CN201221370Y - 前后包容式煤柱回收专用液压支架 - Google Patents

Abstract

一种前后包容式煤柱回收专用液压支架，由顶梁(1)、上下连杆(3)、底座(4)、立柱(5)、护矸千斤顶(7)、推移千斤顶(10)、调架千斤顶(12)、两侧挡矸侧护板(13)等组成。顶梁(1)与掩护梁(2)连接；另一端与连杆(3)连接；连杆(3)一端与掩护梁(2)、另一端与底座(4)连接；立柱(5)分别与顶梁(1)、底座(4)连接；护矸千斤顶(7)与顶梁(1)连接；推移千斤顶(10)、调架千斤顶(12)与底座(4)连接。具有前进、后退、直线行走、慢转弯功能。结构新颖、合理，强度高、切顶能力强、迈步快捷方便，自移、独立、灵活、限位可靠，支架通道宽畅、利于人员行走，有效控制煤块、矸石进入支架内，实现煤柱回收开采工作面开采过程中的安全、高效。

Description

前后包容式煤柱回收专用液压支架

应用领域

本实用新型涉及一种煤炭开采中对矿井房柱式开采工作面回收煤柱时支护顶板用的支架，具体地说是一种是在房柱式开采体系中，用于煤柱回收的专用液压支架。

背景技术

内蒙古自治区鄂尔多斯盆地多采用房柱式开采体系，只采矿房不采煤柱，煤炭资源回收率在30％左右，大批的煤柱被留在矿井下，造成了煤炭资源的极大浪费。普通煤矿长壁开采工作面支架在井下支护时，可以利用运输机-溜子，实现拉架-推溜-移架的开采步骤，对井下顶板及煤壁片帮进行支护。房柱式开采体系中，煤矿井下没有运输机-溜子等任何设施，故普通矿井长壁开采工作面所用各种类型的综采液压支架无法在煤柱回收工作面使用。一种前后组合支撑掩护式煤柱回收液压支架，它是由前后架型结构或三个整体支架加设移步横梁结构组成。实现了支架自移、直线行走的功能。但由于因为煤矿井下空间条件受限，该类型支架外形结构较长、较宽，有时就不能按照煤柱回收回采工艺需求而任意摆放支架的位置。另一方面推移千斤顶的位置放置在支架外侧面或前面，且推移千斤顶的安装位置贴地或较低，回采工艺打眼、放炮后，煤块、矸石将推移千斤顶全部埋住。造成推移千斤顶损坏失灵，使支架失去移架的功能。针对这一现象，为提高煤炭资源的开发和利用，保护环境污染，开拓挽救这一大批废除矿井，针对房柱式开采体系煤柱回收技术进行了进一步开发研制。

发明内容

本实用新型的目的是：在房柱式开采工作面回收煤柱时，提供一种用来代替原有煤柱支护顶板，控制煤壁片帮的专用液压支架。该液压支架自身不需要运输机-溜子等任何辅助移架设施，就可以实现支架自移、直线行走或慢转弯等功能。有效控制煤块、矸石，提高工效，确保支护安全可靠性，保护人员和设备安全的煤柱回收专用液压支架。

本实用新型是这样实现的：由顶梁、掩护梁、上下连杆、底座、立柱、护矸梁、护矸千斤顶、左右侧护板、侧护千斤顶、推移千斤顶、护推移千斤顶挡矸板、调架千斤顶、两侧挡矸侧护板、两侧固定下挡板组成；其要点在于：顶梁与掩护梁通过销轴、挡销连接；掩护梁一端与顶梁、另一端与连杆通过销轴、挡销连接；连杆一端与掩护梁、另一端与底座通过销轴、挡销连接；立柱两端分别与顶梁、底座通过销轴、挡板连接；护矸梁与顶梁、通过护矸千斤顶采用销轴、挡销与顶梁连接；左右侧护板与顶梁，通过侧护千斤顶采用销轴、挡销与顶梁连接，推移千斤顶通过与前、后两个独立小支架的底座采用销轴、挡销、连接、安装，把两个独立的前、后小支架连接、固定在一起组成了一个整体的大支架；调架千斤顶通过销轴、挡板与底座连接；两侧挡矸侧护板采用销轴、螺栓与顶梁连接；两侧固定下挡板采用销轴、螺栓与底座连接。

本实用新型液压支架中创新设计了前、后包容式的两个独立小支架。该两个独立小支架根据井下顶板所需压力不同，开采工作面顶板高度不同等实际现状，可采用个数不同的立柱；也可采用缸径大小不等的立柱；也还可采用不同高度的立柱；来达到和满足各种条件的需要。本实用新型液压支架中立柱可根据支架支撑高度不同，采用单伸缩结构或双伸缩结构形式，以达到减轻支架吨位重量，加大支撑力的目的。同时按照立柱的个数、大小、高低不同，及摆放、安装位置的不同，对本支架中钢结构件进行响应改进、创新、设计，可采用支撑式、掩护式、支撑掩护式等不同类型的支架架型。

本实用新型液压支架为确保能适应煤矿井下炮采工作面快速前移，创新设计了大迈步行程的推移千斤顶装置。该推移千斤顶的行程可达2000mm以上。迈步快捷方便，缩短移架时间，提高工效，满足井下开采工作面中开采进度要求。另外可根据支架吨位重量的不同，在确保推移强度的前提下，选用缸径大小不等的推移千斤顶。

本实用新型液压支架为保证支架能沿着煤柱回采工艺中，规定的方向前进、后退，尽量减少或避免支架跑偏现象的发生，创新设计了两个推移千斤顶装置的结构形式。并且该两个推移千斤顶的安装位置、连接、固定形式，使支架具有良好的爬坡性能，完全满足了开采工作面顶、底板高、低严重不平的各种实际现状的需求。

本实用新型液压支架为了适宜井下煤柱炮采工作面间隙小的特点，创新设计了前后包容式结构形式的支架架型。该支架架型不仅满足了支架迈步行程大的要求，而且还保证了前、后架的支架总长度尽量比较短的结构形式。为煤炭运输车辆往返运行提供了足够的空间。满足了井下开采工作面开采工艺、进度的要求。

本实用新型液压支架在后架前端部创新设计了护矸梁。当支架迈步前进或者后退时，即：前架向前迈步行走，或者后架向后迈步行走时，可同时及时打起护矸梁，加大控顶面积。避免和防止了前、后支架间出现空顶现象。并且该护矸梁前端部设有挡矸板，还可防止和避免护矸梁上方煤块、矸石滚落到前架内部。而且是将该煤块、矸石滚落到前、后支架的两外侧面。确保操作人员人身安全及设备的完好性。

本实用新型液压支架为防止在煤柱打眼放炮时，煤块进入前、后支架内，创新设计了在前、后支架的两外侧面以及前、后架的连接过渡部位处的上下均设计了挡矸侧护板，形成前、后支架全部封闭状态。保护支架起到挡煤、挡矸作用。杜绝了煤块、挡石在煤柱开采过程中，进到前、后支架内。这样可大大提高支护可靠性，减少阻力，确保快速、直线运行，保护人员和设备的安全可靠性。

本实用新型液压支架为了在大转弯或者运输过程中，确保前、后架的整体一致性能，创新设计了前、后架的钢性销轴连接、固定装置。安装、拆卸方便，并避免和防止了损坏支架零件的现象发生。

本实用新型液压支架在前架底座前端部，采用了双向的调架千斤顶装置。该调架千斤顶行程有时还不能满足井下炮采工作面需要时，为弥补加大调架千斤顶的行程，采用了在调架千斤顶的缸体底座外侧面，又焊接了一个连接套筒的方法。根据需要加上不同长度的接长管后，就可以人为地加大调架千斤顶的行程，满足井下开采工作面的需要。方便地调整支架的横向移动位置，克服和避免支架跑偏现象的发生。可以实现支架前进、后退及慢转弯的功能。

本实用新型液压支架根据井下开采工作面顶板控顶面积大小的需求，在支架顶梁两侧面设计了左、右侧护板，加大控顶面积。该左、右侧护板可根据需求随时双侧或单侧操作打起支护顶板，确保人员行走安全。也可根据需求随时放下，保护支架起到挡煤、挡矸作用。

本实用新型液压支架，是通过对改进、创新后的前、后两个独立小支架，以及与其相配的推移千斤顶的固定、连接、装配，实现了：该液压支架自身不需要运输机-溜子等任何辅助移架设施，就可以达到支架自身快速自移、直线行走或慢转弯等功能。在房柱式开采工作面回收煤柱时，用来代替原有煤柱支护顶板，控制煤壁片帮的专用液压支架。有效控制煤块、矸石，满足了煤柱回收工作面的开采要求。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本实用新型前架迈步后的结构示意图；

图5为本实用新型前架迈步后的底座结构俯视图；

图6为本实用新型带挡矸侧护板的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本实用新型由顶梁1、掩护梁2、上下连杆3、底座4、立柱5、护矸梁6、护矸千斤顶7、左右侧护板8、侧护千斤顶9、推移千斤顶10、护推移千斤顶挡矸板11、调架千斤顶12、两侧挡矸侧护板13、两侧固定下挡板14组成；顶梁1与掩护梁2通过销轴、挡销连接；掩护梁2一端与顶梁1、另一端与连杆3通过销轴、挡销连接；连杆3一端与掩护梁2、另一端与底座4通过销轴、挡销连接；立柱5两端分别与顶梁1、底座4通过销轴、挡板连接；护矸梁6与顶梁1、通过护矸千斤顶7采用销轴、挡销与顶梁1连接；左右侧护板8与顶梁1，通过侧护千斤顶9采用销轴、挡销与顶梁1连接，推移千斤顶10通过与前、后两个独立小支架的底座4连接，把两个独立的前、后小支架连接、固定在一起组成了一个整体的大支架；调架千斤顶12通过销轴、挡板与底座4连接；两侧挡矸侧护板13采用销轴、螺栓与顶梁1连接；两侧固定下挡板14采用销轴、螺栓与底座4连接。

房柱式开采工作面回收煤柱时，本实用新型液压支架在井下开采煤柱时的具体工作步骤是：

第一步：按煤柱回收开采工艺规定，将本实用新型液压支架摆放在煤柱两侧或后面的规定位置。操作操纵阀组，升起前、后小支架的顶梁到工作面顶板接顶支护；

第二步：按煤柱回收工艺要求，打眼放炮开采煤柱；

第三步：装载机装煤、运走，并清除支架前碎煤碎矸；

第四步：操作操纵阀组，降下前架顶梁，推前架前行。同时及时打起护矸梁进行支护。到位后，升起前架顶梁，接顶到工作面顶板支护；降后架顶梁，在收回护矸梁的同时，拉后架前行。到位后，升起后架顶梁，接顶到工作面顶板支护，实现一次迈步成功。通过反复重复上述四个工作步骤，完成支架的向前移步，一直到下一个煤柱规定的位置继续开采。

本实用新型液压支架通过推移千斤顶，实现支架的前进、后退。通过采用对调架千斤顶的操作，调整支架的横向移动位置，克服和避免支架跑偏现象的发生，就可以实现支架直线行走或慢转弯等功能。通过重复上述操作步骤，完成支架的前进、后退及慢转弯。

本实用新型液压支架两侧固定下挡板重量轻、强度高，通用性好。由于是通过销轴、螺栓连接，方便井下操作工人拆卸。另外可根据开采工作面煤块的下落方向，随意固定支架中任何一个侧面的挡煤、挡矸板。确保支架在煤柱回收开采过程中克服、避免、杜绝煤块、矸石落入支架内部，损坏支架零、部件。确保人员安全及保证支架快速前移、安全高效的目的。

本实用新型液压支架具备如下优点：

1.本实用新型液压支架创新设计的前后包容式结构的前后组合顶梁，支架顶梁支撑面大，对顶板适应性强。进一步扩大了本实用新型液压支架对煤矿井下炮采工作面中顶板高、低严重不平的各种现状的适应功能。

2.本实用新型液压支架中的立柱，可根据支架高度不同，采用不同高度的立柱。根据井下顶板所需压力不同的实际现状，可采用数量个数不同的立柱，也可采用缸径大小不等的立柱。完全满足支架的安全可靠性的功能需求。

3.本实用新型液压支架创新设计的底座的结构形式也为前、后式结构的组合底座。进一步扩大了本实用新型液压支架对煤矿井下炮采工作面底板高、低严重不平的各种现状的适应功能。确保强度，并保证性能安全可靠、稳定牢固。

4.本实用新型液压支架创新设计的大迈步行程的推移千斤顶装置。该推移千斤顶的行程可达2000mm以上。迈步快捷方便，移架时间短，提高工效，满足井下开采工作面中开采进度要求。

5.本实用新型液压支架创新设计的大迈步行程的推移千斤顶，可根据液压支架吨位重量大小的不等，在确保推移强度的前提下，选用缸径大小不等的推移千斤顶。

6.本实用新型液压支架创新设计了两个推移千斤顶装置的结构形式。保证了支架能沿着煤柱回采工艺中，规定的方向前进、后退，还可尽量减少或避免支架跑偏现象的发生。

7.本实用新型液压支架创新设计的两个推移千斤顶的结构形式的安装位置、连接、固定形式，使支架具有良好的爬坡性能，完全满足了开采工作面顶、底板高、低严重不平的各种实际现状的需求。

8.本实用新型液压支架创新设计的前后包容式结构形式的支架架型。该支架架型不仅满足了迈步行程大的要求，而且还保证了前、后架的支架总长度尽量比较短的结构形式。适宜井下煤柱炮采工作面间隙小的特点，为煤炭运输车辆往返运行提供了足够的空间。满足了井下开采工作面开采工艺、进度的要求。

9.本实用新型液压支架创新设计的护矸梁，加大了控顶面积。避免和防止了前、后支架间在迈步前进或者后退时出现空顶现象。还可防止和避免了护矸梁上方煤块、矸石滚落到前架内部。确保操作人员人身安全及设备的完好性。

10.本实用新型液压支架设计采用的调架千斤顶装置，可通过采用对调架千斤顶的操作，调整支架的横向移动位置，克服和避免支架跑偏现象的发生，确保了支架在煤柱回采工艺中，可根据需求沿着规定的方向前进、后退时，可随时进一步调整支架的直线行走或慢转弯行走的功能需求。

11.本实用新型液压支架设计采用的左、右侧护板，可根据井下开采工作面顶板控顶面积大小的需求，随时双侧或单侧操作打起，支护顶板扩大控顶面积，利于人员安全行走。也可根据需求随时放下，保护支架起到挡煤、挡矸作用。

12.本实用新型液压支架创新设计的前、后结构形式，保证了支架自身不需要任何辅助移架设施就可以达到和实现支架自移的目的。

13.本实用新型液压支架创新设计的两侧挡矸侧护板，防止了在煤柱回收开采过程中，深孔爆破后的煤块，进入支架中间造成堵塞通道、损坏支架零件。更严重的是严重影响支架正常迈步前移的现象。这样都大大提高了支护可靠性，确保支架的快速前移，保护人员和设备的安全可靠性。

14.本实用新型液压支架设计的护推移千斤顶挡矸板，进一步克服、避免了零、部件损坏现象的发生。确保安全生产。

15.本实用新型液压支架在确保煤柱回收支护的安全、可靠前提下，同时又从减少投入，节约资金着手，可根据同一矿井井下顶板压力大小不同的情况，支架可采用支撑式、掩护式和支撑掩护式结构形式组成。不同结构形式的支架，布置在同一矿井顶板压力不同的部位，支架结构、重量吨位不同，可减低支架成本的投入，提高回收利润。

16.本实用新型液压支架采用前、后式结构组合底座，支撑面积大，支架重心低，进一步增大了支架的稳定性、可靠性。

17.本实用新型液压支架根据井下现场操作需要，使支架具有通道宽畅的特点。支架本身有台阶、平板，有利于人员行走，确保人身安全，有利于保证安全生产。

18.本实用新型液压支架在迈步行走过程中，不会出现空顶现象。操作人员及设备均在支架的顶梁掩护之下。使支架在迈步行走时克服和避免了顶部冒落煤块、矸石现象，确保操作人员人身安全及设备的完好性。

19.本实用新型液压支架创新设计的结构架型，灵活性、独立性高。可根据井下情况在煤柱任一侧的前后、左右并列摆放一架、二架或多架液压支架，以适应各种环境，确保安全生产。

20.本实用新型液压支架为便于井下搬运、移位等移动，可采用搬运架的形式，或因条件限制可将前、后两部分支架拆开，其优点是：

(1)分开的前、后支架仍能保持独立稳定的结构；

(2)较同等高度的支架重量大大减轻，便于移动；

(3)装卸方便，易于操作。

本实用新型的主要技术参数：

本实用新型液压支架通过实践证明，可提高煤炭资源的回收利用率到80％左右，充分体现了该实用新型液压支架结构新颖、合理，强度高、切顶能力强、爬坡性能好的优势。完全满足了房柱式开采体系中，回收煤柱时支护工作面顶板用的专用液压支架要求。本实用新型液压支架在井下开采工作面实现了支架快速移动及井下开采工作面的工艺要求。有效控制顶板、支护安全可靠。吸取并改进扩大了综采支架的防护优点。实现了支架本架不需要任何辅助移架设施，就可实现支架自行行走、迈步前进、后退或慢转弯行走的自移功能需求。并具有比综采支架安置、摆放、操作灵活的特点。减轻工人劳动强度，确保了支架的安全性、可靠性、自移性、独立性、灵活性、通用性、适应性。达到了房柱式开采体系中，回收煤柱时支护工作面顶板用的定型专用液压支架要求。

Claims (7)

1、一种前后包容式煤柱回收专用液压支架，由顶梁(1)、掩护梁(2)、上下连杆(3)、底座(4)、立柱(5)、护矸梁(6)、护矸千斤顶(7)、左右侧护板(8)、侧护千斤顶(9)、推移千斤顶(10)、护推移千斤顶挡矸板(11)调架千斤顶(12)、两侧挡矸侧护板(13)、两侧固定下挡板(14)组成；其特征在于：顶梁(1)与掩护梁(2)通过销轴、挡销连接；掩护梁(2)一端与顶梁(1)、另一端与连杆(3)通过销轴、挡销连接；连杆(3)一端与掩护梁(2)、另一端与底座(4)通过销轴、挡销连接；立柱(5)两端分别与顶梁(1)、底座(4)通过销轴、挡板连接；护矸梁(6)与顶梁(1)、通过护矸千斤顶(7)采用销轴、挡销与顶梁(1)连接；左右侧护板(8)与顶梁(1)，通过侧护千斤顶(9)采用销轴、挡销与顶梁(1)连接，推移千斤顶(10)通过与前、后两个独立小支架的底座(4)连接，把两个独立的前、后小支架连接、固定在一起；调架千斤顶(12)通过销轴、挡板与底座(4)连接；两侧挡矸侧护板(13)采用销轴、螺栓与顶梁(1)连接；两侧固定下挡板(14)采用销轴、螺栓与底座(4)连接。

2、根据权利要求1所说的前后包容式煤柱回收专用液压支架，其特征在于所述的液压支架中，设有前、后两个结构相同或结构不相同的独立小支架。

3、根据权利要求1所说的前后包容式煤柱回收专用液压支架，其特征在于所述的推移千斤顶(10)设有2m以上大迈步行程的推移千斤顶。

4、根据权利要求1所说的前后包容式煤柱回收专用液压支架，其特征在于所述的推移千斤顶(10)设有两个推移千斤顶装置。

5、根据权利要求1所说的前后包容式煤柱回收专用液压支架，其特征在于所述的液压支架中设有前后包容式结构形式的支架架型。

6、根据权利要求1所说的前后包容式煤柱回收专用液压支架，其特征在于所述的后架前端部设有护矸梁装置。

7、根据权利要求1所说的前后包容式煤柱回收专用液压支架，其特征在于所述的前、后支架以及前后架的连接、过渡部位处的两外侧面上下均有挡矸侧护板(8)。

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