專利名稱：工作面固體充填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地下開采工作面使用的支護(hù)設(shè)備，特別適用于礦井“三 下”(建筑物下、鐵路下、水體下)壓煤工作面的固體充填液壓支架。
背景技術(shù)：
我國(guó)煤炭資源豐富，綜采設(shè)備成熟，采煤工藝日趨完善，隨著我國(guó)煤炭開采步伐的 加快，很多礦井面臨著資源枯竭問題，而一些蘊(yùn)藏在建筑物、道路以及水體下面被認(rèn)為不宜 于開采的煤層，也越來越受到更多的關(guān)注。我國(guó)通過采用傳統(tǒng)的條帶開采、搬遷村莊、充填 開采等多種技術(shù)措施解決“三下”壓煤，提高煤炭采出率。但是村莊搬遷導(dǎo)致了大量采礦塌 陷區(qū)，造成嚴(yán)重的生態(tài)與文化環(huán)境破壞。同時(shí)，煤炭生產(chǎn)中伴隨著大量的固體廢棄物矸石的 排放，排放矸石對(duì)地面生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。我們可以將這些矸石變廢為寶，用其作為原 料進(jìn)行充填以更好的解決“三下”壓煤?jiǎn)栴}?，F(xiàn)有的充填支架的頂梁大多是整體頂梁，并在 頂梁后部鉸接尾梁，通過尾梁千斤頂?shù)淖饔脤?shí)現(xiàn)對(duì)液壓支架后部采空區(qū)的支撐，其缺點(diǎn)在 于對(duì)后部的支撐力比較小。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供了一種既能起到地下開采工作面的支護(hù)又能實(shí)現(xiàn)對(duì) 采空區(qū)進(jìn)行充填作業(yè)的液壓支架，可防止采空區(qū)地面沉陷，提高煤炭資源的利用率和回收 率，有效解決“三下”壓煤的開采問題，實(shí)現(xiàn)了人與自然和諧的綠色開采和生態(tài)開采。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種工作面固體充填液壓支架， 包括前頂梁、后頂梁、底座、四連桿機(jī)構(gòu)、前立柱和后立柱，其特征在于前立柱7、后立柱11 的上端分別鉸接前頂梁6、后頂梁10，其下端與底座25相聯(lián)接；四連桿機(jī)構(gòu)的上端與前頂梁 6、后頂梁10的鉸接點(diǎn)聯(lián)接，其下端與底座25相聯(lián)接；在前頂梁6的后部連接鉸接千斤頂8 的一端，鉸接千斤頂8的另一端與后頂梁10的前端相鉸接；在后頂梁10的中后部安裝拉后 溜千斤頂12，拉后溜千斤頂12的另一端與掛梁13相連接，掛梁13的下方通過掛環(huán)和圓環(huán) 鏈連接后部溜槽15 ；在底座25的后部設(shè)有鉸接座24、上夯實(shí)機(jī)構(gòu)和下夯實(shí)機(jī)構(gòu)。所述四連桿機(jī)構(gòu)包括前連桿27、后連桿26、上連桿9和底座25，在底座25上鉸接 前連桿27、后連桿26的一端，前連桿27、后連桿26的另一端分別與上連桿9的下部相鉸接； 上連桿為Y型結(jié)構(gòu)，其兩個(gè)上端分別與前頂梁6和后頂梁10相鉸接；四連桿機(jī)構(gòu)位于前立 柱7和后立柱11中間，所述四連桿機(jī)構(gòu)的上連桿9、前連桿27、后連桿26均為箱體結(jié)構(gòu)。所述底座25的后部聯(lián)接鉸接座24，在鉸接座24的前上方依次聯(lián)接下夯實(shí)機(jī)構(gòu)和 上夯實(shí)機(jī)構(gòu)。所述下夯實(shí)機(jī)構(gòu)包括下夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂23、下夯實(shí)千斤頂22、下夯實(shí)座體20和下 夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)21，下夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂23的一端與鉸接座24鉸接，另一端與下夯實(shí)座體20 鉸接；下夯實(shí)千斤頂22的一端與下夯實(shí)座體20的前端聯(lián)接，另一端與下夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)21 鉸接；下夯實(shí)座體20和下夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)21分別為箱體結(jié)構(gòu)，下夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)21從下夯實(shí)座體20的后端套裝到下夯實(shí)座體20的內(nèi)腔。所述上夯實(shí)機(jī)構(gòu)包括上夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂19、上夯實(shí)千斤頂17、上夯實(shí)座體16和上 夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)18，上夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂19的一端與鉸接座24鉸接，另一端與上夯實(shí)座體16 鉸接；上夯實(shí)千斤頂17的一端與上夯實(shí)座體16的前端聯(lián)接，另一端與上夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)18 鉸接；上夯實(shí)座體16和上夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)18分別為箱體結(jié)構(gòu)，上夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)18從上夯實(shí) 座體16的后端套裝到上夯實(shí)座體16的內(nèi)腔。所述前立柱7和后立柱11均為兩根，分別對(duì)稱固定在底座25與前頂梁6、后頂梁 10的兩側(cè)。在后頂梁10中后部安裝拉后溜千斤頂12，拉后溜千斤頂12的另一端與掛梁13相 連接，掛梁13的下方通過掛環(huán)和圓環(huán)鏈連接后部溜槽15。所述前頂梁6的前端設(shè)置有伸縮梁2、伸縮梁千斤頂5、前托板4、護(hù)幫板1和護(hù)幫 千斤頂3 ；伸縮梁千斤頂5的一端與前頂梁6相鉸接，其另一端與伸縮梁2鉸接；伸縮梁2 的前端鉸接前托板4，前托板4插入前頂梁6的滑道中，前托板4的后部鉸接護(hù)幫板千斤頂 3的一端，護(hù)幫千斤頂3的另一端與護(hù)幫板1的后部相鉸接。前頂梁6、后頂梁10和底座25分別與前立柱7、后立柱11兩端的連接處分別設(shè)置
有柱窩。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型除了設(shè)置有前頂梁、后頂梁、底座、立柱和 四連桿機(jī)構(gòu)等支護(hù)裝置外，還在前頂梁的前端設(shè)置有伸縮梁和護(hù)幫板；在后頂梁后部安裝 拉后溜千斤頂，拉后溜千斤頂?shù)牧硪欢伺c掛梁相連接，掛梁下方用掛環(huán)和圓環(huán)鏈連接后部 溜槽；在底座的后端安裝鉸接座，鉸接座的前上方依次安裝下夯實(shí)機(jī)構(gòu)和上夯實(shí)機(jī)構(gòu)。通過 后部運(yùn)輸將外部矸石、粉煤灰、生活垃圾等充填物運(yùn)入采空區(qū)，經(jīng)上夯實(shí)機(jī)構(gòu)和下夯實(shí)機(jī)構(gòu) 對(duì)其進(jìn)行夯實(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)采空區(qū)的充填。

本實(shí)用新型有以下視圖圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 一種工作面固體充填液壓支架，包括前頂梁6、后頂梁10、底座25、前立柱7、后立 柱11和四連桿機(jī)構(gòu)，前頂梁6和后頂梁10均采用整體式高強(qiáng)度箱體焊接結(jié)構(gòu)并設(shè)有側(cè)護(hù) 板；前立柱7和后立柱11的上端分別與前頂梁6和后頂梁10相鉸接，前立柱7和后立柱11 的下端分別與底座25相鉸接；四連桿機(jī)構(gòu)由前連桿27、后連桿26、上連桿9和底座25組成， 通過在底座25上鉸接前連桿27、后連桿26的一端，前連桿27、后連桿26的另一端分別與 上連桿9的下部相鉸接；上連桿9為Y型結(jié)構(gòu)，其兩個(gè)上端分別與前頂梁6和后頂梁10相 鉸接；后頂梁10前部為高強(qiáng)度箱體焊接結(jié)構(gòu)，中后部設(shè)置有掛梁13和拉后溜千斤頂12，拉 后溜千斤頂12的一端與后頂梁10相鉸接，拉后溜千斤頂12的另一端與掛梁13連接，在掛 梁13的下方通過掛環(huán)和圓環(huán)鏈連接后部溜槽15，后部溜槽15設(shè)置為開孔結(jié)構(gòu)，在后部溜槽 15的側(cè)邊安裝有千斤頂以控制溜槽開孔的關(guān)閉與開啟，以保證填充物的供給；在后頂梁10的后部鉸接后加長(zhǎng)梁14，以實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓支架后部的支撐。所述掛梁13采用板筋焊接結(jié)構(gòu)， 掛梁13通過設(shè)置在后頂梁10底面上的滑槽與后頂梁10活動(dòng)連接，當(dāng)一處的充填作業(yè)完成 后，掛梁13可在拉后溜千斤頂12的作用下在后頂梁10的滑槽中滑動(dòng)到新的作業(yè)點(diǎn)。所述 底座25的后部還設(shè)置有鉸接座24，在鉸接座24的前上方依次安裝下夯實(shí)機(jī)構(gòu)和上夯實(shí)機(jī) 構(gòu)。在本實(shí)施例中，所述下夯實(shí)機(jī)構(gòu)包括下夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂23、下夯實(shí)千斤頂22、下 夯實(shí)座體20和下夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)21組成，下夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂23的一端與鉸接座24鉸接，另 一端與下夯實(shí)座體20鉸接，通過下夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂23動(dòng)作使得下夯實(shí)座體20可以繞鉸接 點(diǎn)在一定角度內(nèi)擺動(dòng)；下夯實(shí)千斤頂22的一端與下夯實(shí)座體20的前端聯(lián)接，另一端與下夯 實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)21鉸接；下夯實(shí)座體20和下夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)21分別為箱體結(jié)構(gòu)，下夯實(shí)搗矸機(jī) 構(gòu)21從下夯實(shí)座體20的后端套裝到下夯實(shí)座體20的內(nèi)腔，通過操作下夯實(shí)千斤頂22可 使下夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)21沿下夯實(shí)座體20內(nèi)腔伸出和縮回，配合下夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂23，可實(shí)現(xiàn) 對(duì)采空區(qū)充填物下部的夯實(shí)。在本實(shí)施例中，所述上夯實(shí)機(jī)構(gòu)包括上夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂19、上夯實(shí)千斤頂17、上 夯實(shí)座體16和上夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)18組成，上夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂19的一端與鉸接座24鉸接，另 一端與上夯實(shí)座體16鉸接，通過上夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂19動(dòng)作使得上夯實(shí)座體16可以繞鉸接 點(diǎn)在一定角度內(nèi)擺動(dòng)；上夯實(shí)千斤頂17的一端與上夯實(shí)座體16的前端聯(lián)接，另一端與上夯 實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)18鉸接；上夯實(shí)座體16和上夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)18分別為箱體結(jié)構(gòu)，上夯實(shí)搗矸機(jī) 構(gòu)18從上夯實(shí)座體16的后端套裝到上夯實(shí)座體16的內(nèi)腔，通過操作上夯實(shí)千斤頂17可 使上夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)18沿上夯實(shí)座體16內(nèi)腔伸出和縮回，配合上夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂19，可實(shí)現(xiàn) 對(duì)采空區(qū)充填物上部的夯實(shí)。在本實(shí)施例中，所述前立柱7和后立柱11均為兩根，分別對(duì)稱位于底座25和前頂 梁6、后頂梁10的兩側(cè)，改變了以往液壓支架前立柱和后立柱支撐一個(gè)整體頂梁，通過整體 頂梁后部鉸接尾梁和尾梁千斤頂，在尾梁千斤頂?shù)淖饔孟轮我簤褐Ъ芎蟛坎煽諈^(qū)的支撐 型式，將整體頂梁設(shè)計(jì)為斷梁結(jié)構(gòu)——前頂梁6和后頂梁10，前頂梁6和后頂梁10共用一 個(gè)鉸接點(diǎn)與四連桿機(jī)構(gòu)的上連桿的上端鉸接在一起，后立柱11的上端直接與后頂梁10鉸 接增大了液壓支架后部的支撐能力。前頂梁6的后端連接鉸接千斤頂8的一端，鉸接千斤 頂8的另一端與后頂梁10的前端相連接，通過調(diào)節(jié)鉸接千斤頂8，以滿足前頂梁6和后頂梁 10在工作狀態(tài)保持水平布置，實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的支撐；四連桿機(jī)構(gòu)位于前立柱7和后立柱11之 間；前連桿27、后連桿26分別為獨(dú)立的高強(qiáng)度箱體焊接結(jié)構(gòu)，前連桿27、后連桿26和上連 桿9所形成的四連桿機(jī)構(gòu)處于左右兩排立柱之間，使得液壓支架結(jié)構(gòu)件合理緊湊的布置。在本實(shí)施例中，所述前頂梁6的前端還設(shè)置有伸縮梁2、伸縮梁千斤頂5、護(hù)幫板1、 護(hù)幫千斤頂3和前托板4 ；伸縮梁2的兩側(cè)設(shè)置為箱體結(jié)構(gòu)，中間為板式結(jié)構(gòu)，套入前頂梁 6兩側(cè)形成的箱體內(nèi)腔，并在伸縮梁2的前端固定伸縮梁千斤頂5的一端，伸縮梁千斤頂5 的另一端固定在前頂梁6上，通過伸縮梁千斤頂5的動(dòng)作，可使伸縮梁2在前頂梁6的箱體 內(nèi)伸出和縮回；另外在伸縮梁2的前端中部與前托板4的前端鉸接，前托板4插入前頂梁6 的滑槽內(nèi)，在前托板4的后部固定護(hù)幫千斤頂3的一端，護(hù)幫千斤頂3的另一端鉸接在護(hù)幫 板1的后端，通過護(hù)幫千斤頂3支撐護(hù)幫板1，護(hù)幫板1可以在前頂梁6的前端起支護(hù)作用 并可防止煤壁片幫。所述底座25采用帶過橋開襠式高強(qiáng)度箱體焊接結(jié)構(gòu)，其直接作用于工作面底板上，在底座25的開襠處還設(shè)有推桿29和推移千斤頂28，推桿29的前端設(shè)有連接 頭與工作面的運(yùn)輸機(jī)相連接，推桿29的后端通過推移千斤頂28與底座25相連接，在推移 千斤頂28的作用下起到推溜和移架的作用。在前頂梁6、后頂梁10和底座25與前立柱7 和后立柱11的上下兩端的連接位置上都分別設(shè)置有柱窩，以使鉸鏈連接活動(dòng)自如。
權(quán)利要求一種工作面固體充填液壓支架，包括前頂梁、后頂梁、底座、四連桿機(jī)構(gòu)、前立柱和后立柱，其特征在于前立柱(7)、后立柱(11)的上端分別鉸接前頂梁(6)、后頂梁(10)，其下端與底座(25)相聯(lián)接；四連桿機(jī)構(gòu)的上端與前頂梁(6)、后頂梁(10)的鉸接點(diǎn)聯(lián)接，其下端與底座(25)相聯(lián)接；在前頂梁(6)的后部連接鉸接千斤頂(8)的一端，鉸接千斤頂(8)的另一端與后頂梁(10)的前端相鉸接；在后頂梁(10)的中后部安裝拉后溜千斤頂(12)，拉后溜千斤頂(12)的另一端與掛梁(13)相連接，掛梁(13)的下方通過掛環(huán)和圓環(huán)鏈連接后部溜槽(15)；在底座(25)的后部設(shè)有鉸接座(24)、上夯實(shí)機(jī)構(gòu)和下夯實(shí)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作面固體充填液壓支架，其特征是四連桿機(jī)構(gòu)包括前連桿 (27)、后連桿(26)、上連桿(9)和底座(25)，在底座(25)上鉸接前連桿(27)、后連桿(26) 的一端，前連桿(27)、后連桿(26)的另一端分別與上連桿(9)的下部相鉸接；上連桿為Y型 結(jié)構(gòu)，其兩個(gè)上端分別與前頂梁(6)和后頂梁(10)相鉸接；四連桿機(jī)構(gòu)位于前立柱(7)和 后立柱(11)中間，所述四連桿機(jī)構(gòu)的上連桿(9)、前連桿(27)、后連桿(26)均為箱體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作面固體充填液壓支架，其特征是所述底座(25)的后部聯(lián) 接鉸接座(24)，在鉸接座(24)的前上方依次聯(lián)接下夯實(shí)機(jī)構(gòu)和上夯實(shí)機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作面固體充填液壓支架，其特征是所述下夯實(shí)機(jī)構(gòu)包括下 夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂(23)、下夯實(shí)千斤頂(22)、下夯實(shí)座體(20)和下夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)(21)，下夯 實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂(23)的一端與鉸接座(24)鉸接，另一端與下夯實(shí)座體(20)鉸接；下夯實(shí)千 斤頂(22)的一端與下夯實(shí)座體(20)的前端聯(lián)接，另一端與下夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)(21)鉸接；下 夯實(shí)座體(20)和下夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)(21)分別為箱體結(jié)構(gòu)，下夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)(21)從下夯實(shí)座 體(20)的后端套裝到下夯實(shí)座體(20)的內(nèi)腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作面固體充填液壓支架，其特征是所述上夯實(shí)機(jī)構(gòu)包括上 夯實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂(19)、上夯實(shí)千斤頂(17)、上夯實(shí)座體(16)和上夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)(18)，上夯 實(shí)調(diào)節(jié)千斤頂(19)的一端與鉸接座(24)鉸接，另一端與上夯實(shí)座體(16)鉸接；上夯實(shí)千 斤頂(17)的一端與上夯實(shí)座體(16)的前端聯(lián)接，另一端與上夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)(18)鉸接；上 夯實(shí)座體(16)和上夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)(18)分別為箱體結(jié)構(gòu)，上夯實(shí)搗矸機(jī)構(gòu)(18)從上夯實(shí)座 體(16)的后端套裝到上夯實(shí)座體(16)的內(nèi)腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作面固體充填液壓支架，其特征是所述前立柱(7)和后立 柱(11)均為兩根，分別對(duì)稱固定在底座(25)與前頂梁(6)、后頂梁(10)的兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作面固體充填液壓支架，其特征是在后頂梁(10)中后部安 裝拉后溜千斤頂(12)，拉后溜千斤頂(12)的另一端與掛梁(13)相連接，掛梁(13)的下方 通過掛環(huán)和圓環(huán)鏈連接后部溜槽(15)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作面固體充填液壓支架，其特征是在前頂梁(6)的前端設(shè) 置有伸縮梁(2)、伸縮梁千斤頂(5)、前托板(4)、護(hù)幫板(1)和護(hù)幫千斤頂(3)；伸縮梁千斤 頂(5)的一端與前頂梁(6)相鉸接，其另一端與伸縮梁(2)鉸接；伸縮梁(2)的前端鉸接前 托板(4)，前托板(4)插入前頂梁(6)的滑道中，前托板(4)的后部鉸接護(hù)幫板千斤頂(3) 的一端，護(hù)幫千斤頂(3)的另一端與護(hù)幫板(1)的后部相鉸接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作面固體充填液壓支架，其特征是前頂梁(6)、后頂梁(10) 和底座(25)分別與前立柱(7)、后立柱(11)兩端的連接處分別設(shè)置有柱窩。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種工作面固體充填液壓支架，其前立柱、后立柱的上端分別鉸接前頂梁、后頂梁，其下端與底座相聯(lián)接；四連桿機(jī)構(gòu)的上端與前頂梁、后頂梁的鉸接點(diǎn)聯(lián)接，其下端與底座相聯(lián)接；在前頂梁的后部與后頂梁的前端連接千斤頂；在后頂梁上安裝有拉后溜千斤頂和掛梁，掛梁下方安裝后部溜槽；在底座的后部安裝鉸接座，鉸接座的前上方依次安裝下夯實(shí)機(jī)構(gòu)和上夯實(shí)機(jī)構(gòu)。外部充填物由后部溜槽落到液壓支架的后部，分別由上夯實(shí)機(jī)構(gòu)和下夯實(shí)機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行夯實(shí)，使其具備了支撐頂板的作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)采空區(qū)的充填，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，可適用于各種煤層工作面的開采。
文檔編號(hào)E21F15/06GK201714411SQ20102014004
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者付國(guó)芳, 任利杰, 劉占群, 劉建功, 梁崇山, 牛世勝, 紀(jì)茂峰, 董潤(rùn)滋 申請(qǐng)人:冀中能源機(jī)械裝備有限公司邢臺(tái)機(jī)械廠