CN207829933U - 强制放顶液压支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种强制放顶液压支架，在液压支架上底座(4)上设置有转向机构(5)、升降机构(6)及钻孔机构(7)，升降机构(6)位于转向机构(5)上，钻孔机构(7)活动安装于升降机构(6)上，在顶梁(1)上与钻孔机构(7)中的钻杆(72)对应的位置设有通孔(11)，同时在顶梁(1)上表面设置有前后方向延伸的凹槽(13)，通孔(11)位于凹槽(13)内，且该凹槽(13)的后端延伸至顶梁(1)后端；使用时，升降机构(6)与钻孔机构(7)配合对顶板进行钻孔，随后填塞炸药，由此可对钻孔(101)处的顶板进行爆破，从而实现强制放顶。该强制放顶液压支架减少工人作业量，保证作业安全，且不影响采煤工作面支护效果。

Description

强制放顶液压支架

技术领域

本实用新型涉及一种液压支架，具体涉及一种强制放顶液压支架，属于煤矿机械领域。

背景技术

在煤炭井工开采过程中，随着采煤工作面向前推进，其后方形成采空区，一般情况下，采空区上方顶板在重力作用下不断垮落；但是当煤层上方的顶板厚度较大或比较坚硬时，就会出现顶板难以靠自重垮落的现象，工作面向前推进造成顶板的悬露面积不断增大，一旦顶板受力达到其极限强度，就会造成顶板大面积同时垮落，引起工作面顶板瞬时压力陡然增大，压毁工作面采掘支护设备、破坏工作面及周边巷道，严重时，采空区顶板大面积垮落压迫采空区空气瞬时涌出，在井下工作面及巷道生成强大风力，吹毁采掘支护设备，给生产人员造成巨大伤害。

为了防止上述情况发生，需要对采空区悬露面积较大的顶板进行强制放顶。通常采用的强制放顶方法有中深孔爆破法及水压致裂法，其具体操作过程为：在工作面端头的巷道或工作面位置的顶板上，朝向采空区方向倾斜向上钻孔，在孔内填塞炸药进行爆破或注入高压水破坏顶板，以此来迫使顶板垮落。

在上述方法中，若在工作面端头的巷道位置进行钻孔，则需要倾斜向采空区方向钻较深的孔，才能使孔的位置到达采空区上方，工作量较大；且临近工作面端头的巷道为超前应力区，该区域需要进行超前支护，即一般需要用较多的单体支柱进行支护，单体支护与运煤设备占用了大量空间，造成工人作业工作空间狭小。而若在工作面位置钻孔，由于工作面现在多采用液压支架代替单体支柱进行支护，液压支架顶梁完全将顶板遮挡，工人无法作业；而若采用传统的单体支柱进行支护时，由于单体支柱的顶梁只能覆盖部分顶板，工人可以对顶板进行钻孔作业，但是单体支柱支护顶板效果较差、工作面劳动生产效率低，更重要的是，工人对顶板钻孔过程中危险系数较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种强制放顶液压支架，该强制放顶液压支架可直接对顶板进行钻孔，之后利用该液压支架及钻孔可对悬露顶板进行强制放顶，减少工人作业量，保证作业安全，且不影响采煤工作面支护效果。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种强制放顶液压支架，包括底座、立柱、顶梁、掩护梁、连杆，立柱至少有并排的两个、其下端固定于底座上、上端固定于顶梁上以支撑顶梁，掩护梁两侧的有侧护板，所述顶梁与侧护板上端铰接相连，侧护板的下端与所述连杆铰接相连，连杆的另一端与底座铰接相连；

在所述底座上设有转向机构、升降机构及钻孔机构；

转向机构包括转向底座、转向液压缸、转向支撑板，转向液压缸下端铰接固定于所述转向底座前侧、上端与所述转向支撑板前侧铰接，转向底座水平固定于所述底座上、其后侧有向上凸起部，转向支撑板下表面后侧有向下凸起部，转向底座的向上凸起部与转向支撑板下表面的向下凸起部铰接相连形成转动部；

所述升降机构包括剪叉组件、升降液压缸、升降支撑板，剪叉组件及升降液压缸有两组、左右对称布置在所述转向支撑板上，所述剪叉组件包括外支撑杆和内支撑杆，外支撑杆上端与所述升降支撑板下表面铰接相连、且上端铰接位置可相对于升降支撑板前后滑动、下端与所述转向支撑板上表面铰接相连，内支撑杆下端与所述转向支撑板上表面铰接相连、且下端铰接位置可相对于转向支撑板前后滑动、上端与所述升降支撑板下表面铰接相连，所述外支撑杆中部与所述内支撑杆中部交叉、并通过铰接相连，所述升降液压缸的下端与所述转向支撑板上表面铰接相连、上端与内支撑杆的上部铰接相连、通过伸缩控制所述升降支撑板升降；

所述钻孔机构包括钻机、钻杆，钻机活动固定于所述升降支撑板上，钻杆活动安装于钻机上部；

所述顶梁上设有通孔，通孔位于所述钻杆的延长线上；所述顶梁上表面设置有前后方向的凹槽，所述通孔位于凹槽内，且该凹槽的后端延伸至顶梁后端。

本实用新型强制放顶液压支架使用时，所述升降机构与钻孔机构配合对顶板进行钻孔，随后对钻孔填塞炸药，连接出的导线通过所述通孔导出，并连接控制器；随着工作面向前推进，强制放顶液压支架向前移动，导线始终位于凹槽内，当强制放顶液压支架前向移动到安全位置时，即可对钻孔处的顶板进行爆破，从而实现强制放顶。

进一步地，所述通孔至少有两个，其中一个通孔位于所述钻杆竖直状态时的延长线上。

优选地，所述转动部有两个，对称布置在转动机构的左右两侧；所述转向液压缸设置在所述转向底座的前侧的中间位置。

进一步地，所述顶梁下表面设置有可活动的挡板，该挡板可活动地盖住所述通孔，所述顶梁下表面同时设置有与挡板配合的锁紧结构。

优选地，所述挡板一侧与所述顶梁铰接，挡板围绕铰接处可上下转动，所述锁紧结构为可卡合挡板的卡板。

进一步地，所述掩护梁设有开窗，与该开窗配套设有可活动盖板，该盖板可以活动地盖住所述开窗。

优选地，所述开窗上下设有与盖板配套的卡槽，所述盖板在卡槽内可左右移动。

所述钻孔机构位于所述顶梁下方，且顶梁上开有与所述钻杆对应的通孔，由于钻孔机构位于升降机构上，升降机构与钻孔机构配合以向顶板上方进行钻孔，同时不影响对顶板的支护；转向机构可通过控制其上方的钻孔机构的角度来控制顶板钻孔的角度，满足不同钻孔需求；所述顶梁上设有凹槽，凹槽可以放置连接钻孔内炸药的导线，防止导线被顶板压毁；设置通孔至少有两个，可以满足对顶板钻不同角度的钻孔的要求；两个所述转动部与所述转向液压缸组成三角结构以支撑所述转向机构，稳定性更好；设置挡板可以防止顶板掉渣；所述掩护梁上设置开窗，有利于工作人员观察采空区顶板情况；本实用新型使用方便、利于强制放顶施工、降低工人的作业强度，且不影响工作面支护效果、工人作业安全。

附图说明

图1是本实用新型的侧面结构示意图；

图2是图1中的转向机构、升降机构及钻孔机构的放大示意图；

图3是图2的左侧示意图；

图4是图1中的顶梁结构示意图；

图5是图1中的掩护梁的A向视图；

图6是本实用新型在放顶时的工作示意图；

图中：

1.顶梁，11.通孔，12.挡板，13.凹槽；

2.掩护梁，21.开窗，22.盖板，23.卡槽，24.侧护板；

3.连杆；

4.底座；

5.转向机构，51.转向液压缸，52.转向底座，521，向上凸起部，53.转向支撑板，531.向下凸起部；

6.升降机构，61.外支撑杆，62.内支撑杆，63.升降液压缸，64.升降支撑板；

7.钻孔机构，71.钻机，72.钻杆，73.固定板；

8.立柱；

9.煤岩体，91.煤体，92.顶板；

101.钻孔，102.导线，103.控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明，其中在说明过程中，以图1的左侧为前方，图1的右侧为后方，垂直于图1纸面向外为左侧，垂直于图1纸面向内为右侧。

如图1所示，一种强制放顶液压支架，包括底座4、立柱8、顶梁1、掩护梁2、连杆3，立柱8至少有并排的两个、其下端固定于底座4上、上端固定于顶梁1上以支撑顶梁1，掩护梁2两侧有侧护板24，顶梁1与侧护板24上端铰接相连，侧护板24的下端与连杆3铰接相连，连杆3的另一端与底座4铰接相连；在底座4上设有转向机构5、升降机构6及钻孔机构7；

如图2及图3所示，转向机构5包括转向底座52、转向液压缸51、转向支撑板53，转向液压缸51下端铰接固定于转向底座52前侧、上端与转向支撑板53前侧铰接，转向底座52水平固定于底座4上、其后侧有向上凸起部521，转向支撑板53下表面后侧有向下凸起部531，转向底座52的向上凸起部521与转向支撑板53下表面的向下凸起部531铰接相连形成转动部；

由于在现场工作中，矿井地质条件较为复杂，顶板赋存情况不同，因此在对顶板钻孔时，需要综合各种因素来确定钻孔角度，为满足不同钻孔角度要求，设置转向机构5，如图2，当转向液压缸51伸长时，转向支撑板53即可围绕转动部顺时针旋转；同理，若转向液压缸51缩短时，转向支撑板53即可围绕转动部逆时针旋转；

如图2及图3所示，升降机构6包括剪叉组件、升降液压缸63、升降支撑板64，剪叉组件及升降液压缸63有两组、左右对称布置在转向支撑板53上，剪叉组件包括外支撑杆61和内支撑杆62，外支撑杆61上端与升降支撑板64下表面铰接相连、且上端铰接位置可相对于升降支撑板64前后滑动、下端与转向支撑板53上表面铰接相连，内支撑杆62下端与转向支撑板53上表面铰接相连、且下端铰接位置可相对于转向支撑板53前后滑动、上端与升降支撑板64下表面铰接相连，外支撑杆61中部与内支撑杆62中部交叉、并通过铰接相连，升降液压缸63的下端与转向支撑板53上表面铰接相连、上端与内支撑杆62的上部铰接相连、通过伸缩控制升降支撑板64升降；

当升降液压缸63伸长时，由于外支撑杆61的上端相对于升降支撑板64向后方移动，内支撑杆62的下端相对于转向支撑板53向后移动，内支撑杆62及外支撑杆61在竖直方向上的夹角变小，致使升降支撑板64平行于转动支撑板向上移动；同理，当升降液压缸63缩短时，升降支撑板64平行于转动支撑板向下移动；由此，实现升降支撑板64的上下移动。

如图2及图3所示，钻孔机构7包括钻机71、钻杆72，钻机71活动固定于升降支撑板64上，钻杆72活动安装于钻机71上部；在本实施例中，升降支撑板64上左右两侧设有固定板73，固定板73上有固定孔，钻机71配合安装在两个固定板73之间，钻机71上有与固定孔配合的螺孔，通过螺栓插入固定孔及螺孔来固定钻机71；当然，也可采用类似的其他方法来固定钻机71，以保持钻机71可拆卸，便于检修及更换；

如图1及图4所示，顶梁1上有通孔11，通孔11位于钻杆72的延长线上；顶梁1上表面设置有前后方向的凹槽13，并使通孔11位于凹槽13内，且该凹槽13的后端延伸至顶梁1后端；

设置通孔11，以让钻杆72可以直接插入顶板92中，因对顶板92钻孔后，需要在钻孔内安放炸药并布置导线，设置凹槽13可以让炸药导线位于凹槽13内；因可强制放顶液压支架工作过程中，如图5所示，顶梁1是与顶板92紧密接触的，且接触面压力较大，当导线在凹槽13内，可强制放顶液压支架向前移动过程中，导线与顶板92不接触，可免于导线被压坏或磨毁；

本实用新型强制放顶液压支架使用时，如图6所示，强制放顶液压支架的前方及上方为煤岩体9，工作面向前推进，将煤体91采出后，煤体91上方的顶板92悬露出来，升降机构6与钻孔机构7配合对顶板92进行钻孔，取下钻杆72，随后对钻孔101填塞炸药，连接出的导线102通过通孔11导出，并连接控制器103；随着工作面向前推进，强制放顶液压支架向前移动，导线102始终位于凹槽13内，当强制放顶液压支架前向移动到安全位置时，即可对钻孔101处的顶板92进行爆破，从而实现强制放顶。采用本强制放顶液压支架进行钻孔及放顶时，简单方便、安全可靠，且工人的劳动作业强度小。

由于顶板92中的钻孔要达到同样的高度，钻孔竖直时，钻孔的长度较小，工作量也小；而通孔11又要满足不同角度钻孔的要求，因此进一步地，如图1及图4所示，通孔11至少有两个，其中一个通孔11位于钻杆72竖直状态时的延长线上。

由于转动机构上支撑着升降机构6及钻孔机构7，为保证稳定性，优选地，如图2及图3所示，转动部有两个，对称布置在转动机构的左右两侧；转向液压缸51设置在转向底座52的前侧的中间位置；转动液压缸与转动部形成三角支撑结构，稳定性较高。

由于采煤过后，顶板92难免会被破坏，出现掉渣现象，为防止通孔11不被使用时，渣石从通孔11掉落工作面，因此，进一步地，顶梁1下表面设置有可活动的挡板12，该挡板12可活动地盖住通孔11，顶梁1下表面同时设置有与挡板12配合的锁紧结构。

优选地，挡板12一侧与顶梁1铰接，挡板12围绕铰接处可上下转动，锁紧结构为可卡合挡板12的卡板，采用这种设计，结构简单、成本低、不易损坏。

由于在井下，工人均在掩护梁2前侧作业施工，掩护梁2后侧为采空区，为方便技术人员观察采空区顶板92垮落情况，进一步地，掩护梁2设有开窗21，与该开窗21配套设有可活动盖板22，该盖板22可以活动地盖住开窗21。

优选地，开窗21上下设有与盖板22配套的卡槽23，盖板22在卡槽23内可左右移动，结构简单、不易损坏。

Claims (7)

1.一种强制放顶液压支架，包括底座(4)、立柱(8)、顶梁(1)、掩护梁(2)、连杆(3)，立柱(8)至少有并排的两个、其下端固定于底座(4)上、上端固定于顶梁(1)上以支撑顶梁(1)，掩护梁(2)两侧有侧护板(24)，所述顶梁(1)与侧护板(24)上端铰接相连，侧护板(24)的下端与所述连杆(3)铰接相连，连杆(3)的另一端与底座(4)铰接相连；其特征在于：

在所述底座(4)上设有转向机构(5)、升降机构(6)及钻孔机构(7)；

转向机构(5)包括转向底座(52)、转向液压缸(51)、转向支撑板(53)，转向液压缸(51)下端铰接固定于所述转向底座(52)前侧、上端与所述转向支撑板(53)前侧铰接，转向底座(52)水平固定于所述底座(4)上、其后侧有向上凸起部(521)，转向支撑板(53)下表面后侧有向下凸起部(531)，转向底座(52)的向上凸起部(521)与转向支撑板(53)下表面的向下凸起部(531)铰接相连形成转动部；

所述升降机构(6)包括剪叉组件、升降液压缸(63)、升降支撑板(64)，剪叉组件及升降液压缸(63)有两组、左右对称布置在所述转向支撑板(53)上，所述剪叉组件包括外支撑杆(61)和内支撑杆(62)，外支撑杆(61)上端与所述升降支撑板(64)下表面铰接相连、且上端铰接位置可相对于升降支撑板(64)前后滑动、下端与所述转向支撑板(53)上表面铰接相连，内支撑杆(62)下端与所述转向支撑板(53)上表面铰接相连、且下端铰接位置可相对于转向支撑板(53)前后滑动、上端与所述升降支撑板(64)下表面铰接相连，所述外支撑杆(61)中部与所述内支撑杆(62)中部交叉、并通过铰接相连，所述升降液压缸(63)的下端与所述转向支撑板(53)上表面铰接相连、上端与内支撑杆(62)的上部铰接相连、通过伸缩控制所述升降支撑板(64)升降；

所述钻孔机构(7)包括钻机(71)、钻杆(72)，钻机(71)活动固定于所述升降支撑板(64)上，钻杆(72)活动安装于钻机(71)上部；

所述顶梁(1)上设有通孔(11)，通孔(11)位于所述钻杆(72)的延长线上；所述顶梁(1)上表面设置有前后方向的凹槽(13)，所述通孔(11)位于凹槽(13)内，且该凹槽(13)的后端延伸至顶梁(1)后端。

2.根据权利要求1所述的一种强制放顶液压支架，其特征在于：所述通孔(11)至少有两个，其中一个通孔(11)位于所述钻杆(72)竖直状态时的延长线上。

3.根据权利要求1所述的一种强制放顶液压支架，其特征在于：所述转动部有两个，对称布置在转动机构的左右两侧；所述转向液压缸(51)设置在所述转向底座(52)的前侧的中间位置。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种强制放顶液压支架，其特征在于：所述顶梁(1)下表面设置有可活动的挡板(12)，该挡板(12)可活动地盖住所述通孔(11)，所述顶梁(1)下表面同时设置有与挡板(12)配合的锁紧结构。

5.根据权利要求4所述的一种强制放顶液压支架，其特征在于：所述挡板(12)一侧与所述顶梁(1)铰接，挡板(12)围绕铰接处可上下转动，所述锁紧结构为可卡合挡板(12)的卡板。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的一种强制放顶液压支架，其特征在于：所述掩护梁(2)设有开窗(21)，与该开窗(21)配套设有可活动盖板(22)，该盖板(22)可以活动地盖住所述开窗(21)。

7.根据权利要求6所述的一种强制放顶液压支架，其特征在于：所述开窗(21)上下设有与盖板(22)配套的卡槽(23)，所述盖板(22)在卡槽(23)内可左右移动。