CN201232566Y - 新型炮采放顶煤液压支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤矿井下作业工作面支护设备，特别是涉及一种使用于“三软”煤层炮采工作面的新型液压支架。一种新型炮采放顶煤液压支架，在顶梁中空结构腔体内设有伸缩梁及其推移油缸，箱体结构的伸缩梁下壁板中间设有滑道，与所述滑道匹配设有滑块组件，滑块组件下吊挂安装有液压贴帮柱，在顶梁下边与所述滑块组件匹配设有推柱油缸，在底座中间铰接安装的推移油缸通过推杆与运输机铰接，掩护梁前部设有放煤窗口，在底座与掩护梁之间对应所述放煤窗口设置有一流煤槽，流煤槽前端出口对应运输机。本实用新型结构简单，成本低，安装、拆卸、运输方便，尤其适用于中小煤矿炮采生产工艺，可以显著提高生产效率，降低生产成本。

Description

新型炮采放顶煤液压支架

一、技术领域：本实用新型涉及一种煤矿井下作业工作面支护设备，特别是涉及一种使用于“三软”煤层炮采工作面的新型液压支架。

二、背景技术：对于地质条件比较稳定的大型煤炭矿井，通常使用综采开采。综采开采要求采煤工作面走向长度在700～1500米以上，斜长在120～200米，地质储量在100～200万吨以上。与炮采方式相比，综采方式高产、高效、安全，工人劳动强度低，但是现有综采支架长度一般在6米左右，宽度在1.5米左右，重量重、结构复杂、安装拆除时间长、运输困难。对于工作面走向在300～500米之间、地质储量30～50万吨的中小型煤炭矿井，安装时间与生产时间基本相同，致使中小型煤炭矿井生产效率低，经济效益差。

对于许多中小型煤矿，副井比较小，一般罐笼长度仅2.5米，宽度1.2米，现有综采支架根本下不了井，就是拆开也很难下井。许多地区的大中小煤矿炮采工艺仍采用“∏”型梁单体柱支护顶板。采用“∏”型梁单体柱支护顶板的缺点是生产工序繁多，安全性差，工人劳动强度大。需要人工先筑1米深的梁窝，然后抬起“∏”型钢梁，再用荆芭、橡子打顶，然后采煤，放顶，回柱，移“∏”型钢梁，站柱，移运输机，放顶煤等，浪费大量人力、物力和时间。另外，采用“∏”型梁单体柱支护顶板炮采工艺工作面立柱中心距狭小(通常设计为0.55米)，减去柱子直径0.26米，柱与柱之间仅有0.2～0.29米的空间，生产作业人员不易通过，存在不安全隐患，工作面有水时支架下沉严重，会造成回柱困难，顶板难以控制。加之“三软”煤层的煤层厚度变异系数达到70％以上，褶曲多煤层沿走向起伏大，不是上坡就是下坡，滑移支架是一个整体，支架不适应上下起伏的变化。

三、实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题：针对现有技术缺陷，设计出一种新型炮采放顶煤液压支架，它具有结构简单，体积小，投资少，安装及拆卸快速、方便的特点，尤其适用于中小煤矿炮采生产工艺。

本实用新型采用的技术方案：

一种新型炮采放顶煤液压支架，含有底座、液压立柱、顶梁、掩护梁，所述掩护梁在底座后端部与底座铰接，掩护梁前部与底座之间设有两根并排安装的液压后立柱，所述顶梁后端部与掩护梁前端铰接，顶梁与底座之间设有两根并排安装的液压前立柱，所述顶梁中空结构腔体内设有箱体结构的伸缩梁及伸缩梁推移油缸，箱体结构的伸缩梁下壁板中间设有滑道，与所述滑道匹配设有滑块组件，滑块组件下吊挂安装有液压贴帮柱，在顶梁下边与所述滑块组件匹配设有推柱油缸，在所述底座中间铰接安装一推移油缸，与所述推移油缸铰接的推杆前端与运输机铰接，掩护梁前部设有放煤窗口和放煤插板，与所述放煤插板配套设有插板油缸，对应所述放煤窗口在底座与掩护梁之间设置有一流煤槽，所述流煤槽上端铰接在掩护梁上放煤窗口下面，下端放在底座上的托板上，流煤槽前端出口对应运输机。

所述的新型炮采放顶煤液压支架，两根液压后立柱上端间距大于下端间距，液压后立柱向外、向后倾斜支撑，以增加放煤口的宽度；所述流煤槽从两排液压前、后立柱中间通过，流煤槽两边设有扇形挡煤板。

所述的新型炮采放顶煤液压支架，在两根并排液压前立柱的外侧各安装固定有一个上柱窝，在液压前立柱与底座铰接处两侧底座前后位置各设有前下柱窝、后下柱窝，所述上柱窝通过十字接头铰接悬挂抬底油缸，所述十字接头一端与上柱窝铰接，另一端与悬挂抬底油缸铰接，十字接头两端两个铰接枢轴互相垂直并相隔一定距离，悬挂抬底油缸可做前、后、左、右摆动。

所述的新型炮采放顶煤液压支架，各液压立柱及推移油缸和悬挂抬底油缸的活塞两端缸体上分别设有管接头通过高压油管连接液压泵和油箱；该支架在操作阀及立柱前方设有可折叠防护板。

本实用新型的有益积极效果：

1、本实用新型炮采放顶煤液压支架，结构简单，成本低，安装、拆卸、运输方便，尤其适用于中小煤矿炮采生产工艺，可以显著提高生产效率，降低生产成本。

本实用新型炮采放顶煤液压支架在工艺上完全不同于综采，前部不用采煤机采煤而采用放炮采煤，支架的长度大幅度变短，仅3米左右，是综采支架的1/2，重量仅是综采支架的1/3，顶梁拆开后总长度不超过1.6米长，宽度不大于1.25米，重量比较轻，便于运输，安装、使用方便，安装速度仅是综采的1/5(仅10天左右)。不但适用于中、小型煤矿，大中型煤矿也可以使用。是“三软”煤层采煤工艺的一次变革。

2、本实用新型炮采放顶煤液压支架，可以实现炮采面快速支护定板，具有安全、高效和低耗的特点。液压支架爱顶梁内伸缩梁行程为1米(综采一般为0.6米)，伸缩梁下部有滑道，滑道上固定有滑块组件，组件下面连接有贴帮柱，由于支架底座比较大，再加上煤壁有两根贴帮立柱，支架稳定性好。

按照炮采工艺，煤壁放炮后人工手镐筑煤，伸缩梁伸出1米，贴帮柱升起支撑伸缩梁的后部，煤壁煤清完后，贴帮柱抬起，通过伸缩梁滑道内的滑块组件向前推1米到煤壁，升起伸缩梁的前部，护住煤壁防止片帮，贴帮柱滑向煤壁站好后，两根柱子之间距离为0.85米(“∏”型钢0.3米)，行人方便。在有水情况下，可以保证支架底座不下沉，保证了工作面的支护阻力和高度，保证了工作面的安全空间，从而保障了工作面的安全生产。

3、本实用新型炮采放顶煤液压支架仅用一部运输机，掩护梁放煤窗口下设计有流煤槽，流煤槽从前后立柱中间通过，放煤时打开插板，让顶煤由上而下落到流煤槽上，煤顺着流煤槽以40～50度坡度流向运输机拉走。由于煤是从上往下落，放煤口大，放煤速度快工效高。没有煤就关住窗口，有大块岩石时用插板上刀齿可以破岩石并且推向老塘侧。回收率比普通炮采工艺提高5～10个百分点，从而实现了多、快、好、省。综采放顶煤液压支架一般需要使用二部运输机，前部一台运输机配采煤机割煤壁的煤，后部一部运输机放顶煤。

4、本实用新型炮采放顶煤液压支架移架速度快，工作面上坡、下坡适应性强，顶、底板有水时支架不下沉。支架设计有悬挂抬底油缸，1.25米宽的支架在15～30秒钟便可移过去，而移动“∏”型钢梁则需要40～50分钟，速度提高几十倍。由于“三软”煤层变异系数大，煤层沿走向上坡下坡，坡度可达10度以上，本实用新型液压支架顶梁、伸缩梁上有贴帮柱再加上抬底座装置，使支架可以较快从巷道提起，又可以很快落下巷道，非常适应顶底板起伏不平变化的需要。

四、附图说明：

图1：本实用新型炮采放顶煤液压支架结构示意图

图2：本实用新型炮采放顶煤液压支架伸缩梁与滑块组件连接示意图

图3：图2中B-B向剖视图

图4：本实用新型炮采放顶煤液压支架底座结构示意图

图5：本实用新型炮采放顶煤液压支架流煤槽结构示意图

五、具体实施方式：

实施例一：参见图1，本实用新型炮采放顶煤液压支架，含有底座5，前液压立柱7，后液压立柱6，顶梁2以及掩护梁3，掩护梁3铰接在底座5的拐向后端部顶端，两根并排的液压后立柱6的上、下两端分别铰接在掩护梁3前部下端两侧与底座5之间，顶梁2的后端部与掩护梁3前端铰接，顶梁2下部两侧与底座5之间铰接并排安装两根液压前立柱7，顶梁2为箱体结构，其中空腔体内设有同样为箱体结构的伸缩梁1，顶梁2中空腔体内对应设有伸缩梁推移油缸；参见图2、图3，箱体结构的伸缩梁1下壁板中间设有滑道12，与所述滑道匹配设有滑块组件13，滑块组件13下部通过悬挂吊耳11吊挂安装液压贴帮柱10(图1中)，在顶梁2下边与所述滑块组件13匹配设有推柱油缸，底座结构见图4，图中在底座5中间铰接安装有底座推移油缸，与所述底座推移油缸铰接的推杆14前端与运输机15铰接，掩护梁3前部设有放煤窗口和放煤插板，与所述放煤插板配套设有插板油缸9，流煤槽4对应所述放煤窗口和放煤插板设置在底座5与掩护梁3之间，流煤槽4上端铰接在掩护梁3上的放煤窗口下面，流煤槽4下端放在底座5上的托板上，流煤槽4前端出口对应运输机。流煤槽4的结构参见图5，流煤槽4中间部分倾斜，两边设有扇形挡煤板16。实施中为了增加放煤口的宽度，两根液压后立柱6上端间距大于下端间距，液压后立柱向外、向后倾斜支撑，流煤槽4从两排液压前、后立柱中间通过。

所述新型炮采放顶煤液压支架，各液压立柱及推移油缸和悬挂抬底油缸的活塞两端缸体上分别设有管接头通过高压油管连接液压泵和油箱；图中伸缩梁推移油缸、推柱油缸、底座推移油缸均未示出。

实施例二：参见图1、图4，本实施例的新型炮采放顶煤液压支架，与实施例一不同的是：在两根并排液压前立柱7的外侧各安装固定有一个上柱窝，在液压前立柱7与底座5铰接处两侧底座前后位置各设有前下柱窝17、后下柱窝18，所述上柱窝通过十字接头铰接悬挂抬底油缸8，所述十字接头一端与上柱窝铰接，另一端与悬挂抬底油缸铰接，十字接头两端两个铰接枢轴互相垂直并相隔一定距离，悬挂抬底油缸8可做前、后、左、右摆动。

本实用新型炮采放顶煤液压支架，生产时根据工作面的长度并排安装一定数量。移架时，悬挂抬底油缸8的活塞杆插进相邻的液压支架底座两侧的前、后下柱窝内，悬挂抬底油缸8升起抬起要移位的液压支架，然后通过底座推移油缸、支架与运输机的相互作用完成移架。

其生产过程是：先在煤壁打三花眼、装药、放炮；放炮后伸缩梁先伸出及时支护顶板，液压贴帮柱抬起后可随着滑块组件移向煤壁，护住煤壁防止片帮；然后人工筑煤，让煤从支架前的运输机拉走。煤壁煤清完后，抬起贴帮柱，用推柱油缸向前推贴帮柱1米距离后，升起伸缩梁的前部，打好帮。煤壁煤清完后先把运输机前移0.7—0.8米，用15秒时间向前移支架。升紧顶板后再向前移0.3—0.4米运输机，然后再移一次支架，两次移架，架移1米距离。运输机移到支架底座前端，打开掩护梁上的插板，让掩护梁顶部的煤从放煤窗口流下来，从两排立柱中间的流煤槽流入运输机拉走。完成一个作业循环。

支架拆除：工作面回采距停产线5米时，开始支护煤壁，铺设金属网。沿走向铺设长度为3.6米，然后煤壁用2.2米长圆木支护顶板，站上腿。回架时，支架前移1.9米后，用上副巷绞车调头，并在工作面上到平板车上，从工作面拉到上副巷，可以到新采面组装或升井检修后重新下井。

该炮采放顶煤液压支架只使用一部运输机既可以采煤壁的煤又可以放顶部的煤。运输机在支架前方，运输机推杆、移架油缸和支架底座铰接在一起向前移动，运输机支架底座比原来减少1米，底座仅1.6米，重量轻，它能大幅度减轻炮采面工人体力劳动强度，能保证工作面的安全生产、高产高效，非常利于中小煤矿推广使用。

Claims (4)

1、一种新型炮采放顶煤液压支架，含有底座、液压立柱、顶梁、掩护梁，所述掩护梁在底座后端部与底座铰接，掩护梁前部与底座之间设有两根并排安装的液压后立柱，所述顶梁后端部与掩护梁前端铰接，顶梁与底座之间设有两根并排安装的液压前立柱，其特征是：所述顶梁中空结构腔体内设有箱体结构的伸缩梁及伸缩梁推移油缸，箱体结构的伸缩梁下壁板中间设有滑道，与所述滑道匹配设有滑块组件，滑块组件下吊挂安装有液压贴帮柱，在顶梁下边与所述滑块组件匹配设有推柱油缸，在所述底座中间铰接安装一推移油缸，与所述推移油缸铰接的推杆前端与运输机铰接，掩护梁前部设有放煤窗口和放煤插板，与所述放煤插板配套设有插板油缸，对应所述放煤窗口在底座与掩护梁之间设置有一流煤槽，所述流煤槽上端铰接在掩护梁上放煤窗口下面，下端放在底座上的托板上，流煤槽前端出口对应运输机。

2、根据权利要求1所述的新型炮采放顶煤液压支架，其特征是：两根液压后立柱上端间距大于下端间距，液压后立柱向外、向后倾斜支撑，以增加放煤口的宽度；所述流煤槽从两排液压前、后立柱中间通过，流煤槽两边设有扇形挡煤板。

3、根据权利要求1或2所述的新型炮采放顶煤液压支架，其特征是：在两根并排液压前立柱的外侧各安装固定有一个上柱窝，在液压前立柱与底座铰接处两侧底座前后位置各设有前下柱窝、后下柱窝，所述上柱窝通过十字接头铰接悬挂抬底油缸，所述十字接头一端与上柱窝铰接，另一端与悬挂抬底油缸铰接，十字接头两端两个铰接枢轴互相垂直并相隔一定距离，悬挂抬底油缸可做前、后、左、右摆动。

4、根据权利要求3所述的新型炮采放顶煤液压支架，其特征是：各液压立柱及推移油缸和悬挂抬底油缸的活塞两端缸体上分别设有管接头通过高压油管连接液压泵和油箱；该支架在操作阀及立柱前方设有可折叠防护板。

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