CN2200695Y - 不空顶并列滑移顶梁液压支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于特厚煤层水平或倾 斜分段放顶煤开采的不空顶并列滑移顶梁液压支 架。包括由双向滑移机构并列连接的主梁、次梁和前 伸梁、单体支柱等。其特征是：并列连接主梁和次梁 的机构具有水平和竖向的双向滑移运动特性，与双排 单体支柱柔性铰接成并列框架，可实现开采和移架过 程中不空顶，支架整体性、稳定性好、抗倾倒能力强、 不窜位。对破碎、复合再生网顶板和大倾角煤层水平 和倾斜分段放顶煤有良好的适应性。本实用新型结 构见说明书摘要附图。

Description

滑移顶梁液压支架，是我国近年发展起来的一种新型支架，在特厚煤层放顶煤开采中，收到良好效果，有很好的发展应用前景。但目前的滑移顶梁液压支架还存在以下问题和不足。

1、当前大量使用的主要是北京矿务局和兰州煤机厂生产的前、后梁节式和带燕尾夹板的前、后梁节式滑移顶梁液压支架。支架前、后梁的连接和水平滑移用一弹簧钢板（单层或双层），使用中易发生变形损坏；特别是支架前、后梁的节式结构，易发生前、后梁上、下错位，导至连接弹簧钢板受较大弯曲和剪切应力而严重变形、损坏。

2、支架前、后梁先后卸载分别前移的移架过程中，顶板处于无支护的空顶状态，不利于顶板支护控制，尤其不利于破碎顶板和复合再生网顶板的支护控制。

3、后梁卸载前移过程中，处于无支护空顶状态下的顶板往往产生较大下沉量，使顶板下压，导至后梁压矮，并向采空区侧下斜、支护高度明显减小，压力显现增大，影响安全操作使用。

4、后梁的压矮和下斜，导至移架后前、后梁之间在竖直面内存在一弯折夹角，使燕尾夹板受力过大而易于损坏。

5、在倾斜工作面中，支架前、后梁在卸载移架时，前梁或后梁在重力作用下，易向倾斜下方偏移，导至支架窜位，调架困难。

6、支架前、后梁不具备竖向上的相对滑移特性，影响其离顶前移，更难适应顶板的不平整性。

7、支架的顶梁和支柱均呈直线单列布置，稳定性和整体性较差，加之工作阻力不高，故易发生倒架和推垮型事故。

兰州煤机厂与石碳井矿务局还联合研制了一种不空顶液压支架，正在试用之中。其性能有了改进提高，但仍存在以下问题：

1、支架由内梁和位于内梁两侧的外梁组成顶梁，但内、外梁的单体支柱仍在同一直线上呈单列布置，故支架的抗倾倒稳定性不够好。且柱间距变小，影响后运输机的安设和放顶煤操作。

2、分别作用于内梁和外梁上单体支柱的间距增大，降低了支架在移架过程中顶梁的承载能力。

3、尤其是两外梁的强度较低，由一匚形结构相联接，整体性亦较差，难以适应顶板的不平整性和沉降不均，支撑时，易导至受力不均，易产生变形破坏。

4、支架的内、外梁是相互独立的梁体，相对自由度较大，在移架过程中，特别是在倾斜工作面，内、外梁均有在重力作用下向下偏移窜位的趋势，增大调架难度。

北京矿务局也新研制了一种悬移支架，正进行工业性试验，该支架亦存在以下问题：

1、支架由完全相同的两根顶梁，用四连杆滑移连接机构并列组成一体。由于四连杆机构的铰接连接，自由度较大，导致两梁的轴线间距和平行度不能保持稳定和一致，并列顶梁的整体性不高。

2、移架过程中，因四连杆铰接机构要发生横向转动，导至两顶梁间距和轴线发生较大变化，使卸载的顶梁在重力作用下向倾斜的下方偏移一定距离，造成支架在工作面逐步窜位、跑偏和扭斜，增大调架的难度，影响正常操作使用。

3、支架受四连杆铰接机构约束，移架时两顶梁在竖直面内向上或向下的相对升降距离较小，顶梁离顶距小，适应顶板不平整度和沉降不均的能力不足。

4、支架的前移千斤顶和四连杆滑移连接机构，均位于两顶梁之间，导致顶梁间距增大，梁体笨重，影响安装拆卸和操作使用。

针对上述情况，设计了一种结构新颖的不空顶并列滑移顶梁液压支架，其结构特点是：

1、支架由双向滑移连接机构10、11、12、13将主梁1和次梁2并列连接成整体，并与前伸梁3、单体支柱9、千斤顶4、5、半球形铰接件6、7、8等组合而成。如图1、和图2所示。

2、主梁1和次梁2的横截面相近，强度较高，间距较小，连接紧凑。主梁1较长，前伸梁3一般置于主梁前端之内，并采用3～4根单体支柱与主梁铰接；次梁2较短，无前伸梁，一般采用2～3根单体支柱铰接。主次梁及其单体支柱均成两排并列布置，形成抗倾倒能力强，稳定性和整体性好，承载能力高的轻型框式支架。

3、支架的滑移连接机构是本支架的技术核心和关键，本设计为新型的具有水平向前和竖直向上或向下滑移一定距离的双向滑移机构，并能将并列顶梁稳定紧凑连接。这一双向滑移机构采用燕尾槽或T型槽结构。

4、在主梁1的一侧设置两段水平轴向滑槽13，在次梁2的一侧设置两块竖向滑槽12和竖向滑块11。

5、位于主梁1的水平轴向滑槽13内的具有水平滑移性能，又能在滑槽13内转动一定角度的两块水平滑块10，与次梁2侧面上的两块竖向滑块11相咬合连接，使主、次梁1、2，紧密连接成整体，又具有双向滑移特性，并允许主次梁在竖向有一定夹角的新型结构。

6、前伸梁千斤顶4置于主梁1的前端内；移顶梁千斤顶5置于并列顶梁中间的下部；既便于操作管理，又能适应较大离顶距和顶板的不平整度。

上述新型不空顶并列滑移顶梁液压支架，具有以下优点：

1、适应性强、适用范围大，可用于急倾斜特厚煤层水平分段放顶煤，又可用于缓倾斜和大倾角（α≤45°）厚煤层倾斜分段放顶煤，以及各类长壁工作面开采使用。

2、在开采的最大控顶距范围内和移架过程中，能实现移架不空顶。大大提高了对顶板的支护控制能力，尤其提高了对复合再生网下、破碎顶板和放顶煤的支护控制。也可作综采、普采或炮采工作面的端头支护。

3、支架顶梁和单体支柱均采用两排并列布置，承载能力大，整体性稳定性高，抗倾倒和防推垮型事故的能力强。

4、并列的主梁1、次梁2，在水平前移和竖向的升降滑移过程中，始终保持其水平轴线的平行度和间距的稳定，不会发生向倾斜下方的偏斜窜位，保持支架的正常位态和工作位置，大大减少或消除了调架的难度。

5、支架具有良好的双向滑移特性，移架离顶距较大，具有良好的适应顶板不平整度的性能。

6、开采和移架中实现不空顶作业，也大大减少控制了顶板下沉量，避免压矮顶梁和顶梁向采空区侧明显下斜的问题，确保正常操作使用。

7、单体支柱与顶梁采用半球式铰接结构和游丝钢绳柔性连接方式，确保支柱正常使用，大大降低损坏和维护量。

下面结合说明书附图说明本实用新型的实施例：

图1：本实用新型结构示意图

图2：图1的a－a剖视图

图3：水平滑块图

图4：竖向滑块图

图5：竖向滑槽

图6：柱        座

图7：柱        帽

图1～图2，给出了本实用新型的实施例图，从图1、图2上可以看出，本实用新型包括主梁1、次梁2、前伸梁3、单体支柱9、前伸千斤顶4、顶梁千斤顶5、柱坐6、柱帽7、游丝钢绳8、水平和竖向滑移机构10、11、12、13等。

主梁1采用三柱式，前伸梁3和前伸千斤顶5置于主梁1的前端内，为伸缩式，可及时护顶和托起顶网。

次梁2采用二柱式，其后端为悬臂式，以方便移后运输机的操作和减少支柱占用量。

工作面开采过程，保持“三、四排控顶”作业方式，使控顶距适当缩小，支护强度提高，有利于顶板控制。

本实例在燕尾槽和T型槽滑移结构中，采用的燕尾槽结构。在主梁1的一侧，设计二段水平滑移槽13，设计了新型的水平滑块10，如图3所示。该水平滑块既可在滑槽13内沿水平轴线滑移，又可在滑槽13内左、右旋转一定角度（本设计为±10°左右），以使移架操作时，顶梁离顶距较大，且可允许一定的竖向倾斜，使移架灵活可靠，并适应顶板的不平整度和不均匀下沉。

位于次梁2的一侧上的竖向滑槽12内，装配有竖向滑块11，如图4、图5所示。

竖向滑块11与水平滑块10相互咬合，从而将主梁1和次梁2紧密连接并列成整体，并具备有水平轴向滑移和竖直向上或向下滑移的双向滑移特殊功能，同时还允许主、次梁在竖向存在一定的夹角。这是本实用新型的核心关键技术。

单体支柱9与主、次梁1、2的连接，采用半球式铰接点6、7，如图6、图7所示，并用游丝钢绳的柔性连接，从而使支柱支撑点受力稳定可靠，便于根据需要和不同情况下调整支柱的迎山角或向采面或采空区侧的支柱角度，并大大减少支柱接点的变形损坏。同时也便于单体支柱活柱加长，以适应采高的变化。

顶梁千斤顶5，置于主、次梁并列中间的下部，距梁底面100mm，以适应移架和顶梁较大离顶距、顶板不平整的需要，且方便操作使用。

Claims (6)

1、不空顶并列滑移顶梁液压支架，由双向滑移机构并列连接主梁、次梁，和前伸梁、双排单体支柱等组成并列框架结构，其特征是主梁与次梁采用具有水平方向和竖直向上或向下滑移运动，又能将主、次梁定位连接成整体，并允许主、次梁在竖向相互倾斜呈一定夹角的新型双向滑移连接机构。

2、如权利要求1所述的不空顶并列滑移顶梁液压支架的双向滑移连接机构，采用燕尾槽、T型槽等基本结构形式。

3、如权利要求1或2所述的不空顶并列滑移顶梁液压支架，其水平滑块的上下端为特殊弧形结构，使之具有在水平滑槽内作水平轴向滑动，又能在滑槽内左右转动一定的角度，使并列连成的主、次梁在双向滑动中又允许在竖向相互倾斜呈一定夹角的特殊性能。

4、如权利要求1所述的不空顶并列滑移顶梁液压架，在主、次梁并列连接的邻近一侧的侧面上，分别设置有水平轴向滑槽与水平滑块，竖向滑槽与竖向滑块；且竖向滑块与水平滑块相衔接咬合，构成稳定可靠的双向滑移特性。

5、如权利要求1所述的不空顶并列滑移顶梁液压支架，其顶梁千斤顶位于并列顶梁中间的下部位置。

6、如权利要求1所述的不空顶并列滑移顶梁液压支架，其单体支柱与并列顶梁采用新型半球式铰接点和游丝钢丝绳柔性连接结构。

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