[發(fā)明專利]一種煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010100521.6
• 申請(qǐng)日: 2010-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN101769159A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王洪英;陳志才;徐興強(qiáng);陳漢章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京誠(chéng)田恒業(yè)煤礦設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): E21D23/04
• 分類號(hào): E21D23/04;E21D23/06;E21D23/03
• 代理公司: 北京中海智圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11282
• 代理人: 曾永珠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤礦井下安全開采急傾斜煤層工作面使用的液壓支護(hù)設(shè)備，尤其涉及一 種適用于急傾斜水平分層和斜切分層開采，對(duì)采場(chǎng)圍巖進(jìn)行支護(hù)的煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支 架。

背景技術(shù)

煤礦的支護(hù)設(shè)備是煤礦工人安全采煤的重要保障，煤礦井工采煤工作面選用液壓支架支 護(hù)是生產(chǎn)過(guò)程中可靠的安全支護(hù)設(shè)備。目前普遍選用的有適用于簡(jiǎn)單煤層條件的高產(chǎn)高效的 自移式綜采液壓支架，也有適用于小塊段煤層和中小煤礦使用的輕型滑移支架和懸移支架。 無(wú)論是綜采液壓支架還是懸移液壓支架，一般都只能在小于50度傾角的條件下正傾斜開采， 而對(duì)于傾角大于50度的煤層正傾斜開采是世界各產(chǎn)煤國(guó)家都普遍面臨的難題。

我國(guó)云南、貴州、四川、甘肅、北京等省市煤炭的賦存狀態(tài)基本都是處于條件最復(fù)雜、 開采難度最大的地區(qū)。四川的煤礦企業(yè)經(jīng)過(guò)多年的探索與實(shí)踐，率先發(fā)明了一種“柔性支架 采煤法”，并推廣到了其他煤層條件相似的煤礦。經(jīng)過(guò)多年的改進(jìn)，這種支架基本可以在急 傾斜煤層采取俯偽斜巷道的布置方式開采，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。這種支架 結(jié)構(gòu)形式是將工字鋼加工成多邊形，然后用鋼絲繩將工字鋼頂梁連接在一起，形成整個(gè)工作 面的連體支護(hù)，支架行走方式為重力下落式。

實(shí)踐證明，這種支架在一定程度上解決了工作面的支護(hù)問(wèn)題，使工作面有了比較安全的 生產(chǎn)環(huán)境，但是這種支架因其簡(jiǎn)單而有其不易解決的問(wèn)題和致命的缺陷。比如，支架支護(hù)強(qiáng) 度低；因支架本身強(qiáng)度不夠容易變形、開裂；支架之間容易漏頂傷人；鋼絲繩容易褶皺變形 以至破斷；由于沒有液壓操作和控制系統(tǒng)、支架頻繁拆裝，造成工人工作量大，勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò) 大；支架易損壞不易更換；垮落矸石不易控制等等。因此，開發(fā)一種具備既能保持現(xiàn)有鋼梁 支架優(yōu)點(diǎn)又能克服其缺陷特性的液壓支架就成了一種迫切需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適應(yīng)急傾斜復(fù)雜難采煤層安全開采的柔性掩護(hù)式液壓支架， 尤其是針對(duì)急傾斜賦存煤層采用俯偽斜方式布置的回采工作面支護(hù)的輕型柔性掩護(hù)式液壓支 架，解決現(xiàn)有支架支護(hù)強(qiáng)度低，因支架本身強(qiáng)度不夠容易變形、開裂，支架之間容易漏頂傷 人，連接支架的鋼絲繩容易褶皺變形以至破斷，支架頻繁拆裝造成工人工作量大，勞動(dòng)強(qiáng)度 過(guò)大，支架易損壞不易更換，垮落矸石不易控制等問(wèn)題。

本為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種柔性掩護(hù)式液壓支架，包括頂梁 和掩護(hù)梁，所述頂梁腹部裝設(shè)有用于鉸接相鄰液壓支架頂梁的鉸接連接件。垂直于頂梁底面 安裝有液壓雙向柱，液壓雙向柱安裝于頂梁底面中心略靠近掩護(hù)梁一側(cè)，液壓雙向柱作用在 于增大液壓支架的工作阻力和支護(hù)強(qiáng)度，以確保工作面的支護(hù)安全和礦工的生命安全。在頂 梁和掩護(hù)梁相連的位置安裝有調(diào)向液壓雙向柱。

調(diào)向液壓雙向柱的柱頂呈圓頭狀，并置于呈內(nèi)圓窩形的柱頂窩內(nèi)，所述柱頂窩固定于頂 梁底部，調(diào)向液壓雙向柱以柱頂為中心調(diào)整支柱的支撐方向，從而可以有效的調(diào)整液壓支架 的偏斜。調(diào)向液壓雙向柱的功能和作用有兩個(gè)：一是可以增大液壓支架的工作阻力和支護(hù)強(qiáng) 度，二是根據(jù)工作面礦壓變化和液壓支架穩(wěn)定性狀況及時(shí)調(diào)整液壓支架的受力形態(tài)，進(jìn)一步 增強(qiáng)工作面液壓支架的穩(wěn)定性和安全性，如果液壓支架出現(xiàn)偏斜，即可使用調(diào)向液壓雙向柱 進(jìn)行調(diào)整。

所述頂梁前端鉸接有端頭支撐座，其作用在于：一是在頂板平整度發(fā)生變化的情況下， 依靠頂梁上部的壓力緊緊貼住頂板，保證液壓支架的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的有效支護(hù)；二是 能夠保證液壓支架頂梁在頂板變化時(shí)，如遇頂板不平整時(shí)，不會(huì)發(fā)生頂梁下移因受卡而移不 動(dòng)的現(xiàn)象，即端頭支撐座對(duì)頂梁下移具有隨機(jī)導(dǎo)向功能。基于煤層厚度會(huì)有不確定的變化， 為了提高適應(yīng)性能，頂梁前部結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)為伸縮梁機(jī)構(gòu)，伸縮梁機(jī)構(gòu)的端部鉸接端頭支撐 座，伸縮梁的行程根據(jù)煤層厚度調(diào)整，調(diào)整方式為液壓千斤頂機(jī)構(gòu)控制。

所述掩護(hù)梁下端安裝有翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板，翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板傾斜角度的調(diào)整方式可以由液壓千斤頂 控制，也可以由非液壓件控制。當(dāng)采用液壓千斤頂方式時(shí)，液壓千斤頂一端安裝于掩護(hù)梁底 面，其另一端安裝于翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板底面，液壓千斤頂伸縮時(shí)帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板以掩護(hù)梁下端為支 點(diǎn)傾斜不同的角度。

所述掩護(hù)梁上安裝有鋼絲繩座，鋼絲繩座內(nèi)置有連接相鄰掩護(hù)梁的鋼絲繩。通過(guò)在液壓 支架的后下部采用鋼絲繩將相鄰液壓支架的側(cè)下面柔性連接在一起，既可有效緩沖頂部側(cè)向 煤和矸石的跨落沖擊，又可以有效阻止側(cè)向煤、矸涌入工作面，防止發(fā)生礦工人身安全事故。