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：
本實(shí)用新型涉及一種煤礦井下安全開(kāi)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(kāi)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(kāi)采，而對(duì)于傾角大于50度的煤層正傾斜開(kāi)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(kāi)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，率先實(shí)用新型了一種 “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(kāi)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(kāi)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(méi)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(kāi)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。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型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(kāi)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(kāi)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，本實(shí)用新型所采用的技術(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。[0007]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。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)。本實(shí)用新型的有益效果在于1.通過(guò)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(duì)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(duì)頂板的有效支護(hù)，又對(duì)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。本實(shí)用新型所述液壓支架連接方式既具有柔性又具有剛性，因而對(duì)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(dòng)強(qiáng)度，有助于礦工的身心健康。本實(shí)用新型有效的克服了現(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是本實(shí)用新型所述煤礦用柔性掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型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；圖3是本實(shí)用新型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)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。結(jié)合圖1至圖3所示，本實(shí)用新型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(kāi)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1，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(duì)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(duì)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(duì)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(guò)每架液壓支架的 掩護(hù)梁6上的鋼絲繩座10，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(kāi)始安裝液壓操作和控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)本實(shí)用新型的上述 實(shí)施例所做出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)或變更都不會(huì)超出僅以舉例的方式示出的本實(shí)用新 型的實(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)上 安裝有鋼絲繩座(10)，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。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種針對(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，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。本實(shí)用新型有效地解決了現(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(kāi)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。
文檔編號(hào)E21D23/03GK201627597SQ20102010069
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)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(qǐng)人:北京誠(chéng)田恒業(yè)煤礦設(shè)備有限公司