CN114320418B

CN114320418B - 煤矿工作面支架及其控制方法

Info

Publication number: CN114320418B
Application number: CN202210009412.6A
Authority: CN
Inventors: 张庆丰; 马志龙
Original assignee: State Grid Energy Hefeng Coal Power Co ltd; National Energy Group Guoyuan Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Energy Hefeng Coal Power Co ltd; National Energy Group Guoyuan Power Co Ltd
Priority date: 2022-01-05
Filing date: 2022-01-05
Publication date: 2023-11-03
Anticipated expiration: 2042-01-05
Also published as: CN114320418A

Abstract

本发明公开一种煤矿工作面支架及其控制方法，煤矿工作面支架包括支架主体和侧护板，侧护板设于支架主体的上部；侧护板包括前侧护板和后侧护板，前侧护板和后侧护板位于支架主体的一侧，且前侧护板和后侧护板沿工作面支架的行进方向布置，前侧护板和后侧护板均可自支架主体的一侧伸出支架主体，且前侧护板和后侧护板均可回缩至支架主体。当工作面支架出现倾斜时，控制本支架和相邻支架的前侧护板和后侧护板的状态，使得前侧护板和后侧护板对工作面支架进行扭转，使工作面支架恢复按预设方向行进，通过本发明的煤矿工作面支架及其控制方法，可解决煤矿工作面下滑的问题。

Description

煤矿工作面支架及其控制方法

技术领域

本发明涉及煤矿设备技术领域，尤其涉及一种煤矿工作面支架及其控制方法。

背景技术

煤矿工作面中，运输顺槽和轨道顺槽的高度不同，工作面的底面存在倾角，例如，有的工作面的底面的倾角为9°，导致采煤过程中工作面出现下滑，同时工作面支架出现向下摆头打斜的现象，导致调整工作面上窜时较为困难，致使工作面前部刮板输送机搭接长时间过站、前部刮板输送机底链拉回煤较多，对设备损坏较大，同时，工作面下端头安全出口不畅，存在安全生产隐患。

发明内容

本发明公开一种煤矿工作面支架及其控制方法，以解决煤矿工作面下滑的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

一种煤矿工作面支架，包括支架主体和侧护板，所述侧护板设于所述支架主体的上部；

所述侧护板包括前侧护板和后侧护板，所述前侧护板和所述后侧护板位于所述支架主体的一侧，且所述前侧护板和所述后侧护板沿所述工作面支架的行进方向布置，

所述前侧护板和所述后侧护板均可自所述支架主体的一侧伸出所述支架主体，且所述前侧护板和所述后侧护板均可回缩至所述支架主体。

可选地，还包括第一驱动机构和第二驱动机构；

所述第一驱动机构用于驱动所述前侧护板伸出所述支架主体以及回缩至所述支架主体；

所述第二驱动机构用于驱动所述后侧护板伸出所述支架主体以及回缩至所述支架主体。

可选地，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构为液压驱动机构。

可选地，所述支架主体为可升降结构。

可选地，所述前侧护板的端部和所述后侧护板的端部相接触，或者，所述前侧护板的端部和所述后侧护板的端部搭接。

本发明还提供一种煤矿工作面支架的控制方法，多个所述工作面支架并排设置，顺次拉移所述工作面支架，所述工作面支架为上述的工作面支架，每个所述工作面支架具有第一侧和第二侧，所述第一侧与所述第二侧相背设置，且所述第一侧与所述第二侧位于所述行进方向的两侧，所述工作面支架在所述第一侧设有所述前侧护板和所述后侧护板；

在检测到所述行进方向向所述第一侧偏离预设方向的情况下，拉移其中一个所述工作面支架时，控制该工作面支架的所述前侧护板伸出、所述后侧护板缩回，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的所述前侧护板缩回、所述后侧护板伸出。

可选地，在检测到所述行进方向向所述第二侧偏离预设方向的情况下，拉移其中一个所述工作面支架时，控制该工作面支架的所述前侧护板缩回、所述后侧护板伸出，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的所述前侧护板伸出、所述后侧护板缩回。

可选地，在检测到所述行进方向沿预设方向的情况下，拉移其中一个所述工作面支架时，控制该工作面支架的所述前侧护板和所述后侧护板均缩回，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的所述前侧护板和所述后侧护板均缩回。

可选地，其特征在于，拉移其中一个所述工作面支架时，控制该工作面支架的所述支架主体降低高度。

可选地，在拉移所述工作面支架的情况下，所述前侧护板或所述后侧护板伸出时，控制伸出的所述前侧护板或所述后侧护板抵接在相邻工作面支架的所述支架主体。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

采用本发明的煤矿工作面支架及其控制方法，煤矿工作面支架包括支架主体、顶梁和侧护板，侧护板包括前侧护板和后侧护板，前侧护板和后侧护板位于支架主体的一侧，且前侧护板和后侧护板沿工作面支架的行进方向布置，多个工作面支架并排设置，顺次拉移工作面支架，在检测到行进方向向第一侧偏离预设方向的情况下，拉移其中一个工作面支架时，控制该工作面支架的前侧护板伸出、后侧护板缩回，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的前侧护板缩回、后侧护板伸出；在检测到行进方向向第二侧偏离预设方向的情况下，拉移其中一个工作面支架时，控制该工作面支架的前侧护板缩回、后侧护板伸出，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的前侧护板伸出、后侧护板缩回。因此，在拉移过程中，当工作面支架出现倾斜时，控制本支架和相邻支架的前侧护板和后侧护板的状态，使得前侧护板和后侧护板对工作面支架进行扭转，使工作面支架在预设方向行进，调整工作面上窜下滑的情况，使工作面前部刮板输送机始终保持正常搭接，工作面下端头安全出口始终保持畅通，保证了工作面的正常推进。不用增加额外的调整机构，应用现有结构就可以简单实现调整工作面上窜下滑的情况，且操作简单，在拉移过程中，就可以实现调整，不耽误正常工作过程。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中煤矿工作面支架侧护板伸出的俯视示意图；

图2为本发明实施例中煤矿工作面支架侧护板缩回的俯视示意图；

图3为本发明实施例中煤矿工作面支架按预设方向行进的示意图；

图4为本发明实施例中煤矿工作面支架的行进方向偏离预设方向的示意图。

附图标记说明：

100-支架主体、

200-侧护板、210-前侧护板、220-后侧护板、

300-刮板输送机、

400-转载机、500-运输顺槽、600-轨道顺槽、

A-预设方向、

B-行进方向。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

如图1至图4所示，本发明实施例提供一种煤矿工作面支架，工作面支架包括支架主体100和侧护板200，侧护板200设于支架主体100的上部。

其中，工作面支架设于煤矿工作面内，多个工作面支架并排设置，一方面，工作面支架的侧护板200伸出，可以将相邻工作面支架之间的缝隙遮挡，从而避免矸石掉落到缝隙，从而保证工作空间的安全；另一方面，工作面支架可以推移刮板输送机300，使得刮板输送机300随工作面支架前移，从而实现按预设方向A采煤。

侧护板200包括前侧护板210和后侧护板220，前侧护板210和后侧护板220位于支架主体100的一侧，且前侧护板210和后侧护板220沿工作面支架的行进方向B布置，前侧护板210和后侧护板220均可自支架主体100的一侧伸出支架主体100，且前侧护板210和后侧护板220均可回缩至支架主体100。

可选地，工作面支架还包括顶梁，顶梁设于工作面支架的上部，侧护板200与顶梁相连。

在开采过程中，刮板输送机300被推移到位后，通过刮刀对煤层进行开采，工作面支架的前侧护板210和后侧护板220均自支架主体100的一侧伸出支架主体100，可以将相邻工作面支架之间的缝隙遮挡，从而避免矸石掉落到缝隙，从而保证工作空间的安全。

在一个位置完成开采后，需要工作面支架将刮板输送机300向前推移。首先要顺次拉移工作面支架，在拉移工作面支架时，在检测到行进方向B向第一侧偏离预设方向A的情况下，拉移其中一个工作面支架时，控制该工作面支架的前侧护板210伸出、后侧护板220缩回，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的前侧护板210缩回、后侧护板220伸出。该工作面支架的前侧护板210和该工作面支架的第二侧的工作面支架的后侧护板220，分别对工作面支架产生作用力，使得前侧护板210和后侧护板220对工作面支架进行扭转，从而恢复预设方向A。

在检测到行进方向B向第二侧偏离预设方向A的情况下，拉移其中一个工作面支架时，控制该工作面支架的前侧护板210缩回、后侧护板220伸出，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的前侧护板210伸出、后侧护板220缩回。该工作面支架的后侧护板220和该工作面支架的第二侧的工作面支架的前侧护板210，分别对工作面支架产生作用力，使得前侧护板210和后侧护板220对工作面支架进行扭转，从而恢复预设方向A。

因此，在拉移过程中，当工作面支架偏离预设方向A时，控制本支架和相邻支架的前侧护板210和后侧护板220的状态，使得前侧护板210和后侧护板220对工作面支架进行扭转，使工作面支架恢复按预设方向A行进，调整工作面上窜下滑的情况，使工作面前部刮板输送机300始终保持正常搭接，工作面下端头安全出口始终保持畅通，保证了工作面的正常推进。不用增加额外的调整机构，应用现有结构就可以简单实现调整工作面上窜下滑的情况，且操作简单，在拉移过程中，就可以实现调整，不耽误正常工作过程。

本发明实施例中，煤矿工作面支架还包括第一驱动机构和第二驱动机构；第一驱动机构用于驱动前侧护板210伸出支架主体100以及回缩至支架主体100；第二驱动机构用于驱动后侧护板220伸出支架主体100以及回缩至支架主体100。

第一驱动机构和第二驱动机构可以分别控制前侧护板210和后侧护板220的伸出和回缩，因此可以分别控制前侧护板210和后侧护板220的状态，从而，在拉移过程中，当工作面支架偏离预设方向A时，控制本支架和相邻支架的前侧护板210和后侧护板220的状态，使得前侧护板210和后侧护板220对工作面支架进行扭转，使工作面支架恢复按预设方向A行进。

第一驱动机构和第二驱动机构可以为单独的驱动机构，分别控制前侧护板210和后侧护板220的伸出和回缩。第一驱动机构和第二驱动机构也可以为联动的驱动机构，例如，在拉移过程中，当工作面支架偏离预设方向A时，第一驱动机构驱动该工作面支架的前侧护板210伸出，同时驱动该工作面支架的后侧护板220缩回，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的前侧护板210缩回，第二驱动机构驱动后侧护板220伸出。

本发明实施例中，第一驱动机构和第二驱动机构为液压驱动机构。液压驱动机构运行稳定，可提供的驱动力较大。通过油路的控制，可以控制前侧护板210和后侧护板220的伸出和缩回。

本发明实施例中，支架主体100为可升降结构。在拉移过程中，支架主体100处于降低状态，在工作面支架防护工作空间时，支架主体100处于升高状态。

本发明实施例中，前侧护板210的端部和后侧护板220的端部相接触，或者，前侧护板210的端部和后侧护板220的端部搭接。可以保证前侧护板210和后侧护板220之间没有缝隙，避免矸石掉落到该缝隙，进入工作空间，从而保证工作空间的安全。

本发明实施例还提供一种煤矿工作面支架的控制方法，多个工作面支架并排设置，每个工作面支架具有第一侧和第二侧，第一侧与第二侧相背设置，且第一侧与第二侧位于行进方向B的两侧，工作面支架在第一侧设有前侧护板210和后侧护板220，顺次拉移工作面支架，实现工作面支架的前移，以对刮板输送机300进行推移。

在拉移工作面支架的过程中，在检测到行进方向B向第一侧偏离预设方向A的情况下，也就是，出现工作面支架向下摆头打斜的情况，拉移其中一个工作面支架时，控制该工作面支架的前侧护板210伸出、后侧护板220缩回，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的前侧护板210缩回、后侧护板220伸出。该工作面支架的前侧护板210和该工作面支架的第二侧的工作面支架的后侧护板220，分别对工作面支架产生作用力，使得前侧护板210和后侧护板220对工作面支架进行扭转，从而恢复预设方向A。

或者，拉移工作面支架的过程中，在检测到行进方向B向第二侧偏离预设方向A的情况下，也就是，出现工作面支架向下摆头打斜的情况，拉移其中一个工作面支架时，控制该工作面支架的前侧护板210缩回、后侧护板220伸出，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的前侧护板210伸出、后侧护板220缩回。该工作面支架的后侧护板220和该工作面支架的第二侧的工作面支架的前侧护板210，分别对工作面支架产生作用力，使得前侧护板210和后侧护板220对工作面支架进行扭转，从而恢复预设方向A。

因此，在拉移过程中，当工作面支架偏离预设方向A时，控制本支架和相邻支架的前侧护板210和后侧护板220的状态，使得前侧护板210和后侧护板220对工作面支架进行扭转，使工作面支架恢复按预设方向A行进，调整工作面上窜下滑的情况，使工作面前部刮板输送机300始终保持正常搭接，工作面下端头安全出口始终保持畅通，保证了工作面的正常推进。不再一味的通过增加机头(机尾)进刀数来调整工作面伪斜角控制上窜下滑，而是通过调整工作面支架摆头打斜来控制工作面的上窜下滑及相关参数，操作较为容易，安全效益显著。

判断行进方向B偏离预设方向A时，当行进方向B偏离预设方向A达到预设值时，确定行进方向B偏离预设方向A，例如当行进方向B偏离预设方向A达到5°或10°时，确定行进方向B偏离预设方向A。

在检测到行进方向B沿预设方向A的情况下，拉移其中一个工作面支架时，控制该工作面支架的前侧护板210和后侧护板220均缩回，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的前侧护板210和后侧护板220均缩回。可以保证该工作面支架在拉移工程中，两侧没有摩擦力，保证顺利拉移工作面支架。

拉移其中一个工作面支架时，控制该工作面支架的支架主体100降低高度。可以保证该工作面支架在拉移工程中，重心降低，从而行进过程稳定，并且两侧没有摩擦力，保证顺利拉移工作面支架。

在拉移工作面支架的情况下，前侧护板210或后侧护板220伸出时，控制伸出的前侧护板210或后侧护板220抵接在相邻工作面支架的支架主体100。相邻工作面支架的支架主体100可以对伸出的前侧护板210或后侧护板220产生作用力，从而对工作面支架产生作用力，因此，可以通过本支架和相邻支架的前侧护板210和后侧护板220的状态，使得前侧护板210和后侧护板220对工作面支架进行扭转，使工作面支架恢复按预设方向A行进。

在现场实际操作中，利用此方式调整工作面支架向下摆头打斜现象有立竿见影的效果，调整完支架侧护板200后只用了两个班(10刀)的时间，就将工作面支架严重向下摆头打斜的状态调整为正常状态，也就是，将工作面支架行进方向B偏离预设方向A调整为预设方向A。自通过此方法调整工作面支架以来，再未发生工作面上窜下滑的情况，刮板输送机300始终保持正常搭接，工作面下端头安全出口始终保持畅通，保证了工作面的正常推进。

如图2和图3所示，运输顺槽500和轨道顺槽600的高度不同，运输顺槽500的高度低于轨道顺槽600的高度，图中的左侧为第一侧，右侧为第二侧。多个刮板输送机300形成前溜，用于支撑刮刀采煤。转载机400用于将采下的煤通过运输顺槽500运出。

图3为行进方向B向第一侧偏离预设方向A的情况，工作面支架向下摆头打斜较严重，在拉移2号工作面支架过程中，将2号工作面支架的前侧护板210伸出，后侧护板220缩回，同时将3号工作面支架的前侧护板210缩回，后侧护板220伸出，这样，1号工作面支架给2号工作面支架前部一个指向第二侧的作用力、同时，3号工作面支架给2号工作面支架后部一个指向第一侧的作用力，2号工作面支架被逐渐扭转至预设方向A。以此类推，利用此方式对向下摆头打斜的一排工作面支架进行调整。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims

1.一种煤矿工作面支架，其特征在于，包括多个并排设置的工作面支架，每个所述工作面支架均包括支架主体（100）和侧护板（200），所述侧护板（200）设于所述支架主体（100）的上部；

所述侧护板（200）包括前侧护板（210）和后侧护板（220），所述前侧护板（210）和所述后侧护板（220）位于所述支架主体（100）的一侧，且所述前侧护板（210）和所述后侧护板（220）沿所述工作面支架的行进方向布置，每个所述工作面支架具有第一侧和第二侧，所述第一侧与所述第二侧相背设置，且所述第一侧与所述第二侧位于所述行进方向的两侧，所述前侧护板（210）和所述后侧护板（220）均设于所述第一侧；

所述前侧护板（210）和所述后侧护板（220）均可自所述支架主体（100）的一侧伸出所述支架主体（100），且所述前侧护板（210）和所述后侧护板（220）均可回缩至所述支架主体（100）；

在拉移所述工作面支架的情况下，所述前侧护板（210）或所述后侧护板（220）伸出时，控制伸出的所述前侧护板（210）或所述后侧护板（220）抵接在相邻所述工作面支架的所述支架主体（100）；

在顺次拉移所述工作面支架的过程中，当所述工作面支架偏离预设方向时，控制本支架和相邻支架的所述前侧护板（210）和所述后侧护板（220）的状态，使得所述前侧护板（210）和所述后侧护板（220）对所述工作面支架进行扭转，使所述工作面支架恢复按预设方向行进。

2.根据权利要求1所述的煤矿工作面支架，其特征在于，还包括第一驱动机构和第二驱动机构；

所述第一驱动机构用于驱动所述前侧护板（210）伸出所述支架主体（100）以及回缩至所述支架主体（100）；

所述第二驱动机构用于驱动所述后侧护板（220）伸出所述支架主体（100）以及回缩至所述支架主体（100）。

3.根据权利要求2所述的煤矿工作面支架，其特征在于，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构为液压驱动机构。

4.根据权利要求1所述的煤矿工作面支架，其特征在于，所述支架主体（100）为可升降结构。

5.根据权利要求1所述的煤矿工作面支架，其特征在于，所述前侧护板（210）的端部和所述后侧护板（220）的端部相接触，或者，所述前侧护板（210）的端部和所述后侧护板（220）的端部搭接。

6.一种煤矿工作面支架的控制方法，其特征在于，所述工作面支架为权利要求1-5任一所述的工作面支架；

在检测到所述行进方向向所述第一侧偏离预设方向的情况下，拉移其中一个所述工作面支架时，控制该工作面支架的所述前侧护板（210）伸出、所述后侧护板（220）缩回，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的所述前侧护板（210）缩回、所述后侧护板（220）伸出。

7.根据权利要求6所述的煤矿工作面支架的控制方法，其特征在于，在检测到所述行进方向向所述第二侧偏离预设方向的情况下，拉移其中一个所述工作面支架时，控制该工作面支架的所述前侧护板（210）缩回、所述后侧护板（220）伸出，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的所述前侧护板（210）伸出、所述后侧护板（220）缩回。

8.根据权利要求6所述的煤矿工作面支架的控制方法，其特征在于，在检测到所述行进方向沿预设方向的情况下，拉移其中一个所述工作面支架时，控制该工作面支架的所述前侧护板（210）和所述后侧护板（220）均缩回，并且，控制位于该工作面支架的第二侧的工作面支架的所述前侧护板（210）和所述后侧护板（220）均缩回。

9.根据权利要求6-8任一所述的煤矿工作面支架的控制方法，其特征在于，拉移其中一个所述工作面支架时，控制该工作面支架的所述支架主体（100）降低高度。