一種智能放頂煤液壓支架瓦斯抽放裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶瓦斯抽放功能的礦井綜合機(jī)械化放頂煤工作面頂板支撐瓦斯抽取裝置，尤其涉及一種智能放頂煤液壓支架瓦斯抽放裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國現(xiàn)有煤炭資源儲量與產(chǎn)量中，厚煤層約占45%左右，是我國煤礦實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的主力煤層。經(jīng)過近三十年的研宄和實(shí)踐，綜合機(jī)械化放頂煤開采(綜放開采)技術(shù)由于具有縮短采煤準(zhǔn)備工期、采煤工效高、巷道掘進(jìn)少等顯著優(yōu)點(diǎn)，極大地推動了煤炭行業(yè)原煤生產(chǎn)的高產(chǎn)高效，實(shí)現(xiàn)了我國厚煤層一次采全高的突破性轉(zhuǎn)變，綜放開采已經(jīng)成為我國開采厚煤層的主要方法。
[0003]然而，我國的大部分厚煤層是含瓦斯煤層，其中50%以上屬于高瓦斯煤層。高瓦斯煤層綜放工作面由于受開采強(qiáng)度大、空間大，采空區(qū)遺煤多，采動影響大等因素的影響，綜采放頂煤液壓支架頂梁和掩護(hù)梁上方松散煤體中積聚了大量的游離瓦斯，形成高容量瓦斯庫，采用傳統(tǒng)的放頂煤液壓支架進(jìn)行放煤作業(yè)時，大量頂煤瓦斯釋放，致使在采場、放煤口及回風(fēng)平巷出現(xiàn)瓦斯超限以及潛在的瓦斯災(zāi)害影響，給礦井安全生產(chǎn)造成極大的威脅，綜放工作面放頂煤處的瓦斯積聚問題是制約放頂煤技術(shù)在高瓦斯煤層推廣應(yīng)用的瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種智能放頂煤液壓支架瓦斯抽放裝置，通過本裝置的組合使用可對礦井綜放工作面放頂煤液壓支架頂梁上方煤體中的瓦斯含量進(jìn)行監(jiān)測和實(shí)時抽取，消除了瓦斯對放頂煤液壓支架放煤作業(yè)過程中造成的安全隱患。
[0005]具體技術(shù)方案為:一種智能放頂煤液壓支架瓦斯抽放裝置，包括底座、支撐架、抽氣管、集氣套筒、集氣管和驅(qū)動電機(jī)組成，集氣套筒轉(zhuǎn)動套設(shè)于抽氣管下端，抽氣管豎直設(shè)置且其上部周向外側(cè)面設(shè)置有螺旋刀片，抽氣管上部管壁上設(shè)置有均勻分布的抽氣孔，抽氣管腰部套設(shè)有被動齒輪，驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動軸上設(shè)置有驅(qū)動齒輪，且驅(qū)動齒輪與被動齒輪嚙合，驅(qū)動電機(jī)和集氣套筒均固定設(shè)置在支撐架上，支撐架中間位置通過水平設(shè)置的轉(zhuǎn)軸與底座連接，支撐架右端連接有液壓桿，液壓桿豎直設(shè)置且其兩端分別與支撐架和底座鉸接；集氣套筒下部側(cè)面設(shè)置有出氣管，出氣管通過負(fù)壓軟管與集氣管連通，出氣管上設(shè)置有電子閘閥，抽氣管上部中心位置設(shè)置有瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳎娮娱l閥、瓦斯?jié)舛葌鞲衅?、?qū)動電機(jī)和液壓桿分別與總控制器控制連接。
[0006]所述集氣套筒底部設(shè)置有密封擋板，密封擋板通過銷軸與集氣套筒轉(zhuǎn)動連接，且銷軸上套設(shè)有扭力彈簧，扭力彈簧一端與集氣套筒連接，另一端與密封擋板連接。
[0007]所述密封擋板由薄金屬片制成。
[0008]所述抽氣管上端為穿刺部。
[0009]所述抽氣管上的抽氣孔沿抽氣管外側(cè)面螺旋分布。
[0010]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性強(qiáng)，通過將本瓦斯抽取裝置安裝到礦井綜放工作面放頂煤液壓支架的頂梁上，將抽氣管插入頂梁上方的煤體中，通過瓦斯?jié)舛葌鞲衅鲗⑵渲苓呁咚節(jié)舛鹊男畔鬟f給總控制器，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到一定值時總控制器會自動啟動電子閘閥，將瓦斯氣體排出；工作人員可通過總控制器可掌握各處瓦斯?jié)舛葌鞲衅魉鶄鬟f的瓦斯?jié)舛刃畔?，從而掌握瓦斯氣體在綜放工作面放頂煤液壓支架頂梁上方煤體中的分布，通過總控制器還可單獨(dú)控制各處瓦斯抽取裝置的驅(qū)動電機(jī)和液壓桿，通過啟動驅(qū)動電機(jī)可帶動抽氣管轉(zhuǎn)動，利用螺旋刀片的旋轉(zhuǎn)對其周邊煤體進(jìn)行破碎，然后啟動液壓桿，通過液壓桿的伸縮使支撐架轉(zhuǎn)動，從而帶動抽氣管擺動，對頂梁上方各處進(jìn)行瓦斯的抽取。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明集氣套筒結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明銷軸結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明抽氣管結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明電路連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種智能放頂煤液壓支架瓦斯抽放裝置，包括底座
1、支撐架2、抽氣管3、集氣套筒4、集氣管5和驅(qū)動電機(jī)6組成，集氣套筒4轉(zhuǎn)動套設(shè)于抽氣管3下端，抽氣管3豎直設(shè)置且其上部周向外側(cè)面設(shè)置有螺旋刀片7，抽氣管3上部管壁上設(shè)置有均勻分布的抽氣孔8，抽氣孔8沿抽氣管3外側(cè)面螺旋分布，抽氣管3腰部套設(shè)有被動齒輪9，驅(qū)動電機(jī)6的驅(qū)動軸上設(shè)置有驅(qū)動齒輪10，且驅(qū)動齒輪10與被動齒輪9嚙合，驅(qū)動電機(jī)6和集氣套筒4均固定設(shè)置在支撐架2上，支撐架2中間位置通過水平設(shè)置的轉(zhuǎn)軸11與底座I連接，支撐架2右端連接有液壓桿12，液壓桿12豎直設(shè)置且其兩端分別與支撐架2和底座I鉸接；集氣套筒4下部側(cè)面設(shè)置有出氣管13，出氣管13通過負(fù)壓軟管14與集氣管5連通，出氣管13上設(shè)置有電子閘閥15，抽氣管3上部中心位置設(shè)置有瓦斯?jié)舛葌鞲衅?6，如圖5所示，瓦斯?jié)舛葌鞲衅?6的信號輸出端與總控制器17的信號輸入端連接，電子閘閥15、驅(qū)動電機(jī)6和液壓桿12分別與總控制器17的信號輸出端控制連接。
[0013]底座I為綜采放頂煤液壓支架頂梁，將本裝置安裝至礦井綜放工作面放頂煤液壓支架的頂梁上，抽氣管3上端為穿刺部，將抽氣管3插入頂梁上方的煤體中，并將集氣管5與外部瓦斯抽取管路連通，瓦斯?jié)舛葌鞲衅?6對抽氣管3周圍瓦斯氣體含量進(jìn)行檢測，并將檢測數(shù)據(jù)傳輸至總控制器17，當(dāng)瓦斯含量達(dá)到一定值時，總控制器17啟動相應(yīng)的電子閘閥15，操作人員通過總控制器17可對礦井各處頂梁上方的瓦斯含量進(jìn)行監(jiān)測，通過總控制器17還可以對驅(qū)動電機(jī)6和液壓桿12實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，通過啟動驅(qū)動電機(jī)6帶動抽氣管3旋轉(zhuǎn)，利用螺旋刀片7將抽氣管3周邊的煤體打碎，同時啟動液壓桿12，通過液壓桿12的伸縮帶動支撐架2，使支撐架2繞著轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動，從而使抽氣管3插入煤體中的位置發(fā)生變化，對煤體的各個部分進(jìn)行瓦斯抽取。
[0014]集氣套筒4底部設(shè)置有密封擋板18，密封擋板18通過銷軸19與集氣套筒4轉(zhuǎn)動連接，且銷軸19上套設(shè)有扭力彈簧20，扭力彈簧20 —端與集氣套筒4連接，另一端與密封擋板18連接，在扭力彈簧20的作用下密封擋板18將集氣套筒4底部密封，抽氣管3在煤體中抽取瓦斯時可能會將部分塊狀煤體通過抽氣孔8吸入抽氣管3內(nèi)，塊狀煤體會通過自身重力落入集氣套筒4底部，當(dāng)塊狀媒體較多時，其重力將大于扭力彈簧20對密封擋板18產(chǎn)生的拉力，此時密封擋板18將打開，塊狀煤體從集氣套筒4底部自動漏出，由于密封擋板18由薄金屬片制成，其本身質(zhì)量較輕，密封擋板18在扭力彈簧20的作用下將集氣套筒4底部重新密封，省去了人工清理的繁瑣程序，節(jié)約了勞動力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能放頂煤液壓支架瓦斯抽放裝置，其特征在于:包括底座、支撐架、抽氣管、集氣套筒、集氣管和驅(qū)動電機(jī)組成，集氣套筒轉(zhuǎn)動套設(shè)于抽氣管下端，抽氣管豎直設(shè)置且其上部周向外側(cè)面設(shè)置有螺旋刀片，抽氣管上部管壁上設(shè)置有均勻分布的抽氣孔，抽氣管腰部套設(shè)有被動齒輪，驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動軸上設(shè)置有驅(qū)動齒輪，且驅(qū)動齒輪與被動齒輪嚙合，驅(qū)動電機(jī)和集氣套筒均固定設(shè)置在支撐架上，支撐架中間位置通過水平設(shè)置的轉(zhuǎn)軸與底座連接，支撐架右端連接有液壓桿，液壓桿豎直設(shè)置且其兩端分別與支撐架和底座鉸接；集氣套筒下部側(cè)面設(shè)置有出氣管，出氣管通過負(fù)壓軟管與集氣管連通，出氣管上設(shè)置有電子閘閥，抽氣管上部中心位置設(shè)置有瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳎娮娱l閥、瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳌Ⅱ?qū)動電機(jī)和液壓桿分別與總控制器控制連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種智能放頂煤液壓支架瓦斯抽放裝置，其特征在于:所述集氣套筒底部設(shè)置有密封擋板，密封擋板通過銷軸與集氣套筒轉(zhuǎn)動連接，且銷軸上套設(shè)有扭力彈簧，扭力彈簧一端與集氣套筒連接，另一端與密封擋板連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種智能放頂煤液壓支架瓦斯抽放裝置，其特征在于:所述密封擋板由薄金屬片制成。
4.如權(quán)利要求1所述的一種智能放頂煤液壓支架瓦斯抽放裝置，其特征在于:所述抽氣管上端為穿刺部。
5.如權(quán)利要求1所述的一種智能放頂煤液壓支架瓦斯抽放裝置，其特征在于:所述抽氣管上的抽氣孔沿抽氣管外側(cè)面螺旋分布。
【專利摘要】一種智能放頂煤液壓支架瓦斯抽放裝置，包括底座、支撐架、抽氣管、集氣套筒、集氣管和驅(qū)動電機(jī)組成，集氣套筒轉(zhuǎn)動套設(shè)于抽氣管下端，抽氣管豎直設(shè)置且其上部周向外側(cè)面設(shè)置有螺旋刀片，抽氣管上部管壁上設(shè)置有均勻分布的抽氣孔，抽氣管腰部套設(shè)有被動齒輪，驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動軸上設(shè)置有驅(qū)動齒輪，且驅(qū)動齒輪與被動齒輪嚙合，驅(qū)動電機(jī)和集氣套筒均固定設(shè)置在支撐架上，支撐架中間位置通過水平設(shè)置的轉(zhuǎn)軸與底座連接，支撐架右端連接有液壓桿，液壓桿豎直設(shè)置且其兩端分別與支撐架和底座鉸接。
【IPC分類】E21F7-00
【公開號】CN104806284
【申請?zhí)枴緾N201510099340
【發(fā)明人】馬建宏, 韓曉明, 李建明, 王發(fā)輝, 宋芳, 韓興鈺
【申請人】河南理工大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月6日