CN219452147U - 一种综采工作面回撤掩护架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种综采工作面的回撤掩护架，在主架的主底座一端固定有推移杆，在副架的副底座内固定设置有推移油缸，推移油缸的一端与推移杆固定连接。有益效果：本实用新型的回撤掩护架结构简单，易实现，显著降低了绞车使用频次，降低了安全风险和经济损失，对木料的依赖程度显著降低；本实用新型公开的液压支架回撤方法，简化了回撤工艺，并且降低了作业人员的劳动强度；并且提高了回撤速度。

Description

一种综采工作面回撤掩护架

技术领域：

本实用新型专利属于煤矿开采中的支架回撤技术领域，具体涉及综采工作面回撤掩护架。

背景技术：

井工煤矿中，综采工作面回撤液压支架过程中，多使用回撤出来的液压支架作为掩护架，如图1所示：第一步，选择综采工作面中部位置作为开口位置；第二步，要布置用来掩护的液压支架10，用来隔离不安全的空间，如采空区、回撤三角区(支设有木垛16的区域)；第三步，依次回撤液压支架10，每抽出一个液压支架10，就要在被抽出液压支架10的原有位置上支设两个木垛16，然后将三台用来掩护的液压支架10相继前移一个液压支架10的宽度，确保作业环境的安全。

其中支设木垛的方式如下：第一，往外抽出液压支架时，只要待回撤的液压支架后面够一个木垛的支设空间，就要立即停止抽液压支架，作业人员进入回撤三角区内，开始支设距离采空区最近的首个木垛；第二，首个木垛支设完毕，再继续抽出液压支架，够支设第二个木垛的空间时又要停止抽液压支架，立即组织作业人员支设第二个木垛，依次类推。

前移三台用来掩护的液压支架时还需要综采工作面内的一台绞车进行配合牵引，第一步，人工将绞车绳拖拽至掩护架推移油缸位置，并连接到推移油缸上；第二部，张紧绞车钢丝绳，停止绞车牵引并刹车；第三步，降掩护架，缓慢前移掩护架，每台掩护架需要张紧3次左右钢丝绳才能前移一个液压支架的宽度；第四步，重复上述操作，完成三个液压支架前移工作，一般需要1小时左右。

采用上述方式回撤液压支架存在以下问题：一是在回撤三角区内进行木垛支设作业时，作业人员面临空顶作业、网片被撕裂后冒顶的重大安全风险；二是在张紧钢丝绳的情况下前移掩护架时，面临钢丝绳断绳伤人的重大安全风险；三是作业人员支设木垛、频繁拖拽钢丝绳，人工劳动强度非常高；四是液压支架出现钻地现象时，用钢丝绳连接推移油缸时非常困难，需要清理掉液压支架前戗起来的大量煤矸，人工劳动强度非常高；五是液压支架需要分3次才能前移到位，对顶板的扰动比较大，不利于回撤作业的顶板管理；六是抽液压支架时，需要频繁的调整回头轮的角度，其位置难以选择，人工劳动强度非常高；七是支设木垛和前移液压支架的用时较长；八是绞车操作频繁，导致绞车牵引作业风险显著提高；九是木料消耗庞大，增加了回撤成本。

实用新型内容：

本实用新型的第一个目的在于提供一种结构简单，降低安全风险，且降低人工劳动强度的综采工作面回撤掩护架。

本实用新型的第二个目的在于提供一种简化了回撤工艺以及提高了回撤速度的综采工作面液压支架的回撤方法。

本实用新型的技术方案一方面公开了一种综采工作面回撤掩护架，其包括并排设置的主架和副架，在所述主架的主底座一端固定有推移杆，在所述副架的副底座内固定设置有推移油缸，避免推移油缸与通道底板及煤矸接触，显著降低推移油缸的故障率，所述推移油缸的一端与所述推移杆固定连接，实现步进式移动主架和副架，在所述主底座和所述副底座的四周底部均设置有弧形导角，避免出现钻地的现象，方便移动。

进一步的，在所述主底座和所述副底座相对的侧面对应固定有沿所述推移油缸伸缩方向设置的两端封闭的导向槽，所述导向槽的端面形状为“C”字形；在滑动连接板的两侧边一体成型有与所述导向槽相匹配的导向杆，所述导向杆滑动设置在所述导向槽中，确保主架和副架能相对平行前移的同时，还使主架和副架连接成整体，可以有效的防止主架和副架侧向倾倒。

进一步的，在所述主架和所述副架相邻的侧护板上对应开设有若干个螺栓孔，在相对的所述螺栓孔中贯穿设置有螺栓运输本实用新型掩护架时，通过螺栓固定主架和副架，使主架和副架作为整体搬运，方便搬运，当运到综采工作面工作时，将螺栓都拆下。

进一步的，所述主架包括所述主底座、主后尾梁、主顶梁和侧护板；所述主底座的一端与所述主后尾梁的下部通过第一连杆机构连接，形成四连杆机构；所述主后尾梁的顶端与所述主顶梁的一端铰接，所述主顶梁的下表面与所述主底座之间通过至少一个液压支柱连接，所述主顶梁的下表面与所述主底座之间还通过第二连杆机构连接，形成四连杆机构，设置的第一连杆机构和第二连杆机构，大大提高了本实用新型回撤掩护架的纵向稳定性；在所述主顶梁的两侧面分别固定有所述侧护板。

进一步的，所述副架包括所述副底座、副后尾梁、副顶梁和侧护板；所述副底座的一端与所述副后尾梁的下部通过第一连杆机构连接，形成四连杆机构；所述副后尾梁的顶端与所述副顶梁的一端铰接，所述副顶梁的下表面与所述副底座之间通过至少一个液压支柱连接，所述副顶梁的下表面与所述副底座之间还通过第二连杆机构连接，形成四连杆机构；在所述副顶梁靠近所述主顶梁的一侧面固定有所述侧护板。

进一步的，在所述副顶梁的另一侧面活动铰接有若干个侧护梁，以更好的适应采空区侧堆矸的不规则形状，每个所述侧护梁的侧面与所述副顶梁的下表面分别通过侧护油缸连接，所述侧护油缸的两端分别与所述侧护梁和所述副顶梁活动铰接。

本实用新型的另一个方面还公开了一种综采工作面液压支架的回撤方法，其包括以下步骤：

(1)选择开始回撤的位置：选择综采工作面的中部作为开始回撤的位置；

(2)创造第一组回撤掩护架的安装空间：用绞车配合牵引，先抽出步骤(1)中开始回撤位置处的第一台液压支架，并在原液压支架被抽出位置及时支设至少3架工字钢梁，在每根梁下支设最少6根单体液压支柱，用于维护顶板，重复上述过程直至形成回撤掩护架的安装空间；

(3)安装第一组回撤掩护架：将带有侧护梁的回撤掩护架排在步骤(2)中安装空间的最靠近采空区的第一位，其后是不带侧护梁的回撤掩护架；通过水平的单体液压支柱顶回撤掩护架，逐步将回撤掩护架一台台推进到预定安装位置，完成第一组回撤掩护架的安装；

(4)创造第二组回撤掩护架的安装空间：将步骤(3)中第一组回撤掩护架移动方向上的一台液压支架抽出形成空位，然后依次向空位移动带有侧护梁的回撤掩护架和其余不带有侧护梁的回撤掩护架，每移动走一台回撤掩护架，在相应的工字钢梁下方支设单体液压支柱，重复上述过程直至第一组回撤掩护架与另一侧的液压支架之间形成回撤掩护架的安装空间；

(5)安装第二组回撤掩护架：第二组回撤掩护架参照步骤(3)在步骤(4)中形成的安装空间中完成安装；

(6)完成综采工作面液压支架回撤：参照步骤(4)分别对步骤(5)完成安装的两组回撤掩护架两侧的液压支架进行抽出回撤，每抽出一台液压支架形成空位，相应组的回撤掩护架向空位移动，重复上述过程，直至完成所有液压支架的回撤，最后将每组的回撤掩护架依次撤出。

进一步的，步骤(3)中将带有侧护梁的回撤掩护架作为第一台回撤掩护架向采空区方向顶进之前，先撤掉其前方支设的2根单体液压支柱，用水平放置的单体液压支柱将第一台回撤掩护架顶进至紧贴第3根单体液压支柱时停止顶进；再将第二台不带侧护梁的回撤掩护架向里顶进至紧贴第一台回撤掩护架；然后撤掉第一台回撤掩护架前方支设的2根单体液压支柱，用水平放置的单体液压支柱再将第一台回撤掩护架顶进至紧贴第5根单体液压支柱时停止顶进，接着再将第二台回撤掩护架向里顶进至紧贴第一台回撤掩护架；然后将第三台不带侧护梁的回撤掩护架向里顶进至紧贴第二台回撤掩护架；重复上述动作，依次将第一至四台回撤掩护架安装到位；每台回撤掩护架在停止时，升起其主顶梁和副顶梁，支撑顶板；在被顶进时，降下其主顶梁和副顶梁。

进一步的，步骤(4)中撤出液压支架的具体方法包括：

(a)抽出液压支架：可调连杆的一端与最后一台回撤掩护架的主底座通过销轴连接，所述可调连杆的另一端置于所述液压支架的前端，且设置有回头轮，绞车的牵引绳绕过回头轮与液压支架连接，启动绞车牵引液压支架从原位置抽出；

(b)回撤液压支架：将牵引绳从回头轮上取下直接连接在液压支架上，启动绞车牵引液压支架转向并撤出。

进一步的，所述可调连杆包括套管和伸缩方管，在所述套管中活动插设有所述伸缩方管，在所述套管和所述伸缩方管上对应开设有若干个对接孔，在相对应的所述对接孔中活动插设有限位销。

进一步的，步骤(4)中，先将带有侧护梁的回撤掩护架的侧护梁和副顶梁下降离开采空区侧堆矸和顶板，推移油缸伸出控制副架向空位移动，一次性移动到位后升起副顶梁和侧护梁，然后降下主顶梁离开顶板，推移油缸收缩控制主架向空位移动，一次性移动到位后升起主顶梁，完成带有侧护梁的回撤掩护架的移动；接着将相邻的不带有侧护梁的回撤掩护架的副顶梁下降离开顶板，推移油缸伸出控制副架向空位移动，一次性移动到位后升起副顶梁，然后降下主顶梁离开顶板，推移油缸收缩控制主架向空位移动，一次性移动到位后升起主顶梁，完成相邻的不带有侧护梁的回撤掩护架的移动；重复上述过程将其余的不带有侧护梁的回撤掩护架移动至空位。

进一步的，步骤(6)中回撤掩护架的撤出顺序是先将远离采空区的回撤掩护架撤出，然后依次撤出其余回撤掩护架。

本实用新型的优点：

1、本实用新型的回撤掩护架结构简单，易实现；主架和副架通过推移杆和推移油缸实现本实用新型回撤掩护架的步进式移动，无需绞车牵引，显著简化了前移的工艺流程，缩减了前移的周期，显著降低了绞车使用频次，将绞车牵引重大安全风险发生几率降至最低。

2、本实用新型的回撤掩护架设置侧护梁，回撤液压支架时，将侧护梁展开护住采空区侧堆矸，使得综采工作面顶板及冒落矸石自副顶梁位置缓慢过渡到距离副底座较近的位置，既阻挡了矸石涌入回撤掩护架的架间，又避免割断网片，降低了安全风险和经济损失。

3、本实用新型的回撤掩护架可以有效替代木垛的作用，不仅使综采工作面回撤作业对木料的依赖程度显著降低，对提高回撤液压支架的速度也起到了决定性作用，更是消除了在回撤三角区支设木垛过程中的重大安全风险，且显著降低了人工劳动强度。

4、本实用新型公开的液压支架回撤方法，简化了回撤工艺，先通过工字钢梁和单体液压支柱进行支撑，然后将两组回撤掩护架安装到位置并将单体液压支柱撤出，无需支设木垛，避免工作人员空顶作业，降低了作业人员的安全风险，节省了木垛成本，并且降低了作业人员的劳动强度；并且提高了回撤速度。

附图说明：

图1为现有的回撤支护结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的系统整体结构示意图。

图3为图1中A-A的剖面示意图。

图4为图1中B-B的剖面示意图。

图5为图1中C-C的剖面示意图。

图6为本实用新型实施例4第一组回撤掩护架的安装空间示意图。

图7为图6中D部分的局部放大示意图。

图8为本实用新型实施例4第一组回撤掩护架安装以及液压支架回撤的示意图。

图9为本实用新型实施例4中可调连杆的结构示意图。

图10为本实用新型实施例4中第二组回撤掩护架的安装空间示意图。

图11为本实用新型实施例4中第二组回撤掩护架安装示意图。

主架1，主底座101，主后尾梁102，主顶梁103，副架2，副底座201，副后尾梁202，副顶梁203，侧护梁204，侧护油缸205，推移杆3，推移油缸4，侧护板5，导向槽6，滑动连接板7，导向杆8，螺栓9，液压支架10，工字钢梁11，单体液压支柱12，可调连杆13，套管131，伸缩方管132，对接孔133，限位销134，回头轮14，牵引绳15，木垛16。

具体实施方式：

下面将结合附图通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1：如图2-5所示，一种综采工作面回撤掩护架，其包括并排设置的主架1和副架2，在主架1的主底座101一端固定有推移杆3，在副架2的副底座201内固定设置有推移油缸4，避免推移油缸4与通道底板及煤矸接触，显著降低推移油缸4的故障率，推移油缸4的一端与推移杆3固定连接，实现步进式移动主架1和副架2，无需绞车牵引，显著简化了前移的工艺流程，缩减了前移的周期，显著降低了绞车使用频次，将绞车牵引重大安全风险发生几率降至最低，在主底座101和副底座201的四周底部均设置有弧形导角，避免出现钻地将煤泥戗起的现象，方便移动，同时无需人工清理戗起的煤泥，降低了人工劳动强度。

主架1包括主底座101、主后尾梁102、主顶梁103和侧护板5；主底座101的一端与主后尾梁102的下部通过第一连杆机构连接，形成四连杆机构；主后尾梁102的顶端与主顶梁103的一端铰接，主顶梁103的下表面与主底座101之间通过至少一个液压支柱连接，主顶梁103的下表面与主底座101之间还通过第二连杆机构连接，形成四连杆机构，设置的第一连杆机构和第二连杆机构，大大提高了本实用新型回撤掩护架的纵向稳定性；在主顶梁103的两侧面分别固定有侧护板5。

副架2包括副底座201、副后尾梁202、副顶梁203和侧护板5；副底座201的一端与副后尾梁202的下部通过第一连杆机构连接，形成四连杆机构；副后尾梁202的顶端与副顶梁203的一端铰接，副顶梁203的下表面与副底座201之间通过至少一个液压支柱连接，副顶梁203的下表面与副底座201之间还通过第二连杆机构连接，形成四连杆机构；在副顶梁203靠近主顶梁103的一侧面固定有侧护板5。

在副顶梁203的另一侧面活动铰接有若干个侧护梁204，以更好的适应采空区侧堆矸的不规则形状，每个侧护梁204的侧面与副顶梁203的下表面分别通过侧护油缸205连接，侧护油缸205的两端分别与侧护梁204和副顶梁203活动铰接；回撤液压支架10时，将侧护梁204展开护住采空区侧堆矸，使得综采工作面顶板及冒落矸石自副顶梁203位置缓慢过渡到距离副底座201较近的位置，既阻挡了矸石涌入回撤掩护架的架间，又避免割断网片，降低了安全风险和经济损失。

本实用新型的回撤掩护架可以有效替代木垛的作用，不仅使综采工作面回撤作业对木料的依赖程度显著降低，对提高回撤液压支架10的速度也起到了决定性作用，更是消除了在回撤三角区支设木垛过程中的重大安全风险，且显著降低了人工劳动强度。

实施例2：整体上与实施例1相同，不同之处在于，在主底座101和副底座201相对的侧面对应固定有沿推移油缸4伸缩方向设置的两端封闭的导向槽6，导向槽6的端面形状为“C”字形；在滑动连接板7的两侧边一体成型有与导向槽6相匹配的导向杆8，导向杆8滑动设置在导向槽6中，确保主架1和副架2能相对平行前移的同时，还使主架1和副架2连接成整体，可以有效的防止主架1和副架2侧向倾倒。

实施例3：整体上与实施例2相同，不同之处在于，在主架1和副架2相邻的侧护板5上对应开设有若干个螺栓9孔，在相对的螺栓9孔中贯穿设置有螺栓9，运输本实用新型掩护架时，通过螺栓9固定主架1和副架2，使主架1和副架2作为整体搬运，方便搬运，当运到综采工作面工作时，将螺栓9都拆下。

实施例4：利用实施例1的回撤掩护架回撤液压支架10的方法，其包括以下步骤：

(1)选择开始回撤的位置：选择综采工作面的中部作为开始回撤的位置。

(2)创造第一组回撤掩护架的安装空间：用绞车配合牵引，先抽出步骤(1)中开始回撤位置处的第一台液压支架10，并在原液压支架10被抽出位置及时支设至少3架工字钢梁11，在每根梁下支设最少6根单体液压支柱12，用于维护顶板，重复上述过程直至形成回撤掩护架的安装空间，如图6-7所示。

(3)安装第一组回撤掩护架：将带有侧护梁204的回撤掩护架排在步骤(2)中安装空间的最靠近采空区的第一位，其后是不带侧护梁204的回撤掩护架；将带有侧护梁204的回撤掩护架作为第一台回撤掩护架向采空区方向顶进之前，先撤掉其前方支设的2根单体液压支柱12，用水平放置的单体液压支柱12将第一台回撤掩护架顶进至紧贴第3根单体液压支柱12时停止顶进；再将第二台不带侧护梁204的回撤掩护架向里顶进至紧贴第一台回撤掩护架；然后撤掉第一台回撤掩护架前方支设的2根单体液压支柱12，用水平放置的单体液压支柱12再将第一台回撤掩护架顶进至紧贴第5根单体液压支柱12时停止顶进，接着再将第二台回撤掩护架向里顶进至紧贴第一台回撤掩护架；然后将第三台不带侧护梁204的回撤掩护架向里顶进至紧贴第二台回撤掩护架；重复上述动作，依次将第一至四台回撤掩护架安装到位；每台回撤掩护架在停止时，升起其主顶梁103和副顶梁203，支撑顶板；在被顶进时，降下其主顶梁103和副顶梁203，如图8所示。

(4)创造第二组回撤掩护架的安装空间：将步骤(3)中第一组回撤掩护架移动方向上的一台液压支架10抽出形成空位，然后依次向空位移动带有侧护梁204的回撤掩护架和其余不带有侧护梁204的回撤掩护架，每移动走一台回撤掩护架，在相应的工字钢梁11下方支设单体液压支柱12，重复上述过程直至第一组回撤掩护架与另一侧的液压支架10之间形成回撤掩护架的安装空间，如图10所示。

如图8所示，上述撤出液压支架10的具体方法包括：

(a)抽出液压支架10：可调连杆13的一端与最后一台回撤掩护架的主底座101通过销轴连接，可调连杆13的另一端置于液压支架10的前端，且设置有回头轮14，绞车的牵引绳15绕过回头轮14与液压支架10连接，启动绞车牵引液压支架10从原位置抽出；如图9所示，其中可调连杆13包括套管131和伸缩方管132，在套管131中活动插设有伸缩方管132，在套管131和伸缩方管132上对应开设有若干个对接孔133，在相对应的对接孔133中活动插设有限位销134。

(b)回撤液压支架10：将牵引绳15从回头轮14上取下直接连接在液压支架10上，启动绞车牵引液压支架10转向并撤出。

向空位移动带有侧护梁204的回撤掩护架和其余不带有侧护梁204的回撤掩护架的具体方式：先将带有侧护梁204的回撤掩护架的侧护梁204和副顶梁203下降离开采空区侧堆矸和顶板，推移油缸4伸出控制副架2向空位移动，一次性移动到位后升起副顶梁203和侧护梁204，然后降下主顶梁103离开顶板，推移油缸4收缩控制主架1向空位移动，一次性移动到位后升起主顶梁103，完成带有侧护梁204的回撤掩护架的移动；接着将相邻的不带有侧护梁204的回撤掩护架的副顶梁203下降离开顶板，推移油缸4伸出控制副架2向空位移动，一次性移动到位后升起副顶梁203，然后降下主顶梁103离开顶板，推移油缸4收缩控制主架1向空位移动，一次性移动到位后升起主顶梁103，完成相邻的不带有侧护梁204的回撤掩护架的移动；重复上述过程将其余的不带有侧护梁204的回撤掩护架移动至空位。

(5)安装第二组回撤掩护架：第二组回撤掩护架参照步骤(3)在步骤(4)中形成的安装空间中完成安装，如图11所示。

(6)完成综采工作面液压支架10回撤：参照步骤(4)分别对步骤(5)完成安装的两组回撤掩护架两侧的液压支架10进行抽出回撤，每抽出一台液压支架10形成空位，相应组的回撤掩护架向空位移动，重复上述过程，直至完成所有液压支架10的回撤，最后将每组的回撤掩护架依次撤出；回撤掩护架的撤出顺序是先将远离采空区的回撤掩护架撤出，然后依次撤出其余回撤掩护架。

本实用新型公开的液压支架10回撤方法，简化了回撤工艺，先通过工字钢梁11和单体液压支柱12进行支撑，然后将两组回撤掩护架安装到位置并将单体液压支柱12撤出，无需支设木垛，避免工作人员空顶作业，降低了作业人员的安全风险，节省了木垛成本，并且降低了作业人员的劳动强度；并且提高了回撤速度。

以上是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种综采工作面回撤掩护架，其特征在于，其包括并排设置的主架和副架，在所述主架的主底座一端固定有推移杆，在所述副架的副底座内固定设置有推移油缸，所述推移油缸的一端与所述推移杆固定连接，在所述主底座和所述副底座的四周底部均设置有弧形导角。

2.根据权利要求1所述的一种综采工作面回撤掩护架，其特征在于，在所述主底座和所述副底座相对的侧面对应固定有沿所述推移油缸伸缩方向设置的两端封闭的导向槽，所述导向槽的端面形状为“C”字形；在滑动连接板的两侧边一体成型有与所述导向槽相匹配的导向杆，所述导向杆滑动设置在所述导向槽中。

3.根据权利要求2所述的一种综采工作面回撤掩护架，其特征在于，在所述主架和所述副架相邻的侧护板上对应开设有若干个螺栓孔，在相对的所述螺栓孔中贯穿设置有螺栓。

4.根据权利要求3所述的一种综采工作面回撤掩护架，其特征在于，所述主架包括所述主底座、主后尾梁、主顶梁和侧护板；所述主底座的一端与所述主后尾梁的下部通过第一连杆机构连接，形成四连杆机构；所述主后尾梁的顶端与所述主顶梁的一端铰接，所述主顶梁的下表面与所述主底座之间通过至少一个液压支柱连接，所述主顶梁的下表面与所述主底座之间还通过第二连杆机构连接，形成四连杆机构；在所述主顶梁的两侧面分别固定有所述侧护板。

5.根据权利要求4所述的一种综采工作面回撤掩护架，其特征在于，所述副架包括所述副底座、副后尾梁、副顶梁和侧护板；所述副底座的一端与所述副后尾梁的下部通过第一连杆机构连接，形成四连杆机构；所述副后尾梁的顶端与所述副顶梁的一端铰接，所述副顶梁的下表面与所述副底座之间通过至少一个液压支柱连接，所述副顶梁的下表面与所述副底座之间还通过第二连杆机构连接，形成四连杆机构；在所述副顶梁靠近所述主顶梁的一侧面固定有所述侧护板。

6.根据权利要求5所述的一种综采工作面回撤掩护架，其特征在于，在所述副顶梁的另一侧面活动铰接有若干个侧护梁，每个所述侧护梁的侧面与所述副顶梁的下表面分别通过侧护油缸连接，所述侧护油缸的两端分别与所述侧护梁和所述副顶梁活动铰接。