板2，其由主体底板20和辅体底板21水平连接构成；
支撑单元3，其置于上板1和支架底板2之间，支撑上板1升降运动；
切割单元4，其置于上板1与支架底板2之间，主体上板10上开设有切割让位口100，切割单元4的工作端穿过切割让位口100从主体上板10上表面伸出；
切割移动单元5，其置于上板1与支架底板2之间，驱动切割单元4移动工作；
推移单元6，其与支架底板2连接，驱动地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备移动。
如图1所示，煤炭资源井工开采过程中，将预留区段煤柱坝体与开采结束后的用于封堵工作面4000运输/回风巷道出口的人工坝体结合，联合构建煤矿地下水库空间，旨在综合利用煤炭开采过程中的流失水资源，其中预留煤柱坝体2000在工作面4000开采期间主要承担工作面4000强开采作用时四周应力环境重组产生的围岩体变形和损伤影响以及水库结构落成后多重复杂应力环境形成的强烈冲击和累积损伤，在煤炭资源开采阶段，工作面4000推进时存在预留煤柱坝体2000侧向顶板覆岩未能及时垮落的情况，在此情况下，预留煤柱坝体2000会承受较为集中的应力，如果侧向悬露的顶板覆岩未能及时破断，会造成预留煤柱坝体2000侧向支承压力扰动作用加剧，进而发生剧烈损伤，影响地下水库建成后的整体稳定性，因此，急需一种能安全有效且稳定进行悬露顶板切顶卸压的设备。
由于现有的切顶卸压设备使用时存在诸多缺陷，本实施例基于新的工作原理，设计了一种地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备：
如图2所示，上板1和支架底板2均为板状结构，支撑单元3为液压柱，在支撑单元3的驱动支撑下，本设备执行切顶卸压操作时，上板1与顶部岩层抵接，以提供一定的初始预支撑，同时支架底板2在支撑单元3的作用力下与地面抵接，此时保持了本设备在执行切顶卸压操作时的稳定，进一步地，切割单元4由大功率的切割驱动机构40以及切割锯片构成，通过切割移动单元5传动连接在切割驱动机构40下方，驱动切割单元4的工作端即切割锯片从上板1上的切割让位口100中伸出，对悬露的顶板覆岩进行切顶操作，进一步地，本实施例的设备支架底板2上还设有推移单元6，通过推移单元6可实现本设备的自移，随着工作面4000的推进能及时调整本设备的位置，从而对工作面4000推进方向上的侧向悬露顶板进行及时的切顶卸压操作。
实施例2
本实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，在实施例1的基础上做进一步改进，所述主体上板10上切割让位口100旁设有大广角喷雾装置102。
如图2和图3所示，切割单元4的工作端穿过切割让位口100对悬露顶板覆岩进行切割操作时，会在该处产生大量粉尘，本实施例设置大广角喷雾装置102能有效降尘、降温，改善工作面4000工作环境且确保切割单元4有效工作，同时大广角喷雾装置102也不会产生过多积水，不会对正常工作产生影响。
实施例3
本实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，在实施例2的基础上做进一步改进，所述主体上板10远离辅体上板11的一端部设有距离传感器101。
如图2和图3所示，本实施例的距离传感器101能感应采空区3000垮落岩体与本设备之间的距离变化，从而辅助锁定需要切顶卸压的位置，进一步地，距离传感器101监测的数据，班组交接时得到的工作面4000实际推进距离数据，两组数据结合能进一步准确锁定需要切顶卸压的位置。
实施例4
本实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，在实施例3的基础上做进一步改进，还包括防倒扒爪7，其设于支架底板2底面，增大支架底板2底面与煤层底板的摩擦力。
如图2和图4所示，本实施例的防倒扒爪7设于支架底板2底面，在设备使用过程中，若出现支架底板2倾斜或切割顶板时发生大幅度抖动时，可以启动防倒扒爪7，防倒扒爪7嵌入地面即煤层底板从而保持本设备的平稳。
实施例5
本实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，在实施例4的基础上做进一步改进，所述切割移动单元5包括：
纵向驱动液压杆51，其一端与支架底板2铰接，另一端与切割单元4固定连接；
横向驱动液压杆50，其一端与支架底板2铰接，另一端与纵向驱动液压杆51铰接。
切割移动单元5的结构可以为多种，如机械臂等形式，能实现驱动切割单元4完成既定的移动动作即可，本实施例采用了纵向驱动液压杆51与横向驱动液压杆50配合的形式。
如图5所示，纵向驱动液压杆51与切割单元4的切割驱动机构40底部连接，启动纵向驱动液压杆51，能驱动切割单元4的工作端从切割让位口100中伸出完成纵向切割顶板覆岩的动作，横向驱动液压杆50与纵向驱动液压杆51连接，启动横向驱动液压杆50能带动纵向驱动液压杆51摆动，从而使切割单元4的工作端完成横向切割顶板覆岩的动作。
实施例6
本实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，在实施例5的基础上做进一步改进，所述推移单元6为推移千斤顶，其一端与主体底板20固定连接，另一端与辅体底板21固定连接。
本设备分为主体部分1000和辅体部分1001两部分，主体部分1000包括主体上板10、主体支撑液压柱30和主体底板20，且切割单元4、切割移动单元5均在主体部分1000上，辅体部分1001包括辅体上板20、辅体支撑液压柱31和辅体底板21，本实施例的推移单元6为推移千斤顶，具体推移过程为，辅体支撑液压柱31卸压回柱，使得辅体上板20脱离与顶板岩层的抵接，此时主体上板10仍抵接在顶板岩层上，主体部分1000仍与顶板岩层及地面保持在稳定的原有支撑状态，但辅体部分1001已与顶板岩层及地面脱离原有支撑状态，此时将推移千斤顶启动伸长，辅体底板21即被推动向前移动带动整个辅体部分1001推移；辅体部分1001推移到位后，辅体支撑液压柱31加压升柱使辅体上板20与顶板岩层抵接，主体支撑液压柱30卸压回柱，此时辅体部分1001与顶板岩层及地面保持在稳定的支撑状态，但主体部分1000已与顶板岩层及地面脱离支撑状态，此时将推移千斤顶收回，带动主体底板11向前移动，进而带动整个主体部分1000推移，由此完成了本设备的自我迈步式移动。
进一步地，推移单元6的启动停止的距离可以通过距离传感器101的检测结果来进行设定，以便于本设备的切割让位口100能准确移动到需要进行切割的悬露顶板覆岩位置处下方。
推移千斤顶的设置使得本设备具备自移功能的同时，不会影响设备在切顶卸压时底板2的稳定性，且本设备移动过程中稳定性也有保障，主体部分1000和辅体部分1001至少有一部分在移动时保持抵接，岩石垮落等特殊情况也不会使本设备在移动时倾倒。
实施例7
本实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，在实施例6的基础上做进一步改进，主体上板10与辅体上板11间通过伸缩板12活动连接。
如图6所示，在推移过程中，本设备的主体部分1000与辅体部分1001之间的距离会发生变化，主体上板10与辅体上板11的高度位置也会发生变化，通过设置伸缩板12结构，伸缩板12可灵活伸缩的特性，能适应主体上板10与辅体上板11发生相对运动时的位置变化，且能起到一定的导向作用，更重要的是，能在设备推移过程中，伸缩板12的存在使主体上板10与辅体上板11间不会出现空间，防止了顶部岩层有垮落岩块掉落至主体部分1000和辅体部分1001之间，避免了其损坏推移千斤顶及本设备正常的移动。
进一步地，本实施例中主体底板11朝向工作面4000推进方向的端部以及辅体底板21朝向工作面4000推进方向的端部均呈楔形斜面，如图2和图4所示，在设备推移时，此端部结构能对地面上的障碍岩石起一定导向作用，防止其卡死支架底板2的移动损坏推移单元6。
实施例8
本实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，在实施例7的基础上做进一步改进，所述主体上板10远离辅体上板11的一端与主体底板20远离辅体底板21的一端通过挡风帘13连接；
所述主体上板10靠近切割让位口100的一侧面与主体底板20对应侧面通过挡矸板14连接。
如图2所示，挡风帘13的设置使得煤矿开采过程中，整个工作面4000的新鲜风流和污浊风流能有序交互，形成导向性循环，确保人员安全，且能防止工作面4000向采空区3000漏风；挡矸板14则能有效挡住垮落矸石，防止其损伤支撑单元3、切割单元4、切割移动单元5等，也防止垮落矸石影响本设备的移动。
进一步地，挡风帘13可拆卸或挡风帘13也可为弹性结构，不影响主体支撑液压柱30对上板1的升降操作，挡矸板14为伸缩板结构或活动连接结构，不影响主体支撑液压柱30对上板1的升降操作。
实施例9
本实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压方法，步骤如下：
一、切顶卸压设备布置：将两个地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备沿工作面4000长度方向同排布置在两端头，两端头之间同排布置有若干支撑设备，每个地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备通过推移单元6向工作面4000推进方向移动；
二、切割前准备：支撑单元3启动，驱动上板1上升并与顶部岩层抵接，此时支架底板2下的防倒扒爪7紧扣地面；
三、切割：切割移动单元5驱动切割单元4的工作端从切割让位口100中伸出进行切割，先进行纵向切割动作，纵向切割完成后进行横向切割动作，在切割同时启动大广角喷雾装置102；
四、切割后准备：切割完成后停止切割单元4，待切割粉尘明显减少后关闭大广角喷雾装置102，然后收回切割单元4；
五、推移：支撑单元3的辅体支撑液压柱31卸压回柱，启动推移单元6，推动辅体部分1001向工作面4000推进方向移动一段距离；停止推移单元6，辅体支撑液压柱31加压升柱，驱动辅体上板11与顶部岩层抵接，完成迈步式前进的第一步；主体支撑液压柱30卸压回柱，收回推移单元6，拉动主体部分1000向工作面4000推进方向移动一段距离，停止推移单元6，主体支撑液压柱30加压升柱，完成迈步式前进的第二步；
六、重复步骤二至五，沿工作面4000推进方向对煤柱坝体进行侧向切顶卸压。
本实施例中所述的支撑设备结构同地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，区别之处仅在于支撑设备上不设有切割单元4、切割移动单元5、让位口100、距离传感器101和大广角喷雾装置102，除不具有上述结构之外，支撑设备的其与结构及控制均与地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备相同。
在煤矿开采过程中，采煤机在工作面4000处不断推进工作，采空区3000的预留煤柱坝体2000侧向会产生悬露顶板覆岩需要被切顶卸压，首先将两台本发明的设备沿工作面4000长度方向即垂直于工作面4000推进方向并排布置在两端头，如图1所示，图1中A处为本设备需要进行切顶卸压的位置，其与支撑设备则同排布置在两端头之间，两端头的切顶卸压设备起支撑和切割作用，中间的支撑设备其支撑作用，此时，每台设备的支撑单元3启动，使上板1均与顶板岩层抵接，对顶板岩层提供一定的初始预支撑，并启动底部的防倒扒爪7紧扣地面，防止因切割震动而产生工作面4000煤岩失稳和设备倾斜倒架状况，设备布置好后，且切割前准备完成后，利用纵向驱动液压杆51驱动切割单元4的切割锯片从切割让位口100中逐渐伸出，启动切割单元4，同时启动大广角喷雾装置102，完成悬露顶板覆岩的首次切割，再启动横向驱动液压杆50，带动纵向驱动液压杆51摆动，进而使切割单元4进行横向切割，整个过程中均有大广角喷雾装置102进行喷雾降尘降温，改善工作环境，切割完成后，关闭切割单元4，切割粉尘明显减少时关闭大广角喷雾装置102，切割移动单元5控制切割单元4收回复位，此时，进行本设备的推移，控制防倒扒爪7收回，辅体支撑液压柱31卸压回柱，使得辅体上板20脱离与顶板岩层的抵接，此时主体上板10仍抵接在顶板岩层上，主体部分1000仍与顶板岩层及地面保持在稳定的支撑状态，但辅体部分1001已与顶板岩层及地面脱离支撑状态，此时将推移千斤顶启动伸长，辅体底板21即被推动向前移动带动整个辅体部分1001推移；辅体部分1001推移到位后，辅体支撑液压柱31加压升柱使辅体上板20与顶板岩层抵接，主体支撑液压柱30卸压回柱，此时辅体部分1001与顶板岩层及地面保持在稳定的支撑状态，但主体部分1000已与顶板岩层及地面脱离支撑状态，此时将推移千斤顶收回，带动主体底板11向前移动，进而带动整个主体部分1000推移，通过推移动作，使得本设备的切割让位口100对准下一处需要切割的悬露顶板覆岩下方，通过循环上述动作，在采煤工作面4000推进过程中对需要切割的位置进行及时有效的切顶卸压操作。
实施例10
本实施例的地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压方法，在实施例9的基础上做进一步改进，地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备推移过程中通过距离传感器101确定切割位置。
推移过程中推移单元6的推移量可通过距离传感器101的监测数据来进行设定，进一步地，可通过距离传感器101的监测数据结合班组交接时得到的工作面实际推进距离数据进行设定，使得推移后，切割让位口100能有效对准需要切顶卸压的位置，确保对侧向悬露的顶板覆岩及时破断，确保地下水库整体稳定性。
本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压方法，其特征在于，基于一种地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备，包括：
上板，其由主体上板和辅体上板水平连接构成；
所述主体上板远离辅体上板的一端部设有距离传感器，距离传感器能感应采空区垮落岩体与本设备之间的距离变化，从而辅助锁定需要切顶卸压的位置；
支架底板，其由主体底板和辅体底板水平连接构成；
支撑单元，其置于上板和支架底板之间，支撑上板升降运动；
切割单元，其置于上板与支架底板之间，主体上板上开设有切割让位口，切割单元的工作端穿过切割让位口从主体上板上表面伸出；
切割移动单元，其置于上板与支架底板之间，驱动切割单元移动工作；所述切割移动单元包括：纵向驱动液压杆，其一端与支架底板铰接，另一端与切割单元固定连接；横向驱动液压杆，其一端与支架底板铰接，另一端与纵向驱动液压杆铰接；纵向驱动液压杆与切割单元的切割驱动机构底部连接，启动纵向驱动液压杆，能驱动切割单元的工作端从切割让位口中伸出完成纵向切割顶板覆岩的动作，横向驱动液压杆与纵向驱动液压杆连接，启动横向驱动液压杆能带动纵向驱动液压杆摆动，从而使切割单元的工作端完成横向切割顶板覆岩的动作；
推移单元，其与支架底板连接，驱动地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备移动；推移单元的启动停止的距离可以通过距离传感器的检测结果来进行设定；
所述主体上板上切割让位口旁设有大广角喷雾装置；
还包括防倒扒爪，其设于支架底板底面，增大支架底板底面与煤层底板的摩擦力；
所述推移单元为推移千斤顶，其一端与主体底板固定连接，另一端与辅体底板固定连接；
主体上板与辅体上板间通过伸缩板活动连接；
所述主体上板远离辅体上板的一端与主体底板远离辅体底板的一端通过挡风帘连接；
所述主体上板靠近切割让位口的一侧面与主体底板对应侧面通过挡矸板连接；
步骤如下：
一、切顶卸压设备布置：将两个地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备沿工作面长度方向同排布置在两端头，两端头之间同排布置有若干支撑设备，每个地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备通过推移单元向工作面推进方向移动；
二、切割前准备：支撑单元启动，驱动上板上升并与顶板岩层抵接，此时支架底板下的防倒扒爪紧扣地面；
三、切割：切割移动单元驱动切割单元的工作端从切割让位口中伸出进行切割，先进行纵向切割动作，纵向切割完成后进行横向切割动作，在切割同时启动大广角喷雾装置；
四、切割后准备：切割完成后停止切割单元，待切割粉尘明显减少后关闭大广角喷雾装置，然后收回切割单元；
五、推移：支撑单元的辅体支撑液压柱卸压回柱，启动推移单元，推动辅体部分向工作面推进方向移动一段距离；停止推移单元，辅体支撑液压柱加压升柱，驱动辅体上板与顶板岩层抵接，完成迈步式前进的第一步；主体支撑液压柱卸压回柱，收回推移单元，拉动主体部分向工作面推进方向移动一段距离，停止推移单元，主体支撑液压柱加压升柱，完成迈步式前进的第二步；
六、重复步骤二至五，沿工作面推进方向对煤柱坝体进行侧向切顶卸压。
2.根据权利要求1所述的一种地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压方法，其特征在于：地下水库煤柱坝体侧向切顶卸压设备推移过程中通过距离传感器确定切割位置。
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