專利名稱：沿空留巷綜合支護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤層開采工作面的回采采煤用的支護(hù)裝置，特別是一種 適用于任何形式的沿空留巷、巷旁充填等采區(qū)支護(hù)作業(yè)，并在采空區(qū)的巷道 一側(cè)構(gòu)筑充填體的沿空留巷綜合支護(hù)裝置。它可以在需要構(gòu)筑充填體的區(qū)域 內(nèi)，既能形成隔離采空區(qū)、掩護(hù)混凝土充填墻使其凝固硬化成規(guī)則墻體，又 能掩護(hù)并配合工作面運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)和常用工作面液壓支架、模板支架等進(jìn) 行正常采煤生產(chǎn)。屬于煤炭開采機(jī)械制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)從二十世紀(jì)八十年代開始對(duì)無煤柱開采(也稱沿空留巷、巷旁充填
或Y型通風(fēng))的采煤方法進(jìn)行探索和研究，但是受裝備、管理等各種條件限 制，僅僅是個(gè)別地區(qū)針對(duì)特定的地質(zhì)、煤層等客觀條件取得一些突破，沒有 形成系統(tǒng)的具有推廣應(yīng)用價(jià)值的綜合技術(shù)。例如公開號(hào)為CN101033689A的 "一種煤礦井下無煤柱回收方法"是先留設(shè)煤柱，然后開設(shè)通風(fēng)鉆孔，最終 回收煤柱。這種在煤柱中鉆孔通風(fēng)的方法，只有在煤的硬度較大的情況下有 可能實(shí)施，而且還有一定的通風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)，該方法中對(duì)煤柱的后期回收也存在回 采巷道布置困難等實(shí)際問題。公開號(hào)CN101117890A的"沿空留巷巷幫支護(hù) 法"是在巷道一側(cè)構(gòu)筑墻體的方法。這是目前國(guó)際上通用流行的沿空留巷充 填支護(hù)方法，但是該方法中主要陳述了構(gòu)筑墻體的材料，和墻體的結(jié)構(gòu)，而 沒有涉及如何在充填過程中使用能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)的充填模板和支護(hù)裝置。
綜上所述，目前尚未有完整的沿空留巷充填支護(hù)方法及設(shè)備用來實(shí)現(xiàn)膏 體混凝土在機(jī)械化充填模板中凝固成型，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)充填區(qū)域?qū)嵤C(jī)械化支 護(hù)手段的報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種沿空留巷綜合支護(hù)裝置，它有效地解決了現(xiàn)有 技術(shù)尚未解決的如何進(jìn)行機(jī)械化的立模和整體支護(hù)，以及實(shí)現(xiàn)墻體充填和采 煤生產(chǎn)并行作業(yè)的難題，其綜合利用了成熟的回采技術(shù)和常用設(shè)備，有利于 無煤柱開采，且作業(yè)安全，操作方便，適應(yīng)性強(qiáng)，它可以在巷旁需要構(gòu)筑充 填墻的區(qū)域內(nèi)，既能形成隔離采空區(qū)、掩護(hù)混凝土充填墻使其凝固硬化成規(guī) 則墻體，又能掩護(hù)并配合工作面運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)和模板支架等進(jìn)行正常采煤 生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該沿空留巷綜合支護(hù)裝置包括沿工作面鋪 設(shè)的運(yùn)輸機(jī)、巷道超前支護(hù)支架、巷旁充填后模板支架、巷旁充填側(cè)模板支 架和一組工作面液壓支架，其技術(shù)要點(diǎn)是所述的巷道超前支護(hù)支架設(shè)置在 運(yùn)輸巷道或回風(fēng)巷道中，所述的巷旁充填后模板支架、巷旁充填側(cè)模板支架 和一組工作面液壓支架沿巷道旁依次平行順序排列，并使所述各支架與所述 運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行方向相垂直，通過所述各支架的連接頭分別與所述運(yùn)輸機(jī)相連接， 在所述巷道超前支護(hù)支架與所述巷旁充填后模板支架之間設(shè)置可調(diào)式液壓模 板，并使所述巷旁充填后模板支架及布置其左、右兩側(cè)的所述巷旁充填側(cè)模 板支架和所述可調(diào)式液壓模板圍成了通過管道澆注膏體混凝土形成沿空留巷 充填墻的充填模腔。
圍成所述充填模腔的側(cè)面的可調(diào)式液壓模板采用通過連接頭與所述運(yùn)輸 機(jī)相連接的巷旁充填側(cè)模板支架或其它支撐模板替代。
由于本發(fā)明的沿空留巷綜合支護(hù)裝置利用了采區(qū)成熟的回采技術(shù)及其常 用的運(yùn)輸機(jī)、工作面液壓支架等設(shè)備，同時(shí)配置本發(fā)明人的在先專利，如公
告號(hào)為CN200999614Y的"巷旁充填側(cè)模板支架"和公告號(hào)為CN200999613Y 的"巷旁充填后模板支架"、公告號(hào)為CN200985799Y的"巷道超前支護(hù)支架"以及新設(shè)計(jì)的"可調(diào)式液壓模板"等裝置，其開采作業(yè)安全，操作方便， 所以能夠在保持工作面進(jìn)行機(jī)械化的無煤柱開采的同時(shí)，對(duì)后方的采空區(qū)采 用科學(xué)的支護(hù)和充填手段。當(dāng)利用上述支護(hù)裝置支架中的各推移油缸，沿工 作面的回采方向來推移運(yùn)輸機(jī)及支架自身后，即可通過管道向各支架圍成的 充填模腔內(nèi)澆注膏體混凝土，在整個(gè)工作面內(nèi)沿巷道一側(cè)形成所需要的條帶 狀充填墻。因此，它有效地解決了如何進(jìn)行機(jī)械化的立模和整體支護(hù)，以及 實(shí)現(xiàn)墻體充填和采煤生產(chǎn)并行作業(yè)的難題。本發(fā)明沿空留巷綜合支護(hù)裝置既 可以在巷旁需要構(gòu)筑充填墻的區(qū)域內(nèi)，形成隔離采空區(qū)，掩護(hù)混凝土充填墻 使其凝固硬化成所需要的條帶狀充填墻，又能掩護(hù)并配合工作面所設(shè)置的運(yùn) 輸機(jī)、采煤機(jī)和工作面液壓支架、各模板支架等進(jìn)行正常采煤生產(chǎn)，故能適 用于任何形式的沿空留巷、巷旁充填等采區(qū)支護(hù)作業(yè)，由此可見其適應(yīng)性很 強(qiáng)，
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。


圖1是本發(fā)明布置在回采工作面的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中的工作面液壓支架的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是圖1中的巷旁充填側(cè)模板支架的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是圖1中的巷旁充填后模板支架的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是圖1中的可調(diào)式液壓模板的結(jié)構(gòu)示意圖。。 圖6是圖5的側(cè)視圖。
圖中序號(hào)說明l工作面液壓支架、2巷旁充填側(cè)模板支架、3巷旁充填 后模板支架、4可調(diào)式液壓模板、5運(yùn)輸機(jī)、6巷道超前支護(hù)支架、7連接頭、 8牽拉液壓缸、9鏈條、IO連接頭、ll尾巷、12沿空留巷充填墻、13采空區(qū)、 14煤層、15頂梁、16液壓立柱、17推移液壓缸、18推桿、19頂梁、20液壓立柱、21推移液壓缸、22推桿、23頂梁、24液壓立柱、25推移液壓缸、
26推桿、27模板、28直撐液壓缸、29輔助支撐液壓缸。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1 6詳細(xì)說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。該沿空留巷綜合支護(hù)裝置是用 于工作面實(shí)施沿空留巷，沿采空區(qū)邊緣進(jìn)行巷旁充填構(gòu)筑沿空留巷充填墻12 的機(jī)械化支護(hù)設(shè)備。它包括根據(jù)采區(qū)布置送出工作面的運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道 并開出切眼后，沿工作面鋪設(shè)的采煤機(jī)(圖中未示出)、運(yùn)輸機(jī)5和一組帶有 連接頭7的常用工作面液壓支架1，同時(shí)配置本發(fā)明人的在先專利，帶有連 接頭7的巷旁充填側(cè)模板支架2(公告號(hào)為CN200999614Y)和帶有連接頭7的 巷旁充填后模板支架3(公告號(hào)為CN200999613Y)、設(shè)置在回風(fēng)巷道中或運(yùn)輸 巷道的轉(zhuǎn)載機(jī)兩側(cè)的巷道超前支護(hù)支架6(公告號(hào)為CN200985799Y)以及新 設(shè)計(jì)的可調(diào)式液壓模板4等設(shè)備。其中也可根據(jù)巷道頂板條件和礦壓情況選 擇是否需要將巷道超前支護(hù)支架6設(shè)置在運(yùn)輸巷道或回風(fēng)巷道中。在工作面 的上端頭或下端頭需要留設(shè)混凝土沿空留巷充填墻12的位置上布置巷旁充 填后模板支架3，使之位于沿空留巷充填墻的正前方，在與巷旁充填后模板 支架3相鄰的采空區(qū)的同一側(cè)布置巷旁充填側(cè)模板支架2和一組工作面液壓 支架1。該組工作面液壓支架1的數(shù)量根據(jù)開采工作面長(zhǎng)度確定。這些支架3、 2、 1可按圖1所示沿巷道旁依次平行順序排列，并使各支架3、 2、 l與運(yùn)輸 機(jī)5運(yùn)行方向相垂直，通過各支架的連接頭7分別與運(yùn)輸機(jī)5相連接。在巷 道超前支護(hù)支架6與巷旁充填后模板支架3之間設(shè)置可調(diào)式液壓模板4，并 使巷旁充填后模板支架3及布置其左、右兩側(cè)的巷旁充填側(cè)模板支架2和可 調(diào)式液壓模板4圍成充填模腔。在充填模腔內(nèi)可以通過管道澆注膏體混凝土 形成沿空留巷充填墻12。
圍成充填模腔的側(cè)面的可調(diào)式液壓模板4也可采用通過連接頭7與運(yùn)輸機(jī)5相連接的巷旁充填側(cè)模板支架2或其它支撐模板替代，當(dāng)采用巷旁充填
側(cè)模板支架2時(shí)，也可根據(jù)巷道頂板條件和礦壓情況不設(shè)置巷道超前支護(hù)支 架6。
上述工作面液壓支架l(如圖2所示)包括底座及通過四連桿機(jī)構(gòu)和液壓 立柱16連接的頂梁15等件，在底座中設(shè)置推移液壓缸17及鉸接其活塞桿上 的帶有連接頭7的推桿18。巷旁充填側(cè)模板支架2(如圖3所示)包括底座及 通過四連桿機(jī)構(gòu)和液壓立柱20連接的頂梁19等件，在底座中設(shè)置推移液壓 缸21及鉸接其活塞桿上的帶有連接頭7的推桿22。巷旁充填后模板支架3(如 圖4所示)包括底座及通過四連桿機(jī)構(gòu)和液壓立柱24連接的頂梁23等件，在 底座中設(shè)置推移液壓缸25及鉸接其活塞桿上的帶有連接頭7的推桿26。
可調(diào)式液壓模板4 (如圖5 6所示)包括帶有牽拉液壓缸8的底座及組 裝其上的由直撐液壓缸28、斜撐液壓缸、輔助支撐液壓缸29進(jìn)行調(diào)整支撐 的由上模板、下模板構(gòu)成的模板27等件。根據(jù)可調(diào)式液壓模板4所處巷道底 板的情況，適當(dāng)調(diào)整斜撐液壓缸，使底座與巷道底板充分接觸，并且下模板 和上模板靠緊在沿空留巷充填墻12的側(cè)面。操縱直撐液壓缸28，使上模板 升高，直至支撐到巷道頂板。在充填膏體混凝土過程中，注意觀察，如發(fā)現(xiàn) 由于膏體混凝土的作用使可調(diào)式液壓模板4發(fā)生向遠(yuǎn)離沿空留巷充填墻12 的方向滑動(dòng)，則操縱輔助支撐液壓缸29，使其或支撐在底座上，或支撐在巷 道內(nèi)其他設(shè)備的固定座上。當(dāng)可調(diào)式液壓模板4布置在巷旁充填后模板支架 3的靠巷道一側(cè)，位于巷旁充填后模板支架3和巷道超前支護(hù)支架6之間時(shí)， 通過牽拉液壓缸8、鏈條9及連接頭10連接在巷旁充填后模板支架3上。這 樣，就形成了一個(gè)前方是巷旁充填后模板支架3、靠采空區(qū)一側(cè)是巷旁充填 側(cè)模板支架2、靠巷道一側(cè)是可調(diào)式液壓模板4圍成的充填模腔，后方是已 經(jīng)(或即將)凝固成型的混凝土沿空留巷充填墻12，并構(gòu)成了一個(gè)封閉的待充填膏體混凝土的空間，膏體混凝土就通過管道被充填進(jìn)所形成的封閉空間內(nèi)。
本發(fā)明沿空留巷綜合支護(hù)裝置的具體操作步驟如下
采煤開始時(shí)，即采煤機(jī)割第一刀煤時(shí)，也是由巷旁充填后模板支架3、 巷旁充填側(cè)模板支架2和可調(diào)式液壓模板4圍成的充填模腔內(nèi)已充填好膏體 混凝土，等待其凝固成形的過程。此時(shí)，操縱工作面液壓支架1、巷旁充填
側(cè)模板支架2和巷旁充填后模板支架3中的各液壓立柱16、 20、 24使相應(yīng)的 頂梁15、 19、 23分別支撐住煤層頂板，使各支架1、 2、 3處于固定不動(dòng)狀態(tài)。 這時(shí)工作面液壓支架1的推桿18處于伸出狀態(tài)、支架2和3的推桿22和26 處于收回狀態(tài)，運(yùn)輸機(jī)靠煤壁，處于準(zhǔn)備割煤狀態(tài)。
采煤機(jī)沿輸送機(jī)5行走并割煤，完成割煤一刀后，操縱支架l的液壓立 柱16使頂梁15稍稍脫離煤層頂板，然后動(dòng)作推移千斤頂17，使推桿18收 回，帶動(dòng)支架1向運(yùn)輸機(jī)靠攏。模板支架2和3不動(dòng)。然后，操縱支架1、 2、 3底座內(nèi)的推移千斤頂17、 21和25，分別驅(qū)動(dòng)各自的推桿18、 22、 26向煤 壁伸出一個(gè)步距，為采煤機(jī)割第二刀煤做好準(zhǔn)備。此時(shí)，模板支架2和3的 頂梁19和23前端的伸縮梁伸出臨時(shí)支護(hù)采煤機(jī)割過的頂板。
當(dāng)采煤機(jī)沿輸送機(jī)5行走割完第二刀煤之后，操縱支架1的液壓立柱16 使頂梁15稍稍脫離煤層頂板，然后動(dòng)作推移千斤頂17，使推桿18收回，帶 動(dòng)支架l向運(yùn)輸機(jī)靠攏。模板支架2和3不動(dòng)。然后，操縱支架l、 2、 3底 座內(nèi)的推移千斤頂17、 21和25，分別驅(qū)動(dòng)各自的推桿18、 22、 26向煤壁伸 出一個(gè)步距，為采煤機(jī)割第三刀煤做好準(zhǔn)備。此時(shí)，模板支架2和3的頂梁 19和23前端的護(hù)幫板打開臨時(shí)支護(hù)采煤機(jī)割過的頂板。在此期間，膏體混 凝土正在由巷旁充填后模板支架3、巷旁充填側(cè)模板支架2和可調(diào)式液壓模 板4圍成的充填模腔內(nèi)逐漸凝固形成支撐在采空區(qū)上方頂板與底板之間的條帶狀沿空留巷充填墻12。
當(dāng)采煤機(jī)割完第3刀煤之后，操縱支架1的液壓立柱16使頂梁15稍稍 脫離煤層頂板，然后動(dòng)作推移千斤頂17，使推桿18收回，帶動(dòng)支架1向運(yùn) 輸機(jī)靠攏。這時(shí)由支架3、 2和可調(diào)式液壓模板4圍成的充填模腔內(nèi)的混凝土 已凝固達(dá)到可以移模的狀態(tài)。操縱支架2和3底座內(nèi)的推移千斤頂21和25， 分別驅(qū)動(dòng)推桿22和26收回，使巷旁充填后模板支架3和巷旁充填側(cè)模板支 架2向運(yùn)輸機(jī)拉靠，再降低直撐液壓缸28和輔助支撐液壓缸29，操縱牽拉 液壓缸8使可調(diào)式液壓模板向回采方向前行一個(gè)步距，重新圍成充填模腔。 開始進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的充填和采煤。
如此循環(huán)，重復(fù)上述各步驟即可在連續(xù)完成整體回采采煤作業(yè)的同時(shí)， 又能連續(xù)完成條帶充填墻12的安全支護(hù)和充填作業(yè)。
權(quán)利要求
1、一種沿空留巷綜合支護(hù)裝置，包括沿工作面鋪設(shè)的運(yùn)輸機(jī)、巷道超前支護(hù)支架、巷旁充填后模板支架、巷旁充填側(cè)模板支架和一組工作面液壓支架，其特征在于所述的巷道超前支護(hù)支架設(shè)置在運(yùn)輸巷道或回風(fēng)巷道中，所述的巷旁充填后模板支架、巷旁充填側(cè)模板支架和一組工作面液壓支架沿巷道旁依次平行順序排列，并使所述各支架與所述運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行方向相垂直，通過所述各支架的連接頭分別與所述運(yùn)輸機(jī)相連接，在所述巷道超前支護(hù)支架與所述巷旁充填后模板支架之間設(shè)置可調(diào)式液壓模板，并使所述巷旁充填后模板支架及布置其左、右兩側(cè)的所述巷旁充填側(cè)模板支架和所述可調(diào)式液壓模板圍成了通過管道澆注膏體混凝土形成沿空留巷充填墻的充填模腔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的沿空留巷綜合支護(hù)裝置，其特征在于圍成所 述充填模腔的側(cè)面的可調(diào)式液壓模板采用通過連接頭與所述運(yùn)輸機(jī)相連接的 巷旁充填側(cè)模板支架或其它支撐模板替代。
全文摘要
一種沿空留巷綜合支護(hù)裝置，它有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)尚未解決的如何進(jìn)行機(jī)械化的立模和整體支護(hù)，實(shí)現(xiàn)墻體充填和采煤生產(chǎn)并行作業(yè)的難題，其技術(shù)要點(diǎn)是巷道超前支護(hù)支架設(shè)置在運(yùn)輸巷道或回風(fēng)巷道中，巷旁充填后模板支架、巷旁充填側(cè)模板支架和一組工作面液壓支架沿巷道旁依次平行順序排列，并使各支架與運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行方向相垂直連接，巷旁充填后模板支架及布置其左、右兩側(cè)的巷旁充填側(cè)模板支架和可調(diào)式液壓模板圍成了形成沿空留巷充填墻的充填模腔。其有利于無煤柱開采，且作業(yè)安全，操作方便，適應(yīng)性強(qiáng)，在巷旁既能形成隔離采空區(qū)、掩護(hù)混凝土充填墻使其凝固硬化成規(guī)則墻體，又能掩護(hù)并配合工作面運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)和模板支架等進(jìn)行正常采煤生產(chǎn)。
文檔編號(hào)E21F15/02GK101289939SQ200810011739
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日
發(fā)明者劉立良, 孫櫟杰, 廖斌琛, 偉 曹, 曹樹祥, 靜 李, 王文杰, 秦永祥, 薛俊華, 亮 袁, 費(fèi)維柱 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)天安礦山機(jī)械科技有限公司;煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心