專利名稱：一種煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架的制作方法
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，對采場圍巖進(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，而對于傾角大于50度的煤層正傾斜開采是世界各產(chǎn)煤國家都普遍面臨的難題。
我國云南、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單而有其不易解決的問題和致命的缺陷。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 強(qiáng)度過大；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，勞動強(qiáng)度過大，支架易損壞不易更換，垮落矸石不易控制等問題。 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)，不會發(fā)生頂梁下移因受卡而移不動的現(xiàn)象，即端頭支撐座對頂梁下移具有隨機(jī)導(dǎo)向功能。基于煤層厚度會有不確定的變化，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。 所述鉸接連接件安裝數(shù)量可根據(jù)需要選擇為一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)。
本發(fā)明的有益效果在于 1.通過將工作面支架設(shè)計(jì)成液壓操作的輕型柔性掩護(hù)式液壓支架，再使用鉸接連接件將工作面液壓支架連接成為整體，從而實(shí)現(xiàn)對頂部的全封閉支護(hù)，從根本上防止冒落傷人事故。 2.液壓支架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。 3.頂梁前端鉸接的端頭支撐座既能實(shí)現(xiàn)對頂板的有效支護(hù)，又對頂梁位置下移具有隨機(jī)導(dǎo)向功能。 4.可調(diào)整角度的翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板可以根據(jù)工作面需要放煤、擋煤或阻止矸石進(jìn)入，污染煤質(zhì)，不僅保證了工作面通風(fēng)和安全暢通，而且可以減少和防止煤塵或瓦斯爆炸事故的發(fā)生。 本發(fā)明所述液壓支架連接方式既具有柔性又具有剛性，因而對頂板支護(hù)的有效性明顯優(yōu)于現(xiàn)有鋼梁型支架。液壓支架配置了先進(jìn)的液壓系統(tǒng)，能夠極大的減輕礦工的勞動強(qiáng)度，有助于礦工的身心健康。本發(fā)明有效的克服了現(xiàn)有鋼梁支架的缺陷，為工作面的安全生產(chǎn)和高產(chǎn)高效提供了有效的保障。


圖1是本發(fā)明所述煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明所述煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架鉸接連接件結(jié)構(gòu)俯視 圖3是本發(fā)明所述煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架鉸接連接件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
結(jié)合圖l至圖3所示，本發(fā)明所述煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架，包括頂梁3和掩護(hù)梁6，所述頂梁3裝設(shè)有用于鉸接相鄰液壓支架頂梁的兩個(gè)鉸接連接件2，鉸接連接件2上開設(shè)有鉸接孔11。所述頂梁3底面中心略靠近掩護(hù)梁6 —側(cè)裝設(shè)有液壓雙向柱4，在頂梁3和掩護(hù)梁6相連的位置安裝有調(diào)向液壓雙向柱5。液壓雙向柱4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。調(diào)向液壓雙向柱5作用在于根據(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)，以進(jìn)一步增強(qiáng)工作面液壓支架的穩(wěn)定性和安全性。 所述頂梁3前端鉸接有端頭支撐座l，其作用在于一是可以在頂板平整度發(fā)生變化的條件下實(shí)現(xiàn)對頂板的有效支護(hù)；二是能夠保證液壓支架頂梁3在頂板變化時(shí)，依然能夠順利下移，即端頭支撐座1對頂梁3下移具有隨機(jī)導(dǎo)向功能。 所述掩護(hù)梁6下端安裝有由液壓千斤頂7控制傾斜角度的翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板9，液壓千斤頂7 —端安裝于掩護(hù)梁6底面，其另一端安裝于翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板9底面。 所述掩護(hù)梁6上安裝有鋼絲繩座10，鋼絲繩座10內(nèi)置有連接相鄰掩護(hù)梁6的鋼絲繩8。在液壓支架的后下部采用鋼絲繩8將相鄰液壓支架的后下部柔性連接在一起，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。 在實(shí)際使用中，先安裝首架液壓支架，并以其為基本架。 安裝首架液壓支架的順序和方法是在工作面將端頭支撐座1安裝于頂梁3的前端，然后將翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板9安裝于液壓支架的掩護(hù)梁6的下端，完成后將液壓支架立起，然后將液壓雙向柱4和調(diào)向液壓雙向柱5分別安裝于頂梁3的下部并支撐好。
支撐首架液壓支架時(shí)，必須將液壓支架支撐牢固，端頭支撐座1必須與頂板緊密結(jié)合，并升壓液壓雙向柱4，達(dá)到頂梁3對頂部支護(hù)的初撐力。 第二架液壓支架的安裝順序及方法與第一架相同，但第二架安裝要在液壓支架升起后，與首架液壓支架用鉸接連接件2連接好后再升高液壓雙向柱4和調(diào)向液壓雙向柱5，后續(xù)液壓支架依次按照此方法安裝。 待工作面液壓支架全部安裝好后，將鋼絲繩8從上向下依次穿過每架液壓支架的掩護(hù)梁6上的鋼絲繩座IO，并連接緊固。最后將翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板9和液壓千斤7頂分別鉸接于掩護(hù)梁6和翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板9的鉸鏈座上。 以上安裝工作完成后，即可開始安裝液壓操作和控制系統(tǒng)。 本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，對本發(fā)明的上述實(shí)施例所做出的任何顯而易見的改進(jìn)或變更都不會超出僅以舉例的方式示出的本發(fā)明的實(shí)施例和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架，包括頂梁(3)和掩護(hù)梁(6)，其特征在于所述頂梁(3)腹部裝設(shè)有用于鉸接相鄰液壓支架頂梁(3)的鉸接連接件(2)，所述頂梁(3)底面中心略靠近掩護(hù)梁(6)一側(cè)裝設(shè)有垂直于頂梁(3)底面的液壓雙向柱(4)，在頂梁(3)和掩護(hù)梁(6)相連的位置安裝有調(diào)向液壓雙向柱(5)。
2. 如權(quán)利要求1所述的煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架，其特征在于所述調(diào)向液壓雙向柱(5)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(3)底部。
3. 如權(quán)利要求1所述的煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架，其特征在于所述頂梁(3)前端鉸接有用于支撐頂板的端頭支撐座(1)。
4. 如權(quán)利要求3所述的煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架，其特征在于所述頂梁(3)前端安裝有伸縮梁，所述端頭支撐座(1)鉸接于伸縮梁端部。
5. 如權(quán)利要求1所述的煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架，其特征在于所述掩護(hù)梁(6)下端安裝有翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板(9)。
6. 如權(quán)利要求5所述的煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架，其特征在于所述掩護(hù)梁(6)底面和翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板(9)底面之間安裝有用于調(diào)整翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板(9)傾斜角度的液壓千斤頂(7)。
7. 如權(quán)利要求l所述的煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架，其特征在于所述掩護(hù)梁(6)上安裝有鋼絲繩座(IO)，鋼絲繩座(10)內(nèi)置有用于連接相鄰掩護(hù)梁(6)的鋼絲繩(8)。
8. 如權(quán)利要求1至7任一所述的煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架，其特征在于所述鉸接連接件(2)安裝數(shù)量為兩個(gè)以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種針對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，包括頂梁和掩護(hù)梁，所述頂梁腹部裝設(shè)有用于鉸接相鄰頂梁的鉸接連接件，頂梁底面垂直安裝有液壓雙向柱，在頂梁和掩護(hù)梁相連的位置安裝有調(diào)向液壓雙向柱。頂梁前端鉸接有端頭支撐座，掩護(hù)梁下端安裝有可調(diào)整傾斜角度的翻轉(zhuǎn)掩護(hù)板，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。本發(fā)明有效地解決了現(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，勞動強(qiáng)度過大，支架易損壞不易更換，垮落矸石不易控制等問題。
文檔編號E21D23/03GK101769159SQ20101010052
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者徐興強(qiáng), 王洪英, 陳志才, 陳漢章 申請人:北京誠田恒業(yè)煤礦設(shè)備有限公司