CN2227197Y - 一种柔性掩护支柱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单腿俯斜柔性掩护支柱装置。有多组单柱式液压支架组件和置于单柱式液压支架组件间的并通过柔、钢性联接件与单柱式液压支架组件连接的架间单体液压支柱。具有主动支撑力，可调宽，易于加工、安装、使用，特别适用于大倾角、急倾斜煤层伪俯斜开采。

Description

一种柔性掩护支柱装置

本实用新型涉及的是一种用于大倾角、急倾斜煤层开采中的一种柔性掩护支柱装置。

伪俯斜柔性掩护支架采煤法。是目前我国大倾角和急倾斜煤层中广泛应用的采煤方法。但它存在以下不足。

(1)、掩护支架由型钢制作，只能被动承载，没有主动支撑力。对围岩控制能力差。

(2)、支架宽度一定，不能适应煤层采高的较大变化。

(3)、支架需要在上风巷刷大安装；开采中支架从上风巷逐步下放改变成采面伪俯斜状态支架易发生扭动窜位。

(4)、支架在采面开采下放中易发生扭斜窜位，位态难以调控。

(5)、支架下放主要靠采空区矸石推力，移架下放较难(尤其在倾角偏小时)。常发生仰架漏矸和座底现象。

(6)、采面操作空间较狭窄，影响开采操作和通风安全。

近年来，芙蓉矿务局试验成功了伪俯斜掩护支柱采煤法，取的了显著效果，但也存在以下不足。

(1)、适应煤层采高一般在1.6—2.0m左右，当采高更大时，单体液压支柱在大倾角采面的支回柱困难，支柱的稳定性较差。

(2)、对于软底和破碎顶板的控制能力较差，支柱初撑力低，易发生推底、倒柱、窜矸等事故，对围岩的控制能力不足。

(3)、俯伪斜布置的单体密集掩护支柱，随采面开采推进，需人工进行回柱和重新支柱，工作量很大，劳动强度高，影响劳动效率。

鉴于以上原因，本实用新型的目的是为了提供一种具有主动支撑力，可调宽，易于加工，安装、使用，劳动强度低的一种柔性掩护支柱装置。

本实用新型中有多组单柱式液压支架组件和置于单柱式液压支架组件间的并通过柔、刚性联接件与单柱式液压支架组件联接的架间单体液压支柱(参见图1)。

上述的单柱式液压支架组件间有底粱，单腿单体支柱，单腿单体支柱两端分别与组架密集柔性单体液压支柱和底粱连接(参见图2)。

上述的柔性联接件为至少两组双钢丝绳和置于其上的绳卡(参见图1)，将组架密集柔性单体液压支柱和组架支撑单体液压支柱环抱紧固定位，形成柔性整体。钢性联接件为至少一组铰接金属顶粱和置于其上的U形卡(参见图1)，形成分段柔性整体。

本实用新型用于正常开采使用时，组架密集柔性支架，经单腿单体支柱伸缩，改变组架密集柔性支架的俯斜角，适应不同控顶条件，当煤层厚度变化较大时，则需更换不同型号的单体液压主柱或采用单体支柱接长，配合单腿单体支柱伸缩，支架增大或缩小。

与已有的技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)、一律采用单体液压支柱组成柔性掩护支柱结构，有足够的初撑力和工作阻力，大大加强了顶板管理和围岩控制能力。

(2)、提高了柔性掩护开采对煤层厚度和采高较大变化的适应能力，具备较大的可调宽特性，且可通过更换单体液压支柱型号或采用单体支柱接长技术，进一步扩大其调宽范围达3—3.5m左右。

(3)、柔性俯斜单体掩护支柱的上端，支撑于采面煤壁上端的顶板部位，提高了对破碎顶板和近距离煤层顶板的控制能力，有效防止冒顶漏矸事故。

(4)、因部分俯斜单体支柱和单腿单体支柱均置于底粱上，大大提高了对软底的控制能力，防止支柱插底和推底事故的发生。

(5)、单腿俯斜柔性掩护支柱可在采面分段设置、在采面上端直接安装，不需刷大风巷等。

(6)、由于支架构成一可调的稳定的A型分段柔性掩护支柱结构，故在采面支护和下放移架过程中，均能保持支架的正常工作状态和支护的位态。可从根本上防止倒架窜矸事故。也改善了支架下放移架性能，并可以相邻处于支撑状态的支柱为固定支承点，对相邻柔性掩护支柱实施牵引移柱工作，实现在倾角较小、矸石推力不足时的下放移柱，正常控顶。

(7)、采用新的双钢丝绳环抱紧固定位方式，方便可靠，有效防止支柱窜位。采用铰接粱使支柱受力均匀，位态一致且有分段柔性特性。

(8)、劳动强度低，效率高，安全性能好。充分利用现有单体液压支柱，且单腿支柱还起到斜撑加强作用，使俯斜单体柔性掩护支柱的中部增加一个支承点，大大减少了支柱的横向扰度，提高了支柱承受侧向载荷的能力。

下面结合附图详细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：底粱结构示意图；

图4：图3的俯视图；

图5：底座结构示意图；

图6：图5的左视图；

图1、图2给出了本实用新型实施侧图。参见图1、图2，本实用新型中有多组单柱式液压支架组件1，每组单柱式液压支架组件中有底粱3，单腿单体液压支柱2。参见图3、4，底粱3为T型，采用11号矿工钢制成，上焊铰接双片耳子，参见图2，单腿单体液压支柱顶盖上增焊铰接双片耳子5与置于单体支柱14上用板钢制成的抱箍7、8采用销子6连接，单腿单体液压支柱下端与底坐4用螺丝紧固并与底粱3用销子铰接成A型组架。参见图5、6，底坐4由板钢制成并在圈上钻孔焊接四个螺帽。

参见图1，在单柱式液压支架组件与组件间有架间单体液压支柱13，用钢丝绳10、绳卡11组合而成。为了减少加工量，提高钢丝紧固性能，本实施例中采用标准件钢丝绳扎卡作绳卡(并可自行加工相应U型绳卡)，单体液压支柱2、14的间距位为1m，组与组间距为0.2m，采面最小控顶距为1.8m。

一般在单体液压支柱1和架间单体液压支柱13的下部缸体上设一道双钢丝绳环抱卡紧，防止其松动窜位，而在单体液压支柱1和架间单体液压支柱13的上部活柱体上，一般设一道双钢丝环抱，且与有单腿单体液压支柱2相连的单体液压支柱14的活柱体环抱卡紧，而与其余的单体液压支柱1、13的活柱体可允许在环抱钢丝绳中上下伸缩，但不允许支柱间的窜位。同时在单体支柱1的下部缸体上设一道铰接金属顶粱12经U型卡9紧固，金属顶粱用销子联接成整体，使单腿单体支柱2的斜撑力均匀分布在单体液压支柱1上。

图2中序号15、16、17、18分别为煤层顶板，采面煤壁，煤层底板，采空区。

Claims (3)

1、一种柔性掩护支柱装置，其特征在于所述的掩护装置中有多组单柱式液压支架组件和置于单柱式液压支架组件间的并通过柔、钢性联接件与单柱式液压支架组件联接的架间单体液压支柱。

2、如权利要求1所述的一种柔性掩护支柱装置，其特征在于所述的单柱式液压支架组件中有底粱、单腿单体液压支柱，单腿单体液压支柱分别与底粱和组架密集柔性单体液压支柱连接。

3、如权利要求1所述的一种柔性掩护支柱装置，其特征在于所述的柔性联接件为至少两组钢丝绳和置于其上的钢卡，钢性联接件为一组铰接金属顶粱和置于其上的U卡。

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