[實用新型]用于急傾斜中厚煤層柔性掩護系統的支護單元

有效

• 申請號: 201320875762.7
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN203716992U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 王潔;韓志華;王宏;龍建明;李宗福;楊林;汪德容
• 申請（專利權）人: 重慶天巨承機械制造有限責任公司
• 主分類號: E21D15/02
• 分類號: E21D15/02;E21D15/50
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

技術領域

本實用新型專利涉及到一種急傾斜中厚煤層開采支護設施，特別是一種用于急傾斜中厚煤層開采的掩護柔性的支護單元。

背景技術

采煤工作面中的支護設備是煤礦安全工作的保障設施，其使用過程中穩定性，以及移架的可控性是此類設備的重要指標。現有的綜采液壓支架可充分滿足中厚煤層開采的安全性和可靠性要求，但通常只適用于傾角小于50度煤層的開采，而對于傾角大于50度的急傾斜煤層開采，因支架設備下滑分力過大，設備自身的穩固性極差。因此，現有液壓支架不適用于急傾斜煤層，即使采用俯偽開采技術，也難以根本消除支架設備下滑的隱患。迄今為止，急傾斜煤層開采的支護安全仍是世界各產煤國家都尚未解決的難題。目前，國內外急傾斜中厚煤層采煤大多采用剛性的多邊形屋架狀支架結構，相鄰支架之間采用鋼絲繩連接形成柔性的掩護系統，以隔離采空區和回采空間，采煤工人在掩護系統的支架保護下進行采煤工作。該掩護系統的支架結構簡單，工作面可設置得較長；支架依靠重力自行下放實現移架，自然實現采煤工作面沿采煤走向推進，其推進連續并簡化了頂板管理，減輕了支架頂板架設和拆除的繁重體力勞動。但現有柔性掩護的支架存在以下缺陷，一是不能調整高度和寬度，對煤層厚度和傾角變化適應性差；二是回采空間受限，不適應機械化開采，工人工作環境惡劣，勞動強度大，產量低，安全保障低以及安全事故頻發等問題；三是支架依賴于煤體支撐，其下放時機和下放量不能得到有效控制；四是，支架通常由型材制成，其單件寬度受到型材限制而通常較窄，其單個支架支護長度較短，支護穩定性較差。為此，本領域的技術人員進行了一些探索，并取得了一定的效果，如中國專利公告號CN201972720U，公告日期2011年9月14日，發明創造名稱“可伸縮柔性掩護支架”，公開了一種可隨煤層厚度變化進行寬度調節的掩護支架，其包括相互鉸接的上肢和下肢以及連接在二者之間的液壓千斤頂，上肢和下肢均呈“〕”形的剛性結構，液壓千斤頂使掩護支架形成開度可變化的“弓”形結構，以適應煤層厚度變化時的支架寬度調節。但由于該支架受上肢和下肢的構件結構和形狀限制，不能與工作面中圍巖的底板和頂板實現良好的擬合，該支架存在趴架和仰架的隱患較大；同時，該支架的移架也只能完全隨煤層的掘進而依靠采空區的矸石推進，不能實現支架高度的調節和移架量的有效控制。中國專利公開號CN102052083A，公開日期2011年511日，發明創造名稱“多邊形液壓主動支護支架”，公開了一種環形封閉結構的八多邊形支架，該八邊形支架由一頂板支護梁、一底板支護板、兩個側幫和四個支撐桿組成，在兩側幫上各設有一液壓支撐器使側幫形成伸縮結構，支架上相鄰構件通過鉸接方式連接，利用液壓支撐器的伸縮運動實現封閉結構的八邊形支架的高度和寬度的調整。該支架可用于煤巷支護，便于拆裝，同時，可對煤巷的頂板、底板和側幫形成預加載荷，使支護更加穩固。但由于該支架呈封閉結構，不適于采煤工作面的支護；另外，即使將支架用于構成急傾斜每層開采的柔性支護系統，無論是頂板支護梁、底板支護板或任一側幫位于采空區一側，都存在相應構件兩端鉸接部位受矸石擠壓載荷不等的情形，當出現此情形時，由于支架相鄰構件之間僅通過鉸接方式連接，相鄰邊之間沒有設置其他輔助支撐構件，這種不均衡的載荷會造成相應構件轉動而失穩，存在嚴重的塌架隱患。為此，需要進行進一步的改進。

發明內容

本實用新型目的是提供一種用于急傾斜中厚煤層柔性掩護系統的支護單元，以提高柔性支護系統的穩定性和采煤安全性，且可隨煤層厚度變化而進行調整，進而提高急傾斜中厚煤層回采率和采煤的機械化程度。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案。