CN201714412U - 工作面非固体充填液压支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种工作面非固体充填液压支架，其前立柱、后立柱的上端分别铰接前顶梁、后顶梁，其下端与底座相联接；四连杆机构的上端与前顶梁、后顶梁的铰接点联接，其下端与底座相联接；在前顶梁的后部与后顶梁的前端连接千斤顶；在后顶梁上的下面安装有上挡板；在底座的后部安装下挡板。在支架的后部形成盒子板效果，通过注入高水材料凝固形成有一定强度的固体，具备了支撑顶板的作用，实现对采空区的充填，其设计结构紧凑，可适用于各种厚度煤层工作面的开采。

Description

工作面非固体充填液压支架

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿地下开采工作面使用的支护设备，特别适用于矿井“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)压煤工作面的非固体充填液压支架。

背景技术

我国煤炭资源丰富，综采设备成熟，采煤工艺日趋完善，随着我国煤炭开采步伐的加快，很多矿井面临着资源枯竭问题，而一些蕴藏在建筑物、道路以及水体下面被认为不宜于开采的煤层，也越来越受到更多的关注。我国通过采用传统的条带开采、搬迁村庄、充填开采等多种技术措施解决“三下”压煤，提高煤炭采出率。但是随着开采深度的增加，村庄搬迁成本的增加以及充填技术工艺水平的提高，充填开采技术已成蓬勃发展之势。现有的充填支架的顶梁大多是整体顶梁，并在顶梁后部铰接尾梁，通过尾梁千斤顶的作用实现对液压支架后部采空区的支撑，其缺点在于对后部的支撑力比较小。

发明内容

本实用新型的目的是提供了一种既能起到地下开采工作面的支护又能实现对采空区进行充填作业的液压支架，可防止采空区地面沉陷，提高煤炭资源的利用率和回收率，有效解决“三下”压煤的开采问题，实现了人与自然和谐的绿色开采和生态开采。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种工作面非固体充填液压支架，包括前顶梁、后顶梁、底座、四连杆机构、前立柱和后立柱，前立柱7、后立柱11的上端分别铰接前顶梁6、后顶梁10，其下端与底座20相联接；四连杆机构的上端与前顶梁6、后顶梁10的铰接点联接，其下端与底座20相联接；在前顶梁6的后部连接铰接千斤顶8的一端，铰接千斤顶8的另一端与后顶梁10的前端相铰接；在后顶梁10的下面安装有上挡板14；在底座20的后部安装下挡板18。

所述四连杆机构包括前连杆22、后连杆21、上连杆9和底座20，在底座20上铰接前连杆22、后连杆21的一端，前连杆22、后连杆20的另一端分别与上连杆9的下部相铰接；上连杆为Y型结构，其两个上端分别与前顶梁6和后顶梁10相铰接；四连杆机构位于前立柱7和后立柱11中间，所述四连杆机构的上连杆9、前连杆22、后连杆21均为箱体结构。

所述底座20上连接推移千斤顶23，推移千斤顶23的另一端与推杆24铰接。

所述前立柱7和后立柱11均为两根，分别对称固定在底座20与前顶梁6、后顶梁10的两侧。在前顶梁6、后顶梁10和底座20分别与前立柱7、后立柱11两端的连接处分别设置有柱窝。

在后顶梁10上设置后滑道千斤顶12，后滑道千斤顶12的一端铰接在后顶梁10上，后滑道千斤顶12的另一端与后托板13相连；后托板13上铰接上挡板14，并在后托板13的前端铰接上挡板千斤顶15，上挡板千斤顶15的另一端与上挡板14相铰接。

所述上挡板14的前端连接上挡板伸缩千斤顶16，上挡板伸缩千斤顶16的另一端与插板17连接，插板17为箱体结构，从上挡板14的后端套装在上挡板14内腔。

所述底座20后部铰接下挡板18和下挡板千斤顶19，下挡板千斤顶19的一端与底座20相联，另一端与下挡板18相铰接。

所述前顶梁6的前端设置有伸缩梁2、伸缩梁千斤顶5、前托板4、护帮板1和护帮千斤顶3；伸缩梁千斤顶5的一端与前顶梁6相铰接，其另一端与伸缩梁2铰接；伸缩梁2的前端铰接前托板4，前托板4插入前顶梁6的滑道中，前托板4的后部铰接护帮千斤顶3的一端，护帮千斤顶3的另一端与护帮板1的后部相铰接。

在上挡板14和下挡板18两侧通过螺栓31与胶皮带30相连，胶皮带30的另一侧用螺栓31与相邻支架的上挡板14和下挡板18相连。

所述后顶梁10的后部可设计为楔形结构。

所述工作面非固体充填液压支架布置实施效果如图4所示，中间布置数台中间支架，中间支架上挡板14和下挡板18两侧通过螺栓31与胶皮带30相连，胶皮带的另一侧用螺栓31与相邻支架的上挡板14和下挡板18相连；在中间支架的两侧分别配套使用左隔板支架和右隔板支架，在左隔板支架后顶梁10的右侧铰接侧上隔板25，在底座20的后部联接铰接底座27，铰接底座27的右侧铰接侧下隔板26；在右隔板支架后顶梁10的左侧铰接侧上隔板25，在底座20的后部联接铰接底座27，铰接底座27的左侧铰接侧下隔板26。由此在液压支架的后部由数台中间支架的上挡板14和下挡板18，左隔板支架和右隔板支架的侧上隔板25和侧下隔板26形成立方体型充填空间。

本实用新型的有益效果是：本技术除了设置有前顶梁、后顶梁、底座、立柱和四连杆机构等支护装置外，还在前顶梁的前端设置有伸缩梁和护帮板，在后顶梁上铰接上挡板；在底座上铰接下挡板；并配套使用左隔板支架和右隔板支架、右隔板支架，最后形成的支护空间为由数台中间支架的上挡板和下挡板，左隔板支架和右隔板支架的侧上隔板和侧下隔板在支架的后部形成盒子板效果，通过注入高水材料凝固形成有一定强度的固体，具备了支撑顶板的作用，实现对采空区的充填，其设计结构紧凑，可适用于“三下”压煤工作面的开采。

附图说明

本实用新型有以下视图：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的AA向视图。

图3为中间支架装配主视图。

图4取消后顶梁的工作面液压支架布置实施效果视图。

具体实施方式

实施例1：

一种工作面非固体充填液压支架，包括前顶梁6、后顶梁10、底座20、前立柱7、后立柱11和四连杆机构，前顶梁6和后顶梁10均采用整体式高强度箱体焊接结构并设有侧护板；前立柱7和后立柱11的上端分别与前顶梁6和后顶梁10相铰接，前立柱7和后立柱11的下端分别与底座20相铰接；四连杆机构由前连杆22、后连杆21、上连杆9和底座20组成，通过在底座20上铰接前连杆22、后连杆21的一端，前连杆22、后连杆21的另一端分别与上连杆9的下部相铰接；上连杆9为Y型结构，其两个上端分别与前顶梁6和后顶梁10相铰接；后顶梁10前部为高强度箱体焊接结构，中部为带滑槽的高强度箱体焊接结构，后部可设计为楔形的高强度箱体焊接结构，这样既可以保证后顶梁10的强度，又可以增大后部充填空间，在后顶梁10上设置后滑道千斤顶12、后托板13以固定上挡板14，保证在液压支架后部形成立方体空间，通过在其内注入高水材料凝固成具有一个强度的固体，实现对采空区的充填。所述上挡板14固定在后托板13上，后托板13通过后滑道千斤顶12与后顶梁10相连，以保证在工作状态上挡板14可以沿后顶梁10上的滑槽适当移动，使得各支架的上挡板14在同一直线上；在后托板13的前端铰接上挡板千斤顶15，上挡板千斤顶15的另一端与上挡板14相铰接，以使上挡板14可以绕铰接点转动，并实现在工作状态上挡板14保持竖直状态；在上挡板14的前端铰接上挡板伸缩千斤顶16的一端，上挡板伸缩千斤顶16的另一端与插板17相连，插板17为箱体结构，从上挡板14的后端套装在上挡板14内腔，通过操作上挡板伸缩千斤顶16，可以使插板17在上挡板14内腔伸出或缩回，配合上挡板14的转动，以适应不同高度的工况。在底座20的后部铰接下挡板18和下挡板千斤顶19的一端，下挡板千斤顶19的另一端与下挡板18相连，使得下挡板18可以绕铰接点适度转动，配合上挡板14一起适应支架不同高度的工况。

在本实施例中，所述前立柱7和后立柱11均为两根，分别对称位于底座20和前顶梁6、后顶梁10的两侧，改变了以往液压支架前立柱和后立柱支撑一个整体顶梁，通过整体顶梁后部铰接尾梁和尾梁千斤顶，在尾梁千斤顶的作用下支撑液压支架后部采空区的支撑型式，将整体顶梁设计为断梁结构——前顶梁6和后顶梁10，前顶梁6和后顶梁10共用一个铰接点与四连杆机构的上连杆机构的上端铰接在一起，后立柱11的上端直接与后顶梁10铰接增大了液压支架后部的支撑能力。前顶梁6的后端连接铰接千斤顶8的一端，铰接千斤顶8的另一端与后顶梁10的前端相连接，通过调节铰接千斤顶8，以满足前顶梁6和后顶梁10在工作状态保持水平布置，实现对顶板的支撑；四连杆机构位于前立柱7和后立柱11之间；前连杆22、后连杆21分别为独立的高强度箱体焊接结构，前连杆22、后连杆21和上连杆9所形成的四连杆机构处于左右两排立柱之间，使得液压支架结构件合理紧凑的布置。

在本实施例中，所述前顶梁6的前端还设置有伸缩梁2、伸缩梁千斤顶5、护帮板1、护帮千斤顶3和前托板4；伸缩梁2的两侧设置为箱体结构，中间为板式结构，套入前顶梁6两侧形成的箱体内腔，并在伸缩梁2的前端固定伸缩梁千斤顶5的一端，伸缩梁千斤顶5的另一端固定在前顶梁6上，通过伸缩梁千斤顶5的动作，可使伸缩梁2在前顶梁6的箱体内伸出和缩回；另外在伸缩梁2的前端中部与前托板4的前端铰接，前托板4插入前顶梁的滑槽内，在前托板4的后部固定护帮千斤顶3的一端，护帮千斤顶3的另一端铰接在护帮板1的后端，通过护帮千斤顶3支撑护帮板1，护帮板1可以在前顶梁6的前端起支护作用并可防止煤壁片帮。所述底座20采用带过桥开裆式高强度箱体焊接结构，其直接作用于工作面底板上，在底座20的开裆处还设有推杆24和推移千斤顶23，推杆24的前端设有连接头与工作面的运输机相连接，推杆24的后端通过推移千斤顶23与底座20相连接，在推移千斤顶23的作用下起到推溜和移架的作用。在前顶梁6、后顶梁10和底座20与前立柱7和后立柱11的上下两端的连接位置上都分别设置有柱窝，以使铰链连接活动自如。

在本实施例中仅通过中间支架不能实现液压支架后部的立方体型充填空间，需配套使用左隔板支架和右隔板支架，使其在中间支架的左、右两侧形成支撑。如图4所示的工作面液压支架实施效果图，左隔板支架位于数台中间支架的左侧，在左隔板支架后顶梁10的右侧铰接侧上隔板25，侧上隔板25和后顶梁10之间通过侧上隔板千斤顶29相连接，使得侧上隔板可以绕铰接点适度转动，又可保证在工作状态侧上隔板25保持竖直布置；在底座20的后部联接铰接底座27，铰接底座27的右侧铰接侧下隔板26，铰接底座27和侧下隔板26之间通过侧下隔板千斤顶28相连接，可以操作侧下隔板千斤顶28使侧下隔板26绕铰接点适度转动满足支架不同高度的需要，并配合侧上隔板25一起保证支架在工作状态侧上隔板25和侧下隔板26保持竖直布置。这样由中间支架的上挡板14和下挡板18，左隔板支架和右隔板支架的侧上隔板25和侧下隔板26在液压支架后部形成盒子板效果，为非固体填充材料(水砂和膏体、似膏体等)进行充填提供了充填空间，为了防止非固体填充物从架间渗漏，两中间支架之间在上挡板14和下挡板18的两侧开螺纹孔，并用螺栓31和胶皮带30将两支架连接，左隔板支架、右隔板支架的侧上隔板25和侧下隔板26的两侧也分别开螺纹孔，用螺栓31和胶皮带30将中间支架和左隔板支架、右隔板支架相连。

Claims (10)

1.一种工作面非固体充填液压支架，包括前顶梁、后顶梁、底座、四连杆机构、前立柱和后立柱，其特征在于前立柱(7)、后立柱(11)的上端分别铰接前顶梁(6)、后顶梁(10)，其下端与底座(20)相联接；四连杆机构的上端与前顶梁(6)、后顶梁(10)的铰接点联接，其下端与底座(20)相联接；在前顶梁(6)的后部连接铰接千斤顶(8)的一端，铰接千斤顶(8)的另一端与后顶梁(10)的前端相铰接；在后顶梁(10)的下面安装有上挡板(14)；在底座(20)的后部安装下挡板(18)。

2.根据权利要求1所述的工作面非固体充填液压支架，其特征是四连杆机构包括前连杆(22)、后连杆(21)、上连杆(9)和底座(20)，在底座(20)上铰接前连杆(22)、后连杆(21)的一端，前连杆(22)、后连杆(20)的另一端分别与上连杆(9)的下部相铰接；四连杆机构位于前立柱(7)和后立柱(11)中间，所述四连杆机构的上连杆(9)、前连杆(22)、后连杆(21)均为箱体结构。

3.根据权利要求1所述的工作面非固体充填液压支架，其特征是所述底座(20)上连接推移千斤顶(23)，推移千斤顶(23)的另一端与推杆(24)铰接。

4.根据权利要求1所述的工作面非固体充填液压支架，其特征是所述前立柱(7)和后立柱(11)均为两根，分别对称固定在底座(20)与前顶梁(6)、后顶梁(10)的两侧；在前顶梁(6)、后顶梁(10)和底座(20)分别与前立柱(7)、后立柱(11)两端的连接处分别设置有柱窝。

5.根据权利要求1所述的工作面非固体充填液压支架，其特征是在后顶梁(10)上设置后滑道千斤顶(12)，后滑道千斤顶(12)的一端铰接在后顶梁(10)上，后滑道千斤顶(12)的另一端与后托板(13)相连；后托板(13)上铰接上挡板(14)，并在后托板(13)的前端铰接上挡板千斤顶(15)，上挡板千斤顶(15)的另一端与上挡板(14)相铰接。

6.根据权利要求1所述的工作面非固体充填液压支架，其特征是所述上挡板(14)的前端连接上挡板伸缩千斤顶(16)，上挡板伸缩千斤顶(16)的另一端与插板(17)连接，插板(17)为箱体结构，从上挡板(14)的后端套装在上挡板(14)内腔。

7.根据权利要求1所述的工作面非固体充填液压支架，其特征是所述底座(20)后部铰接下挡板(18)和下挡板千斤顶(19)，下挡板千斤顶(19)的一端与底座(20)相联，另一端与下挡板(18)相铰接。

8.根据权利要求1所述的工作面非固体充填液压支架，其特征是所述前顶梁(6)的前端设置有伸缩梁(2)、伸缩梁千斤顶(5)、前托板(4)、护帮板(1)和护帮千斤顶(3)，伸缩梁千斤顶(5)的一端与前顶梁(6)相铰接，其另一端与伸缩梁(2)铰接；伸缩梁(2)的前端铰接前托板(4)，前托板(4)插入前顶梁(6)的滑道中，前托板(4)的后部铰接护帮板千斤顶(3)的一端，护帮千斤顶(3)的另一端与护帮板(1)的后部相铰接。

9.根据权利要求1所述的工作面非固体充填液压支架，其特征是在上挡板(14)和下挡板(18)两侧通过螺栓(31)与胶皮带(30)相连，胶皮带(30)的另一侧用螺栓(31)与相邻支架的上挡板(14)和下挡板(18)相连。

10.根据权利要求1所述的工作面非固体充填液压支架，其特征是所述后顶梁(10)为楔形结构。

Images