CN201043473Y - 井下综采工作面巷道端头支架组 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种新型井下综采工作面巷道端头支架组，为多架两组式，由后架组(多架)、前架组(多架)、液压回路及电气控制部分构成。前、后架组为多架组合式，由顶梁、掩护顶梁、掩护顶梁、掩护顶梁推移油缸、前立柱、后立柱、顶梁托架、顶梁推移油缸、销轴、顶梁托架连接杆构成。顶梁托架位于各架顶梁下部，通过销轴铰接。顶梁托架连接杆将各架顶梁定位在顶梁导向槽和托架限位孔中。各顶梁推移油缸一端与各架顶梁铰接，另一端与各顶梁托架铰接，它可推动各架顶梁依次顺序前移以及拉移整个顶梁托架。各架前、后立柱的间距分别与前、后部刮板输送机宽度加前移步距相适应。可实现巷道端头支护机械化、自动化，减少笨重体力劳动，降低事故率，提高推进速度；且结构简单，重量轻，移架方便，适应巷道变化范围广。

Description

井下综采工作面巷道端头支架组

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下综采放顶煤工作面端头支护设备，特别是一种适用于综采工作面巷道端头、与大功率大运量刮板输送机及自移式装载机等设备配套使用的综采工作面巷道端头支架组。

背景技术

综采工作面巷道端头是采煤工作面与运顺巷道的交汇处，端头区围岩在多种支承压力作用下，受采动影响最大，矿压显现复杂，无立柱空间大，区内布置的设备多，包括前后刮板输送机、自移式转载机，它不仅是采运设备的交接点，而且是行人、输煤的咽喉，所以端头支护是决定工作面安全运转的关键。目前，综采面端头采用一字型金属铰接顶梁配合单体液压支柱支护，不仅事故率高，而且劳动作业量大，据不完全统计，因支护状况不佳而在综采工作面端头出现的人身伤亡事故在综采事故的53％，该端头区既是顶板维护的重点，又是顶板管理的难点。改善综采工作面巷道端头的支护状况，实现综采工作面巷道端头作业的机械化自动化，是提高综采工作面安全程度的重要途径

目前，端头支架曾出现过：①三架一组、②两架一组、③主架一组加付架一组几种架型，均因重量太大、结构复杂、支护顶部强度低、无立柱空间小而无法正常使用。大多数支架无法完成自行移动，必须依靠外部牵引力才能移动，需增加额外的动力设备，同时在支架移动过程前后，需另外在顶板落空区临时采取措施支护顶部，所需劳动量较大，有较大的危险性，特别是与采煤机、刮板机、装载机配套自行推移时，故障率较高，没能根本解决综采工作面巷道端头作业的无法实现机械化自动化的难题。

由此可见，上述现有的综采工作面巷道端头支架仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的综采工作面巷道端头支架的缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的综采工作面巷道端头支架存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新的综采工作面巷道端头支架组，能够改进一般现有综采工作面巷道端头支架的缺陷，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。。

发明内容

本实用新型的目的在于，克服现有的综采工作面巷道端头支架存在的缺陷，而提供一种新型综采工作面巷道端头支架组，所要解决的技术问题是目前端头支架无法完成自行移动，需在顶板落空区临时采取措施支护顶部，劳动量较大，无法实现综采工作面巷道端头作业机械化自动化。它采用多架两组式结构，后架组支护端头支架组前架组前移时落空的顶板，前架组支护端头综采设备作业区顶板，各架组均能在各自推移油缸的推动下依次顺序前移，无需外部辅助设备，并能与与采煤机、刮板机、装载机实现配套自行推移，达到综采工作面巷道端头作业机械化自动化的要求。

本实用新型的另一目的在于，提供一种新型综采工作面巷道端头支架组，所要解决的技术问题是现有一字型金属铰接顶梁配合单体液压支柱支护，其支护强度低、事故率高、劳动作业量大、无立柱空间小，无法满足综采工作面巷道端头作业的机械化自动化的要求。各架均采用无底座悬挂立柱支撑顶梁机构，并辅以掩护顶梁装置，提高端头顶板支护强度，降低事故率，使其易于在井下综采工作面巷道端头恶劣的环境下使用维护，能适应不同的巷道宽度。

本实用新型的另一目的在于，提供一种新型综采工作面巷道端头支架组，所要解决的技术问题是现有端头支架无法与与采煤机、刮板机、装载机配套自行推移，只能人为控制单架操作。各架均采用顶梁托架的悬挂推移机构、实现各架可在顶梁托架上依次顺序自行推移，并能与采煤机、刮板机、装载机作业顺序相配套，加快采煤推进速度，提高工人的工作效率，降低工人劳动作业量。

本实用新型的目的及解决其技术问题所采用的技术方案是：

综采工作面运顺巷道端头支架组采用多架两组式，由后架组(多架)、前架组(多架)、液压回路及电气控制部分构成。以下简称端头支架组。

①后架组：由多架并列组成，后架组支护端头支架组前架组前移时落空的顶板。其中各架包括顶梁、一前立柱、一后立柱、一顶梁托架、一顶梁推移油缸、销轴、顶梁托架连接杆。顶梁设置于前后立柱上，与立柱刚性联接，顶梁下部开有导向槽，长度为刮板输送机前移步距。顶梁托架位于顶梁下部。顶梁推移油缸一端铰接在顶梁上，另一端铰接在顶梁托架上。顶梁托架连接杆上部安装于顶梁导向槽内，并可沿导向槽前后上下运动，其下部安装于顶梁托架限位孔中，可上下运动。销轴将相邻两架的顶梁托架铰接，使并列五架的顶梁托架构成一个整体框架。。单架移动步骤是首先前后立柱卸压下落，顶梁脱离顶板，同时顶梁连通顶梁托架连接杆沿托架限位孔轴线下落至托架上，然后顶梁推移油缸推移顶梁带动前后立柱沿顶梁导向槽前移一个步距，顶梁到位后，前后立柱加压升起顶梁至顶板高度。各架动作先后顺序可根据井下具体作业条件实施，基本规程是一架顶梁前移，其余四架顶梁固定支护顶板，五架顶梁移动完毕后，顶梁推移油缸拉移整个顶梁托架前移一个步距。

②前架组：由多架前后布置组成，前架组支护端头综采设备作业区顶板。其中各架包括顶梁、两后支柱、一前右侧支柱、左掩护顶梁、右掩护顶梁、左掩护顶梁推移油缸、右掩护顶梁推移油缸、一顶梁托架、一顶梁推移油缸、销轴、顶梁托架连接杆。顶梁设置于前后立柱上，与立柱刚性联接，顶梁下部开有导向槽，长度为刮板输送机前移步距。支护顶梁左右两侧铰接有护邦作用的左、右掩护顶梁。掩护顶梁推移油缸一端铰接在掩护顶梁上，另一端铰接在支护顶梁上。顶梁托架位于顶梁下部。顶梁推移油缸一端铰接在顶梁上，另一端铰接在顶梁托架上。顶梁托架连接杆上部安装于顶梁导向槽内，并可沿导向槽前后上下运动，其下部安装于顶梁托架限位孔中，可上下运动。销轴将相邻两架的顶梁托架铰接，使前后五架的顶梁托架构成一个整体框架。单架移动步骤是首先前后立柱卸压下落，顶梁脱离顶板，同时顶梁连通顶梁托架连接杆沿托架限位孔轴线下落至托架上，然后顶梁推移油缸推移顶梁带动前后立柱沿顶梁导向槽前移一个步距，顶梁到位后，前后立柱加压升起顶梁至顶板高度。各架动作先后具体顺序是首先最前架顶梁下落-前移-升起，然后依次是随后各架顶梁，最后多架顶梁移动完毕后，顶梁推移油缸拉移整个顶梁托架前移一个步距。

③前架组推移完毕一个步距后，后架组才能推移，前后架组推移步距均为刮板输送机前移步距。

④液压回路：主要由操作电磁阀组、液控锁、安全阀及液压辅助元件组成。

⑤电气控制部分：主要由可编程控制器、继电器、直流电源及电气辅助元件组成，可手动或自动操作。

本实用新型的有益效果：

①该支架组用于综采工作面巷道端头支护及其它巷道端头支扩，具有较大的无立柱空间，能保证设备正常使用和维护。特别是用于高产大综采工作面端头支护，能与大功率大运量刮板输送机及自移式装载机等设备配套使用。

②实现端头支护作业机械化自动化，减少工人的笨重体力劳动，降低事故率，提高工作面的推进速度，实现综采工作面安全高产高效。

③结构简单，重量轻，自行移架、安全可靠、适应巷道范围广。

综上所述，本实用新型的综采工作面巷道端头支架组，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及中未见有类似的结构设计及方法公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有巷道端头支架具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本实用新型的具体结构及其原理由以下实施例及附图详细给出。

附图说明

图1：本实用新型综采工作面运顺巷道端头支护支架的结构示意图俯视图

图2：本实用新型综采工作面运顺巷道端头支护支架的结构示意图主视图

图3：图1的后架组单架结构示意图主视图

图4：图1的前架组单架结构示意图主视图

其中：

1：1#架    2：2#架

3：3#架    4：4#架

5：5#架    6：综采面第一架放顶煤支架

7：6#架    8：后部刮板机

9：7#架    10：8#架

11：前部刮板机      12：9#架

13：10#架           14：装载机

15：后支柱          16：顶梁

17：顶梁推移油缸    18：顶梁托架

19：销轴            20：顶梁托架连接杆

21：前立柱

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的综采工作面运顺巷道端头支架组其具体结构特征及其功效，详细说明如后。

在图1、2中所示为本实用新型综采工作面运顺巷道端头支架组，是基本式十架两组形式，由后架组(五架)、前架组(五架)、液压回路及电气控制部分构成。

①后架组：由1#架(1)、2#架(2)、3#架(3)、4#架(4)、5#架(5)并列组成，后架组支护端头支架组前架组前移时落空的顶板。其中1#架(1)包括顶梁(16)、一前立柱(21)、一后立柱(15)、一顶梁托架(18)、一顶梁推移油缸(17)、销轴(19)、顶梁托架连接杆(20)。顶梁(16)设置于前后立柱上(21)(15)，与立柱(21)(15)刚性联接，顶梁(16)下部开有导向槽，长度为刮板输送机前移步距。顶梁托架(18)位于顶梁(16)下部。顶梁推移油缸(17)一端铰接在顶梁(16)上，另一端铰接在顶梁托架(18)上。顶梁托架连接杆(20)上部安装于顶梁(16)导向槽内，并可沿导向槽前后上下运动，其下部安装于顶梁托架(18)限位孔中，可上下运动。销轴(19)将相邻两架的顶梁托架(18)铰接，使并列五架的顶梁托架(18)构成一个整体框架2#架(2)、3#架(3)、4#架(4)、5#架(5)与1#架(1)基本相同。单架移动步骤是首先前后立柱(21)(15)卸压下落，顶梁(16)脱离顶板，同时顶梁(16)连通顶梁托架连接杆(20)沿顶梁托架(18)限位孔轴线下落至顶梁托架(18)上，然后顶梁推移油缸(17)推移顶梁(16)带动前后立柱(21)(15)沿顶梁(16)导向槽前移一个步距，顶梁(16)到位后，前后立柱(21)(15)加压升起顶梁(16)至顶板高度。各架动作先后顺序可根据井下具体作业条件实施，基本规程是一架顶梁(16)前移，其余四架顶梁(16)固定支护顶板，五架顶梁(16)移动完毕后，顶梁推移油缸(17)拉移整个顶梁托架(18)前移一个步距。

②前架组：由6#架(7)、7#架(9)、8#架(10)、9#架(12)、10#架(13)前后布置组成，前架组支护端头综采设备作业区顶板。其中6#(7)支架支护巷道端头后部刮板机后部顶板，它包括顶梁(16)、两后支柱(15)、一前支柱(21)、左掩护顶梁、右掩护顶梁、左掩护顶梁推移油缸、右掩护顶梁推移油缸、一顶梁托架(18)、一顶梁推移油缸(17)、销轴(19)、顶梁托架连接杆(20)。顶梁(16)设置于前后立柱上(21)(15)，与立柱(21)(15)刚性联接，顶梁(16)下部开有导向槽，长度为刮板输送机前移步距。顶梁(16)左右两侧铰接有护邦作用的左、右掩护顶梁。掩护顶梁推移油缸一端铰接在掩护顶梁上，另一端铰接在顶梁(16)上。顶梁托架(18)位于顶梁(16)下部。顶梁推移油缸(17)一端铰接在顶梁(16)上，另一端铰接在顶梁托架(18)上。顶梁托架连接杆(20)上部安装于顶梁(16)导向槽内，并可沿导向槽前后上下运动，其下部安装于顶梁托架(18)限位孔中，可上下运动。销轴(19)将相邻两架的顶梁托架(18)铰接，使前后五架的顶梁托架(18)构成一个整体框架。7#架(9)、8#架(10)、9#架(12)、10#架(13)与6#架(7)基本相同，区别在于7#架(9)支护巷道端头后部刮板机前部顶板，采用二前支柱(21)一后右侧支柱(15)的支撑机构；8#支架(10)支护巷道端头前部刮板机后部顶板，采用二后支柱(15)一前右侧支柱(21)的支撑机构；9#支架(12)支护巷道端头前部刮板机前部顶板，采用二前右侧支柱(21)二后右侧支柱(15)的支撑机构；10#支架(13)支护巷道端头回采区后部顶板，采用二前支柱(21)一后右侧支柱(15)的支撑机构；这主要考虑到支柱布置空间受限及留有设备维护空间。单架移动步骤是首先前后立柱(21)(15)卸压下落，顶梁(16)脱离顶板，同时顶梁(16)连通顶梁托架连接杆(20)沿顶梁托架(18)限位孔轴线下落至顶梁托架(18)上，然后顶梁推移油缸(17)推移顶梁(16)带动前后立柱(21)(15)沿顶梁(16)导向槽前移一个步距，顶梁(16)到位后，前后立柱(21)(15)加压升起顶梁(16)至顶板高度。各架动作先后具体顺序是首先10#架(13)顶梁(16)下落-前移-升起，然后依次是9#架(12)顶梁(16)、8#架(10)顶梁(1 6)、7#架顶梁(9)、6#架顶梁(7)，最后五架顶梁(16)移动完毕后，顶梁推移油缸(17)拉移整个顶梁托架(18)前移一个步距。

③前架组推移完毕一个步距后，后架组才能推移，前后架组推移步距均为刮板输送机前移步距。

④液压回路：主要由操作电磁阀组、液控锁、安全阀及液压辅助元件组成。

⑤电气控制部分：主要由可编程控制器、继电器、直流电源及电气辅助元件组成，可手动或自动操作。

工作原理：

综采工作面运顺巷道端头支护支架布置在采煤工作面与运顺巷道的交汇处，与综采工作面第一架放顶煤支架(6)过渡相邻，位于自移式转载机(14)的后部两侧，前、后刮板输送机(11)(8)机头处于端头支架组的前架组的顶梁(16)之下。当采煤机割煤后，推移前部刮板机(11)，前移放顶煤液压支架(6)，再拉后部刮板机(8)到位，工序完成后，装载机(14)靠自移机构向前行走一个步距，然后启动端头支架电气控制部分，通过液压回路带动端头支架组前架组自行前移。具体动作为：首先降前架组10#架(11)前后立柱(21)(15)卸压下落，顶梁(16)脱离顶板，同时顶梁(16)连通顶梁托架连接杆(20)沿顶梁托架(18)限位孔轴线下落至顶梁托架(18)上，然后顶梁推移油缸(17)推移顶梁(16)带动前后立柱(21)(15)沿顶梁(16)导向槽前移一个步距，顶梁(16)到位后，前后立柱(21)(15)加压升起顶梁(16)至顶板高度；前架组其余四架按由前到后的顺序依次按相同步骤前移一个步距；前架组前移过程中，及时调整各顶梁(16)和掩护梁，使顶梁(16)不歪斜；前架组各架顶梁(16)到位后，前架组各架顶梁推移油缸(17)带动整个顶梁托架(18)前移一个步距；前架组到位后，将后架组3#架前后立柱(21)(15)卸压下落，顶梁(16)脱离顶板，同时顶梁(16)连通顶梁托架连接杆(20)沿顶梁托架(18)限位孔轴线下落至顶梁托架(18)上，然后顶梁推移油缸(17)推移顶梁(16)带动前后立柱(21)(15)沿顶梁(16)导向槽前移一个步距，顶梁(16)到位后，前后立柱(21)(15)加压升起顶梁(16)至顶板高度；后架组其余四架按由1#架(1)、5#架(5)、2#架(2)、4#架(4)的顺序依次按相同步骤前移顶梁一个步距；后架组各架顶梁(16)到位后，后架组各架顶梁推移油缸(17)带动整个顶梁托架(18)前移一个步距；完成一个循环。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出少许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种井下综采工作面巷道端头支架组，其特征在于：为多架两组式，由后架组、前架组、液压回路及电气控制部分构成；

①后架组：由多架并列组成，后架组支护端头支架组前架组前移时落空的顶板，其中各架包括顶梁(16)、一前立柱(21)、一后立柱(15)、一顶梁托架(18)、一顶梁推移油缸(17)、销轴(19)、顶梁托架连接杆(20)，顶梁(16)设置于前后立柱上(21)(15)，与立柱(21)(15)刚性联接，顶梁(16)下部开有导向槽，长度为刮板输送机前移步距，顶梁托架(18)位于顶梁(16)下部，顶梁推移油缸(17)一端铰接在顶梁(16)上，另一端铰接在顶梁托架(18)上，顶梁托架连接杆(20)上部安装于顶梁(16)导向槽内，并可沿导向槽前后上下运动，其下部安装于顶梁托架(18)限位孔中，可上下运动，销轴(19)将相邻两架的顶梁托架(18)铰接，使并列五架的顶梁托架(18)构成一个整体框架；

②前架组：由多架前后布置组成，前架组支护端头综采设备作业区顶板，其中各架包括顶梁(16)、两后支柱(15)、一前支柱(21)、左掩护顶梁、右掩护顶梁、左掩护顶梁推移油缸、右掩护顶梁推移油缸、一顶梁托架(18)、一顶梁推移油缸(17)、销轴(19)、顶梁托架连接杆(20)，顶梁(16)设置于前后立柱上(21)(15)，与立柱(21)(15)刚性联接，顶梁(16)下部开有导向槽，长度为刮板输送机前移步距，顶梁(16)左右两侧铰接有护邦作用的左、右掩护顶梁，掩护顶梁推移油缸一端铰接在掩护顶梁上，另一端铰接在顶梁(16)上，顶梁托架(18)位于顶梁(16)下部，顶梁推移油缸(17)一端铰接在顶梁(16)上，另一端铰接在顶梁托架(18)上，顶梁托架连接杆(20)上部安装于顶梁(16)导向槽内，并可沿导向槽前后上下运动，其下部安装于顶梁托架(18)限位孔中，可上下运动，销轴(19)将相邻两架的顶梁托架(18)铰接，使前后各架的顶梁托架(18)构成一个整体框架；

③液压回路：主要由操作电磁阀组、液控锁、安全阀及液压辅助元件组成；

④电气控制部分：主要由可编程控制器、继电器、直流电源及电气辅助元件组成，可手动或自动操作。

2.根据权利要求1所述的井下综采工作面巷道端头支架组，其特征在于其中所述的前后立柱(21)(15)和顶梁托架连接杆(20)悬挂于顶梁(16)之下，其中前后立柱(21)(15)与顶梁(16)固定一起，顶梁托架连接杆(20)安装于顶梁(16)导向槽和顶梁托架(18)限位孔中，可上下前后移动。

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