CN205025480U - 高水充填开采液压支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤矿开采技术领域，公开了一种高水充填开采液压支架，包括前顶梁、后顶梁、长度可变的延长结构、连杆结构、伸缩立柱、底座和高度可调的挡板结构。本实用新型通过在同一个底座上同时集成前顶梁和后顶梁，利用伸缩立柱将前顶梁和后顶梁支起，前顶梁可对采煤区域及煤壁进行支护，保证采煤作业顺利进行；而后顶梁同时在采煤的同时，对后面的采空区顶面进行支撑并进行充填支护，而且挡板结构可以对采空区进行隔离，从而使得高水充填材料能够在采空区充填成型，并快速形成具有支撑作用的厚度，保证充填效果；本实用新型可实现采煤作业与充填作业同时进行，大大提高了采煤与充填效率。

Description

高水充填开采液压支架

技术领域

本实用新型涉及煤矿开采技术领域，特别是涉及一种高水充填开采液压支架。

背景技术

在煤矿开采领域中，从环境保护和提高效益的长远考虑，在开采之后对底下进行胶结物管道充填，其目的在于既能减少地表下沉量、降低成本，又能取消地面矸石山，不占用土地、农田，非常有利于环境保护，为煤矿的安全生产提供技术设备保障。

而无论是开采还是充填都需要巷道支架，巷道支架是综合机械化采煤的关键设备，而利用巷道支架进行充填的采煤新工艺在我国仅仅是初期阶段。目前，常用的巷道支架结构和功能均较为单一，在采煤时不能同时充填，而在充填时又不能采煤，严重制约了开采进度，使开采效率大大受限。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供高水充填开采液压支架，解决常用的巷道支架开采效率较低的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种高水充填开采液压支架，包括前顶梁、后顶梁、长度可变的延长结构、连杆结构、伸缩立柱、底座和高度可调的挡板结构，

所述前顶梁的第一端与所述延长结构连接，所述前顶梁的第二端与所述后顶梁的第一端铰接，所述底座设置在所述前顶梁和后顶梁的下方，且所述连杆结构位于所述前顶梁、后顶梁与所述底座之间，所述前顶梁与所述后顶梁的铰接处还与所述连杆结构的上端铰接，所述连杆结构的下端与所述底座铰接，所述前顶梁与所述底座之间、所述后顶梁与所述底座之间均铰接设置有所述伸缩立柱，所述挡板结构设置在所述底座的一端，且所述挡板结构位于所述后顶梁下方。

其中，所述延长结构包括伸缩梁，所述伸缩梁与所述前顶梁的第一端连接。

其中，所述延长结构还包括一级护帮板和二级护帮板，所述伸缩梁、所述一级护帮板和所述二级护帮板顺次铰接，且所述伸缩梁与所述一级护帮板之间、所述一级护帮板与所述二级护帮板之间均铰接有千斤顶，所述千斤顶用于驱动所述一级护帮板和所述二级护帮板抬起或放下。

其中，所述挡板结构竖直的设置在所述底座的一端，且所述挡板结构包括连接的驱动千斤顶和挡板件，所述驱动千斤顶用于驱动挡板件升高或降低。

其中，所述高水充填开采液压支架还包括拖座，所述拖座设置在所述挡板结构与所述底座之间。

其中，所述连杆结构包括Y型上连杆、前连杆和后连杆，所述Y型上连杆的两个上端分别与所述前顶梁、所述后顶梁铰接，所述Y型上连杆的下端分别与所述前连杆上端、所述后连杆上端铰接，所述前连杆下端、所述后连杆下端均与所述底座铰接，所述上连杆中部与所述前顶梁之间还铰接设置有千斤顶。

其中，所述高水充填开采液压支架还包括侧护板，所述前顶梁两侧、所述后顶梁两侧均设置有活动的侧护板，所述前顶梁、所述后顶梁与对应的侧护板之间均设置有弹簧套筒，用于控制所述侧护板的展开程度，每个弹簧套筒上均设置有一片阀。

其中，所述底座为开档式底座，所述底座的开档处设置有连接的推移框架和推移千斤顶，且所述推移千斤顶与所述底座连接。

其中，所述高水充填开采液压支架还包括连接在底座上的防倒防滑装置。

其中，所述高水充填开采液压支架还包括托梁，所述托梁设置在所述后顶梁的第二端。

(三)有益效果

本实用新型的目的是提供高水充填开采液压支架，通过在同一个底座上同时集成前顶梁和后顶梁，利用伸缩立柱将前顶梁和后顶梁支起，前顶梁可对采煤区域及煤壁进行支护，保证采煤作业顺利进行；而后顶梁同时在采煤的同时，对后面的采空区顶面进行支撑并进行充填支护，而且挡板结构可以对采空区进行隔离，从而使得高水充填材料能够在采空区充填成型，并快速形成具有支撑作用的厚度，保证充填效果；本实用新型可实现采煤作业与充填作业同时进行，大大提高了采煤与充填效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的高水充填开采液压支架结构示意图。

图中，1：前顶梁；

2：后顶梁；

3：延长结构；31：伸缩梁；32：一级护帮板；

33：二级护帮板；

4：连杆结构；41：上连杆；42：前连杆；43：后连杆；

5：伸缩立柱；

6：底座；

7：挡板结构；71：挡板件；72：驱动千斤顶；

8：侧护板；

9：托梁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种高水充填开采液压支架，包括前顶梁1、后顶梁2、长度可变的延长结构3、连杆结构4、伸缩立柱5、底座6和高度可调的挡板结构7，

所述前顶梁1的第一端与所述延长结构3连接，所述前顶梁1的第二端与所述后顶梁2的第一端铰接，所述底座6设置在所述前顶梁1和后顶梁2的下方，且所述连杆结构4位于所述前顶梁1、后顶梁2与所述底座6之间，所述前顶梁1与所述后顶梁2的铰接处还与所述连杆结构4的上端铰接，所述连杆结构4的下端与所述底座6铰接，所述前顶梁1与所述底座6之间、所述后顶梁2与所述底座6之间均铰接设置有所述伸缩立柱5，所述挡板结构7设置在所述底座6的一端，且所述挡板结构7位于所述后顶梁2下方。

本实用新型的目的是提供高水充填开采液压支架，通过在同一个底座6上同时集成前顶梁1和后顶梁2，利用伸缩立柱5将前顶梁1和后顶梁2支起，前顶梁1可对采煤区域及煤壁进行支护，保证采煤作业顺利进行；而后顶梁2同时在采煤的同时，对后面的采空区顶面进行支撑并进行充填支护，而且挡板结构7可以对采空区进行隔离，从而使得高水充填材料能够在采空区充填成型，并快速形成具有支撑作用的厚度，保证充填效果；本实用新型可实现采煤作业与充填作业同时进行，大大提高了采煤与充填效率。

如图1所示，本实用新型实施例中，所述延长结构3包括伸缩梁31，所述伸缩梁31与所述前顶梁1的第一端连接。

如图1所示，本实用新型实施例中，所述延长结构3还包括一级护帮板32和二级护帮板33，所述伸缩梁31、所述一级护帮板32和所述二级护帮板33顺次铰接，且所述伸缩梁31与所述一级护帮板32之间、所述一级护帮板32与所述二级护帮板33之间均铰接有千斤顶，所述千斤顶用于驱动所述一级护帮板32和所述二级护帮板33抬起或放下。

其中，本实用新型实施例中，延长结构3包括伸缩梁31及一级护帮板32和二级护帮板33，即可护顶又可护煤壁：伸缩梁31主要是提供临时支护顶板的功能，在采煤机过后可以允许先不移动本实用新型整个支架，通过将伸缩梁31伸出，即可对前方新暴露的采煤区顶板起到临时支护作用，从而不必频繁移动本实用新型整个结构，操作简单，大大降低工作强度，且效率大大提高工作效率；而且，也可以起到在移架后维护破碎顶板作用，同时打开一级护帮板32和二级护帮板33护住煤壁，防止片帮。

如图1所示，所述挡板结构7竖直的设置在所述底座6的一端，且所述挡板结构7包括连接的驱动千斤顶72和挡板件71，所述驱动千斤顶72用于驱动挡板件71升高或降低。所述高水充填开采液压支架还包括拖座，所述拖座设置在所述挡板结构7与所述底座6之间。

其中，本实用新型实施例中，挡板件71的作用是隔离采空区，以便使得高水充填材料能够在采空区充填成型，并快速形成具有支撑作用的厚度，保证充填效果；一般将挡板件71连接在拖座尾部，在驱动千斤顶72作用下，可以调节挡板件71不同高度，以适应不同采高的充填。

如图1所示，本实用新型实施例中，所述连杆结构4包括Y型上连杆41、前连杆42和后连杆43，所述Y型上连杆41的两个上端分别与所述前顶梁1、所述后顶梁2铰接，所述Y型上连杆41的下端分别与所述前连杆42上端、所述后连杆43上端铰接，所述前连杆42下端、所述后连杆43下端均与所述底座6铰接，所述上连杆41中部与所述前顶梁1之间还铰接设置有千斤顶。

其中，本实用新型实施例中，上连杆41采用Y型开天窗式高强度箱体结构，通过天窗能更好地观察采空区填充夯实填充物的情况；前连杆42、后连杆43采用高强度箱体焊接结构；连杆结构4的作用在于：使本实用新型整体支架在调高范围内，前顶梁1前端与煤壁的距离(梁端距)变化尽可能小，更好的支护顶板；承受顶板的水平分力和侧向力，保持支架的稳定向，同时使伸缩立柱5不受侧向力。

如图1所示，本实用新型实施例中，所述高水充填开采液压支架还包括侧护板8，所述前顶梁1两侧、所述后顶梁2两侧均设置有活动的侧护板8，所述前顶梁1、所述后顶梁2与对应的侧护板8之间均设置有弹簧套筒，用于控制所述侧护板8的展开程度，每个弹簧套筒上均设置有一片阀。

其中，本实用新型实施例中，两侧的侧护板8一般为单侧活动侧护板8，另一侧为固定侧护板8，平时由弹簧套筒中的弹簧力推出活动侧护板8，使它与响铃的高水充填开采液压支架的侧护板8保持良好的接触，以防止顶板或老塘中的碎矸掉下来，砸伤人员或设备。本支架前顶梁1活动侧护板8与后顶梁2活动侧护板8分别通过一片阀控制。

如图1所示，本实用新型实施例中，所述底座6为开档式底座6，所述底座6的开档处设置有连接的推移框架和推移千斤顶，且所述推移千斤顶与所述底座6连接。

其中，底座6是将顶板压力传递到底板和稳定支架的部件，除了满足一定的钢度和强度外，还要求对底板起伏不平的适应性要强，对底板接触比压要小，以防止底座6插底，其主要作用包括：为伸缩立柱5、液压控制装置、推移框架和推移千斤顶及其它辅助装置形成安装空间；为工作人员创造良好的工作环境；具有一定的排矸挡矸作用；保证本实用新型支架整体的稳定性和整体性。本实用新型实施例中，底座6采用带过桥开档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6上伸缩立柱5的铰接点设有柱窝；底座6与前连杆42、后连杆43的铰接型式分别为单轴孔和双轴孔铰接；底座6开档处设有推移框架，推移框架在推移千斤顶的作用下起到推溜和移架的作用；

另外，推杆是支架的推移千斤顶与前部输送机之间的中间连接机构，一般通过它来完成推溜和移架的动作，同时它还具有一定的防运输机下滑的功能和移架时支架的导向作用。本实用新型的支架采用倒装千斤顶长推杆的结构，长推杆为整体刚性结构，前部两侧焊有导向板，其一端通过连接头与前部运输机连接，另一端通过推移千斤顶与底座6相连，这样结构既简单又能满足拉架力及推溜力的要求。

本实用新型实施例中，所述高水充填开采液压支架还包括连接在底座6上的防倒防滑装置。当工作面倾角较大时，本实用新型支架整体会产生底座6向下滑动和前顶梁1后顶梁2向下倾倒的趋势，随倾角的增大，下滑和倾倒的倾向越严重。本实用新型支架的设计有防倒装置和防滑装置。支架防倒是支架顶梁的防倒座之间用防倒千斤顶相连。底座6防滑既可在相邻支架的过桥之间安装防滑千斤顶，又可在底座6外侧安装防滑千斤顶，通过圆环链及防滑链筒将几台支架的铰接座连接，起到防滑作用。如果出现倒架或支架底座6下滑现象，则用相应的千斤顶进行适度调整。

如图1所示，所述高水充填开采液压支架还包括托梁9，所述托梁9设置在所述后顶梁2的第二端。

其中，包式充填是紧挨支架后部支起一个个四方体形的充填包，混合后的充填材料直接充入充填包内，限制浆体的流动范围，凝固后起到对顶板的支撑作用，有效地防止了直接顶的冒落，充填效果大大增强，同时，由于限制了浆体的流动范围，不仅适用于仰斜开采，而且适用于水平开采，适用范围更广；托梁9的设置可以增加后顶梁2对采空区的支护面积，还可以在托梁9上悬挂充填包，便于对采空区进行充填。

另外，本实用新型实施例中，还应配有液压系统配置，用于向本实用新型的结构中的各个千斤顶等需要提供动力的部件提供动力，液压系统基本配置如下：

(1)液压泵站采用三泵两箱，备用一台泵，前后架均为单供单回，流量2×200L/min，压力31.5MPa。

(2)进液管直径Φ51mm，回液管直径Φ63mm。

(3)伸缩立柱5、推移千斤顶采用400L/min大流量阀，其余为200L/min流量阀。

(4)各类液压阀选用专供煤矿井下使用的优选系列型号，密封采用优质进口密封，胶管采用优质产品。

综述，利用本实用新型的高水充填开采液压支架，用充填法进行采矿对充分回收煤炭资源，提高资源回收率，延长矿井服务年限，控制地表沉陷并实现“三下一上”采煤，减少生态环境破坏等具有明显的经济效益、社会效益和环境效益，具有广阔的发展前景；超高水速凝固化材料胶结充填具有用水量比较高，使用时具有良好的悬浮性，使前述充填料浆的悬浮性和流动性得到改善，可实现中低浓度料浆的水力输送，避免了高浓度料浆输送困难的问题，简化了工艺过程，减少了运行成本；研发采煤—充填一体式液压支架，不仅可以起到采煤时对顶板的支护，还可以实现采空区的填充，提高了工作效率，真正意义上实现了支护填充一体化；研发适合超高水充填工艺的新型液压支架，推动了回采工艺与充填工艺的有机结合，是采煤技术的进步与发展，填补国内外采煤与充填工艺的研究空白；新型充填液压支架的研制是一种思维创新，思想上的解放，开阔了设计人员的视野，有助于推动支架行业的健康、快速发展，填补该支架国内外研发空白。

其中，前顶梁1后顶梁2整体式结构，设置全长侧护板8，提高顶板覆盖率，改善支护效果，减少各支架间漏杆；侧护板8为双侧活动侧护板8，以适应左右工作面互换，使用时固定一侧，另一侧活动安装；前顶梁1采用整体结构，其结构简单，可靠性好，对顶板载荷的平衡能力较强，前端支撑力较大；后顶梁2采用高强度箱体焊接结构，后顶梁2在后伸缩立柱5的作用下可以支撑采空区；同时采用组合式后顶梁2结构，减小下井尺寸，增大支顶面积；为能实现填充的功能，在前顶梁1尾端增设了后顶梁2及后伸缩立柱5，底座6尾部连接有伸缩挡板件71，上下挡板形成模板，与隔板之间形成一个封闭的空间，以利于后面挂包充填，从而能实现充填功能；本实用新型的支架采用正四连杆结构4设计，上连杆41采用Y型结构，前/后连杆43均为单连杆结构4，与底座6铰接，增大了连杆的抗弯、扭能力，提高了支架的稳定性；采用整体推杆结构，刚性好；推移千斤顶为行程为900mm，该推移千斤顶为普通倒装型式，能满足拉架力大、推溜力小的要求；底座6为刚性底座6，中部底板开裆，有利于浮煤、矸石的排出。

具体的，设计研制了5米一次采全高高水充填一体式液压支架。该支架采高大，结构紧凑，操作简便，实现了快速采煤充填，提高了回采与充填工作效率。与分体式充填支架相比，减少了对顶板的反复支撑，避免了人工上网，改善了支护效果；充填支架顶梁采用了伸缩式结构，即实现及时支护采煤，又实现了高水凝固与采煤平行作业。伸缩梁31起到了临时顶梁支护作用，增加了一次割煤工艺，缩短了单循环的时间；割煤与高水凝固时间实现平衡；充填支架能够适应更为复杂地质条件的充填开采。新型充填液压支架顶梁长度缩短，相对于分体式顶板减少支护距离达3.3米，能够适应更复杂的地质条件。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高水充填开采液压支架，其特征在于，包括前顶梁、后顶梁、长度可变的延长结构、连杆结构、伸缩立柱、底座和高度可调的挡板结构，

所述前顶梁的第一端与所述延长结构连接，所述前顶梁的第二端与所述后顶梁的第一端铰接，所述底座设置在所述前顶梁和后顶梁的下方，且所述连杆结构位于所述前顶梁、后顶梁与所述底座之间，所述前顶梁与所述后顶梁的铰接处还与所述连杆结构的上端铰接，所述连杆结构的下端与所述底座铰接，所述前顶梁与所述底座之间、所述后顶梁与所述底座之间均铰接设置有所述伸缩立柱，所述挡板结构设置在所述底座的一端，且所述挡板结构位于所述后顶梁下方。

2.如权利要求1所述的高水充填开采液压支架，其特征在于，所述延长结构包括伸缩梁，所述伸缩梁与所述前顶梁的第一端连接。

3.如权利要求2所述的高水充填开采液压支架，其特征在于，所述延长结构还包括一级护帮板和二级护帮板，所述伸缩梁、所述一级护帮板和所述二级护帮板顺次铰接，且所述伸缩梁与所述一级护帮板之间、所述一级护帮板与所述二级护帮板之间均铰接有千斤顶，所述千斤顶用于驱动所述一级护帮板和所述二级护帮板抬起或放下。

4.如权利要求1所述的高水充填开采液压支架，其特征在于，所述挡板结构竖直的设置在所述底座的一端，且所述挡板结构包括连接的驱动千斤顶和挡板件，所述驱动千斤顶用于驱动挡板件升高或降低。

5.如权利要求4所述的高水充填开采液压支架，其特征在于，所述高水充填开采液压支架还包括拖座，所述拖座设置在所述挡板结构与所述底座之间。

6.如权利要求1所述的高水充填开采液压支架，其特征在于，所述连杆结构包括Y型上连杆、前连杆和后连杆，所述Y型上连杆的两个上端分别与所述前顶梁、所述后顶梁铰接，所述Y型上连杆的下端分别与所述前连杆上端、所述后连杆上端铰接，所述前连杆下端、所述后连杆下端均与所述底座铰接，所述上连杆中部与所述前顶梁之间还铰接设置有千斤顶。

7.如权利要求1-6任一项所述的高水充填开采液压支架，其特征在于，所述高水充填开采液压支架还包括侧护板，所述前顶梁两侧、所述后顶梁两侧均设置有活动的侧护板，所述前顶梁、所述后顶梁与对应的侧护板之间均设置有弹簧套筒，用于控制所述侧护板的展开程度，每个弹簧套筒上均设置有一片阀。

8.如权利要求7所述的高水充填开采液压支架，其特征在于，所述底座为开档式底座，所述底座的开档处设置有连接的推移框架和推移千斤顶，且所述推移千斤顶与所述底座连接。

9.如权利要求8所述的高水充填开采液压支架，其特征在于，所述高水充填开采液压支架还包括连接在底座上的防倒防滑装置。

10.如权利要求9所述的高水充填开采液压支架，其特征在于，所述高水充填开采液压支架还包括托梁，所述托梁设置在所述后顶梁的第二端。