CN203962014U - 综采充填两用工作面液压支架 - Google Patents

Abstract

综采充填两用工作面液压支架，属于矿山机械制造及应用技术领域，涉及一种井工煤矿使用的特种液压支架，解决了现有技术存在的只能在采空区进行充填的工作面使用，一旦在煤层的某些区段工作面后部的采空区不需充填时，工作面支架支撑性能有限，不能适用，影响采煤作业效率等问题，本实用新型包括顶梁和底座，在顶梁的前部铰接具有护帮板的前梁，在底座与顶梁之间设置有液压立柱，在底座的中部设置有推移机构，其特点是：在底座与顶梁之间设置有倒装式插接连杆式导向机构，在顶梁的后部铰接有掩护板。其支撑能力强，稳定性好，升降平稳，运行灵活，适合于综采工作面多台设备的协同作业，有利于整个工作面采煤、充填作业效率的提高。

Description

综采充填两用工作面液压支架

技术领域

本实用新型属于矿山机械制造及应用技术领域，涉及一种井工煤矿使用的特种液压支架，特别是涉及一种适于井工煤矿常规采煤工作面开采支护，以及整个工作面充填作业的可将高水膨胀充填材料进行架后采空区密实充填的综采充填两用工作面液压支架。

背景技术

我国井工煤矿开采顶板控制的方法可分为三类，即长壁垮落顶板控制法、煤柱式控制顶板法和充填式顶板控制法。三种方法因其特点各异，使用范围各有不同，目前以长壁垮落顶板控制法使用最为普遍。从开采中顶板控制以使回采作业安全，又要保护地表环境看，煤柱式控制顶板法应予淘汰；长壁垮落顶板控制法虽然优点明显，但以前对其所产生的环境破坏缺乏足够重视，应对其重新认识，研究这种方法的使用条件，以降低对地表环境的损害；充填式顶板控制法显然是对采场作业安全和地表环境保护都有利的方法，是开采与保护并重的方法，应积极予以研究和推广，这将是我国煤矿开采控顶的发展趋势。

本申请人曾针对井工煤矿沿空留巷开采工作面充填支护等机械化立模和移模问题，设计了公告号为CN200999613Y的中国专利“巷旁充填后模板支架”、公告号为CN200999614Y的中国专利“巷旁充填侧模板支架”、公开号为CN101289939A的中国专利“沿空留巷综合支护装置”以及公开号为CN101560883A的中国专利“沿空留巷作业模架”等模板支架。这些专利技术可以解决在实施沿空留巷和巷旁充填工艺时，进行机械化的立模和整体支护，以及实现墙体充填和采煤生产并行作业的难题，其主要目的是为留巷、在采空区构筑局部墙体，但该支架的结构不能适用于对工作面后部采空区的整体连续充填。

针对现有绝大多数井工煤矿采取长壁垮落顶板控制法进行煤炭开采，引发的地表塌陷，村庄搬迁，粉煤灰、矸石占压土地等生态环境问题，以及采空区自燃发火、透水、瓦斯积聚超限等安全隐患，本申请人又设计了“箱式充填液压支架”和“挡板式充填液压支架”，其公开了可作为井工煤矿使用的对采空区进行整体充填的液压支护和模板机构，较好地满足了矸石充填、膏体(浆体)充填和凝固的系统作业要求。但是，当工作面采空区不需要进行充填时，液压支架本身的结构、支撑能力以及稳定性方面的不足，则不利于煤层顶板的管理和支护；如果为工作面重新设计新的液压支架，不但增加设备的成本投入，来回搬运工作面液压支架还会影响采煤生产。因此，现有的井工煤矿在进行架后整体充填开采时所使用的液压支架需要进一步的改进和完善。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种综采充填两用工作面液压支架，该支架解决了现有技术存在的只能在采空区进行充填的工作面使用，一旦在煤层的某些区段工作面后部的采空区不需要充填时，工作面支架支撑性能有限，不能适用，影响采煤作业效率等问题，其结构紧凑，设计合理，运行灵活，整体空间占用小，适合于综采工作面多台设备的协同作业；同时，有利于整个工作面采煤、充填作业的管理和支护，显著增加了对顶板的支护效果及后部的密封效果，支撑能力强，稳定性较好，升降平稳，提高工作面采煤、充填作业效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种综采充填两用工作面液压支架，包括顶梁和底座，在顶梁的前部铰接具有护帮板的前梁，在前梁与顶梁之间设置有前梁液压缸，在前梁与护帮板之间设置有护帮板液压缸；在底座与顶梁之间设置有液压立柱，在底座的中部设置有推移机构；其特点是：在所述底座与顶梁之间设置有倒装式插接连杆式导向机构；在所述顶梁的后部铰接有掩护板，在顶梁与掩护板之间设置有掩护板液压缸。

所述的倒装式插接连杆式导向机构由导向套和导杆箱体组成，所述导杆箱体设置在底座的后部，导向套的顶部与顶梁的后部相铰接，底部套装在所述导杆箱体外。

在所述顶梁的两侧设置有侧护板，所述侧护板与顶梁之间通过侧护板液压缸相连接。

本实用新型的有益效果：

由于本实用新型采用了由液压立柱和倒装式插接连杆式导向机构共同组成的升降机构，以及顶梁后部铰接的掩护板，构成了具有支撑能力强、稳定性能好和升降平稳等特点的工作面支架；其结构紧凑，设计合理，运行灵活，整体空间占用小。能够提高支架主动支撑顶板的能力，减轻顶板对煤壁的垂直作用，有效地保持煤壁完整、抑制片帮。顶梁前部设置有前梁和护帮板，加强了支架前端的密封性能和支护强度，使采煤机割煤后刚暴露的顶板及时得到封闭和支护，可防止顶板的提前松动和冒落。顶梁两侧设置有侧护板，尽可能的减少支架间的间隙。底座、推移机构的设计，保证工作面采煤推进和充填工作的正常进行，并防止支架扎底等现象的出现。适合若干个支架协同辅助进行整个工作面采空区的充填作业，提高工作面充填作业效率；也能够适合在无需充填作业的常规采煤工作面进行开采支护。

特别是对于充填开采的工作面，支架采用倒装式插接连杆式导向机构代替传统的四连杆机构，同前、后的液压立柱共同组成支架的升降和支撑结构，这种结构不仅避免了充填材料灌入导向机构出现的别卡现象；还使得设计出的综采充填两用工作面液压支架在满足采煤及移架步距等要求的前提下，保证了行人空间和后部充填作业的空间。由于充填材料在凝固前，不能承载顶板带来的压力，并出于对支架后部充填作业进行一定辅助和保护的目的，在顶梁后部设置掩护板。

因此，本实用新型解决了现有技术只能在采空区进行充填的工作面使用，一旦在煤层的某些区段工作面后部的采空区不需要充填时，工作面支架支撑性能有限，不能适用，影响采煤作业效率等问题，可根据综采工作面的矿压特性选定支架的支护阻力，支架的结构适应安全高效采煤工作面的落煤、装煤、运煤、支护等生产过程，确保了采煤工作面的安全高产高效生产。

附图说明

图1是本实用新型的综采充填两用工作面液压支架的结构示意图；

图2是图1中的底座及推移机构等部件的结构示意图；

图3是图1的A-A剖视图；

图中，1-护帮板，2-护帮板液压缸，3-前梁，4-前梁液压缸，5-液压立柱，6-顶梁，7-导向套，8-掩护板，9-掩护板液压缸，10-底座，11-导杆箱体，12-推移机构，13-侧护板，14-侧护板液压缸，15-倒装式插接连杆式导向机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1～图3所示，一种综采充填两用工作面液压支架，包括顶梁6和底座10，在顶梁6的前部铰接具有护帮板1的前梁3，在前梁3与顶梁6之间设置有前梁液压缸4，在前梁3与护帮板1之间设置有护帮板液压缸2；在底座10与顶梁6之间设置有液压立柱5，在底座10的中部设置有推移机构12；在所述底座10与顶梁6之间设置有倒装式插接连杆式导向机构15；在所述顶梁6的后部铰接有掩护板8，在顶梁6与掩护板8之间设置有掩护板液压缸9；所述的液压立柱5和倒装式插接连杆式导向机构15共同组成本实用新型的升降机构，顶梁6在液压立柱5和倒装式插接连杆式导向机构15的带动下实现上升、下降动作，对煤层顶板进行支护。

所述的倒装式插接连杆式导向机构15由导向套7和导杆箱体11组成，所述导杆箱体11设置在底座10的后部，导向套7的顶部与顶梁6的后部相铰接，底部套装在所述导杆箱体11外。

在所述顶梁6的两侧设置有侧护板13，所述侧护板13与顶梁6之间通过侧护板液压缸14相连接。

下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程。

使用时，在采煤工作面按照要求将若干本实用新型的综采充填两用工作面液压支架同时并排安装布置好后，默认初始状态为：液压立柱5升起，支撑顶梁6，前梁液压缸4伸出，护帮板液压缸2、侧护板液压缸14和掩护板液压缸9均处于收回状态。调整液压立柱5，使顶梁6与煤层顶板紧密接实，伸出侧护板液压缸14使顶梁6两侧的侧护板13伸出，以减少相邻支架间的间隙；在巷道和采煤工作面内布置好充填管路，同时，工作面准备进行常规的采煤生产。

采煤机割煤过后，伸出护帮板液压缸2，使铰接在前梁3前部的护帮板1伸出，支护采煤过后刚暴露的顶板，加强支架前端的密封性能和支护强度，防止顶板的提前松动和冒落。割完一刀煤以后，液压立柱5下降，带动倒装式插接连杆式导向机构15一同下降，使顶梁6与煤层顶板分离，收回前梁3前部铰接的护帮板1，为移架做准备；推移机构12推动工作面刮板输送机和采煤机向前移动到位后，再依靠推移机构12的拉力，拖拽支架随采煤推进而向前移动，然后升起液压立柱5，使顶梁6与煤层顶板紧密接实，形成支撑，准备进行下一刀的采煤循环。

当本实用新型的支架后部的采空区域需要进行充填时，伸出掩护板液压缸9，带动掩护板8伸出，支护支架后部的顶板；将用于充填浆液成型的充填袋悬挂在掩护板8上，并通过底座10后部安设的能够辅助采空区充填的金属挂网，保证充填作业形成具有所需几何形状尺寸和性能的充填体。在采煤机割煤的同时，开始进行架后采空区物料的充填；随着物料充填完毕以及初凝的完成，卸下悬挂在掩护板8上的已充满充填料的充填袋，向前推进工作面刮板输送机、采煤机和支架，为进行下一个循环的支护、悬挂充填袋、采煤和充填等工作做准备。

在不需要对支架后部采空区进行充填的情况下，收回顶梁6后部铰接的掩护板8，使其与底座10的尾部组成阻挡采空区矸石窜入架内的防矸结构。

Claims (3)

1.一种综采充填两用工作面液压支架，包括顶梁和底座，在顶梁的前部铰接具有护帮板的前梁，在前梁与顶梁之间设置有前梁液压缸，在前梁与护帮板之间设置有护帮板液压缸；在底座与顶梁之间设置有液压立柱，在底座的中部设置有推移机构；其特征在于：在所述底座与顶梁之间设置有倒装式插接连杆式导向机构；在所述顶梁的后部铰接有掩护板，在顶梁与掩护板之间设置有掩护板液压缸。

2.根据权利要求1所述的综采充填两用工作面液压支架，其特征在于所述的倒装式插接连杆式导向机构由导向套和导杆箱体组成，所述导杆箱体设置在底座的后部，导向套的顶部与顶梁的后部相铰接，底部套装在所述导杆箱体外。

3.根据权利要求1所述的综采充填两用工作面液压支架，其特征在于在所述顶梁的两侧设置有侧护板，所述侧护板与顶梁之间通过侧护板液压缸相连接。