一種大傾角煤層綜采支架及支護方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大傾角煤層綜采支架及支護方法，該綜采支架由第一液壓支架和第二液壓支架成對組成，第一液壓支架位于第二液壓支架上方，且其后端設(shè)有在高度方向的擋矸幅度隨第一液壓支架的頂梁升降而增減的擋矸裝置，且擋矸裝置具有延伸至第二液壓支架支護寬度的擋矸寬度。該方法包括布設(shè)掩護支架、支護、推溜和移架的步驟，其中，布設(shè)掩護支架包括在大傾角煤層綜采工作面內(nèi)設(shè)置多個前述的大傾角煤層綜采支架，使第一液壓支架的擋矸裝置位于第二液壓支架后方，并形成對第一液壓支架和第二液壓支架后方采空區(qū)矸石的阻擋。本發(fā)明的有益效果是，支架成對組成，擋矸裝置形成在上方支架上；掩支護方法通過交錯推進方式確保支護和移架過程中系統(tǒng)支護穩(wěn)定。
【專利說明】一種大傾角煤層綜采支架及支護方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地下煤礦綜合機械化采煤技術(shù)，特別是一種大傾角煤層綜采支架及支護方法。

【背景技術(shù)】
[0002]大傾角煤層是指傾角為35?45°煤層，其具有在我國的分布較廣、賦存條件復雜、開采難度大等特點。由于現(xiàn)有開采技術(shù)落后，且國內(nèi)礦井數(shù)量多。因此，近年來，我國發(fā)生了多起重大事故。為減少和杜絕采煤安全事故，目前，綜采技術(shù)在大傾角煤層開采中得到越來越廣泛的應用。綜采工作面的掩護都是通過多個液壓掩護支架形成的支護系統(tǒng)實現(xiàn)的，每個液壓支架后端都設(shè)有擋矸裝置，以防止采空區(qū)矸石滑落到掩護區(qū)域?，F(xiàn)有技術(shù)中的液壓支架均構(gòu)成一個獨立的支護段和與此對應的擋矸段，在支架推進過程中或推進后，矸石也會隨之前移。但當相鄰支架尚未推進時，前移的矸石自然會形成對相鄰支架推進的阻礙，造成推進困難。因此，為減少這種阻礙，支架現(xiàn)有的推進方式是，將工作面進行分段，每一段由數(shù)個液壓支架掩護，推進時，同一段內(nèi)的掩護支架同時推進，整個工作面內(nèi)的掩護支架逐段推進。但采用這種推進方式，在一段推進后，下一段的多個掩護支架需要承受相鄰上一段推進后眾多矸石滑落的沖擊，容易造成下一段掩護支架的整體下滑或該段最上端的掩護支架的沖擊損壞。為此，需要對此進行改進。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大傾角煤層綜采支架，該綜采支架由上下液壓支架成對組成，上方液壓支架具有延伸至下方支架寬度的擋矸寬度，以防止下方支架移動時，采空區(qū)侵入支護區(qū)域。本發(fā)明的第二目的是提供一種大傾角煤層綜采支護方法，該方法利用第一發(fā)明目的的支架形成工作面支護系統(tǒng)，通過交錯移架方式實現(xiàn)支架推進，并利用后移動的上方支架上的擋矸裝置形成在移動支架后方矸石的阻擋，從而可有效避免采空區(qū)矸石滑落、侵入支架區(qū)域造成對支架的沖擊，確保支護系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0004]為實現(xiàn)第一目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0005]一種大傾角煤層綜采支架，該綜采支架由第一液壓支架和第二液壓支架成對組成，第一液壓支架位于第二液壓支架上方，第一液壓支架的后端設(shè)有擋矸裝置，該擋矸裝置具有高度方向的擋矸幅度隨第一液壓支架的頂梁升降而增減的結(jié)構(gòu)，且具有延伸至第二液壓支架支護寬度的擋矸寬度。
[0006]采用本方案的綜采支架，通過兩個液壓支架成對組成，位于上方的液壓支架設(shè)有高度方向的擋矸幅度隨第一液壓支架的頂梁升降而增減的結(jié)構(gòu)，且具有延伸至第二液壓支架支護寬度的擋矸寬度。因此，在支架推移過程中，當?shù)诙簤褐Ъ艿那耙茣r，其后方采空區(qū)的矸石由第一液壓支架上的擋矸裝置阻擋，從而避免了矸石滑落至液壓支架支護區(qū)域，消除了移架過程中矸石下落對液壓支架的沖擊和擠壓，可有效降低支架下滑隱患。另外，相鄰支架交錯推移，移動支架的下滑力被相鄰支架承擔，多個處于非移動狀態(tài)的支架位置分散，從而通過增大支撐面的方式提高了支護穩(wěn)定性。
[0007]優(yōu)選的，所述擋矸裝置由上擋矸墻和下?lián)蹴穳M成，上擋矸墻鉸接在所述第一液壓支架上與頂梁鉸接的上連桿上端，下?lián)蹴穳︺q接在該上連桿的下端，下?lián)蹴穳ξ挥谏蠐蹴穳η胺剑诘谝灰簤褐Ъ艿捻斄簩Σ擅汗ぷ髅骓敯逍纬芍ёo時，上擋矸墻和下?lián)蹴穳υ诟叨壬暇哂兄丿B的擋矸部分。上擋矸墻和下?lián)蹴穳Φ纳隙朔謩e鉸接在上連桿的上下兩端，本領(lǐng)域技術(shù)人員自然會利用上連桿、機座等作為上擋矸墻和下?lián)蹴穳Φ淖杂啥说南尬蛔钃鯓?gòu)件，以形成對矸石的可靠阻擋；上擋矸墻和下?lián)蹴穳Φ纳隙朔謩e鉸接在上連桿的上下兩端，用以確保在上連桿隨頂梁升降時，上擋矸墻和下?lián)蹴穳χg，以及上擋矸墻和下?lián)蹴穳εc液壓支架的其他部件不出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，確保使用安全、可靠。
[0008]進一步優(yōu)選的，所述上擋矸墻由上固定擋矸墻和上伸縮擋矸墻組成，上固定擋矸墻連接在所述上連桿上，上固定擋矸墻與上伸縮擋矸墻之間形成有導軌副結(jié)構(gòu)，上固定擋矸墻與上伸縮擋矸墻之間連接有上伸縮油缸；所述下?lián)蹴穳τ上鹿潭〒蹴穳拖律炜s擋矸墻組成，下固定擋矸墻連接在所述上連桿下端，下固定擋矸墻與下伸縮擋矸墻之間形成有導軌副結(jié)構(gòu)，下固定擋矸墻與下伸縮擋矸墻之間連接有下伸縮油缸。以使擋矸墻形成左右伸縮的液壓伸縮結(jié)構(gòu)，以在第一液壓支架的運輸過程中擋矸墻處于收縮狀態(tài)，從而節(jié)省運輸空間，減少運輸成本，提高運輸?shù)姆奖阈浴?br> [0009]所述上固定擋矸墻和上伸縮擋矸墻均由板材彎折成形，上固定擋矸墻和上伸縮擋矸墻之間所形成的導軌副結(jié)構(gòu)為燕尾形導軌副。上固定擋矸墻和上伸縮擋矸墻均由板材彎折成形，且二者之間形成燕尾形導軌副結(jié)構(gòu)，可確保制作方便，同時，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可充分利用燕尾形的導軌副結(jié)構(gòu)的橫向限位結(jié)構(gòu)，使上伸縮擋矸墻上所受的橫向擠壓力可靠地傳遞到上固定擋矸墻上，確保上伸縮擋矸墻的擋矸可靠性。
[0010]所述下固定擋矸墻與下伸縮擋矸墻均由板材彎折成形，下固定擋矸墻與下伸縮擋矸墻之間所形成的導軌副結(jié)構(gòu)為燕尾形導軌副。下固定擋矸墻與下伸縮擋矸墻均由板材彎折成形，且二者之間形成燕尾形導軌副結(jié)構(gòu)，可確保制作方便，同時，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可充分利用燕尾形的導軌副結(jié)構(gòu)的橫向限位結(jié)構(gòu)，使下伸縮擋矸墻上所受的橫向擠壓力可靠地傳遞到下固定擋矸墻上，確保下伸縮擋矸墻的擋矸可靠性。
[0011]為實現(xiàn)第二目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0012]一種大傾角煤層綜采支護方法，包括以下步驟:
[0013]S1、布設(shè)掩護支架:在大傾角煤層綜采工作面內(nèi)設(shè)置多個實現(xiàn)本發(fā)明第一目的技術(shù)方案所述的大傾角煤層綜采支架，使第一液壓支架后端的擋矸裝置位于第二液壓支架后方，并形成對第一液壓支架和第二液壓支架后方采空區(qū)矸石的阻擋，且通過推進油缸分別將第一液壓支架和第二液壓支架與采煤設(shè)備的溜子連接；
[0014]S2、支護:分別通過舉升油缸舉升第一液壓支架和第二液壓支架的頂梁，使第一液壓支架和第二液壓支架形成大傾角煤層綜采工作面的支護；
[0015]S3、推溜:利用第一液壓支架和第二液壓支架上的推進油缸實施采煤設(shè)備的溜子推進設(shè)定距離；
[0016]S4、移架:解除第二液壓支架的支護狀態(tài)，利用推進油缸拉動第二液壓支架前行至設(shè)定距離，并通過舉升油缸使第二液壓支架形成支護狀態(tài)后，解除第一液壓支架的支護狀態(tài)，利用推進油缸拉動第一液壓支架前行至設(shè)定距離，并通過舉升油缸使第一液壓支架形成支護狀態(tài)。
[0017]采用前述方案本發(fā)明，由于在大傾角煤層綜采工作面內(nèi)設(shè)置有多個由第一液壓支架和第二液壓支架成對組成的掩護支架構(gòu)成的支護系統(tǒng)，第一液壓支架后端的擋矸裝置位于第二液壓支架后方，并形成對第一液壓支架和第二液壓支架后方采空區(qū)矸石的阻擋。溜子推進利用推進油缸實現(xiàn)，掩護支架推進通過推進油缸分別拉動第二液壓支架和第一液壓支架實現(xiàn)。因此，在支架推移過程中，當?shù)诙簤褐Ъ艿那耙茣r，其后方采空區(qū)的矸石由第一液壓支架上的擋矸裝置阻擋，從而避免了矸石滑落至液壓支架支護區(qū)域，消除了移架過程中矸石下落對液壓支架的沖擊和擠壓，可有效降低支架下滑隱患。另外，相鄰支架交錯推移，移動支架的下滑力被相鄰支架承擔，多個處于非移動狀態(tài)的支架位置分散，從而通過增大支撐面的方式提高了支護穩(wěn)定性。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是，綜采支架由上下兩個液壓支架成對組成，上方液壓支架上設(shè)置的擋矸裝置還對下方支架后方矸石的阻擋；支護方法可有效提高支護系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是應用本發(fā)明綜采支架的大傾角綜采工作面俯視圖。
[0020]圖2是本發(fā)明中設(shè)在上方的第一液壓支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明中上擋矸墻示意圖。
[0022]以上各圖還用于說明本發(fā)明的支護方法；同時，圖3還用于說明本發(fā)明中的下?lián)蹴穳Y(jié)構(gòu)，本發(fā)明中的下?lián)蹴穳εc上擋矸墻結(jié)構(gòu)相同，二者中的上下固定擋矸墻、上下伸縮擋矸墻和上下伸縮油缸呈一一對應的關(guān)系。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
[0024]實施例1，參見圖1、圖2、圖3，一種大傾角煤層綜采支架，該綜采支架由第一液壓支架I和第二液壓支架2成對組成，第一液壓支架I位于第二液壓支架2上方，第一液壓支架I的后端設(shè)有擋矸裝置，擋矸裝置由上擋矸墻和下?lián)蹴穳M成，上擋矸墻鉸接在所述第一液壓支架I上與頂梁11鉸接的上連桿12上端，下?lián)蹴穳︺q接在該上連桿12的下端，下?lián)蹴穳ξ挥谏蠐蹴穳η胺?，在第一液壓支架I的頂梁11對采煤工作面頂板形成支護時，上擋矸墻和下?lián)蹴穳υ诟叨壬暇哂兄丿B的擋矸部分，從而形成擋矸裝置在高度方向的擋矸幅度隨第一液壓支架I的頂梁11升降而增減；其中，上擋矸墻由上固定擋矸墻31和上伸縮擋矸墻32組成，上固定擋矸墻31連接在所述上連桿12上，上固定擋矸墻31與上伸縮擋矸墻32之間形成有導軌副結(jié)構(gòu)，上固定擋矸墻31與上伸縮擋矸墻32之間連接有上伸縮油缸3 ;所述下?lián)蹴穳τ上鹿潭〒蹴穳?1和下伸縮擋矸墻42組成，下固定擋矸墻41連接在所述上連桿12下端，下固定擋矸墻41與下伸縮擋矸墻42之間形成有導軌副結(jié)構(gòu)，下固定擋矸墻41與下伸縮擋矸墻42之間連接有下伸縮油缸4 ;進而形成擋矸裝置具有延伸至第二液壓支架2支護寬度的擋矸寬度；上固定擋矸墻31和上伸縮擋矸墻32均由板材彎折成形，上固定擋矸墻31和上伸縮擋矸墻32之間所形成的導軌副結(jié)構(gòu)為燕尾形導軌副；下固定擋矸墻41與下伸縮擋矸墻42均由板材彎折成形，下固定擋矸墻41與下伸縮擋矸墻42之間所形成的導軌副結(jié)構(gòu)為燕尾形導軌副；通過將燕尾的寬邊朝向矸石方向，且將上固定擋矸墻31和下固定擋矸墻41設(shè)置成靠近矸石的位置，從使矸石對上伸縮擋矸墻32和下伸縮擋矸墻42的側(cè)向作用力通過燕尾形導軌副分別傳遞到上固定擋矸墻31和下固定擋矸墻41，確保上伸縮擋矸墻32和下伸縮擋矸墻42的擋矸可靠性和穩(wěn)定性。
[0025]在本實施例中，也可通過將燕尾的窄邊朝向矸石方向，且將上伸縮擋矸墻32和下伸縮擋矸墻42設(shè)置成靠近矸石的位置，從使矸石對上伸縮擋矸墻32和下伸縮擋矸墻42的側(cè)向作用力通過燕尾形導軌副分別傳遞到上固定擋矸墻31和下固定擋矸墻41，確保上伸縮擋矸墻32和下伸縮擋矸墻42的擋矸可靠性和穩(wěn)定性。
[0026]實施例2，參見圖1、圖2、圖3，一種大傾角煤層綜采支護方法，包括以下步驟:
[0027]S1、布設(shè)掩護支架:在大傾角煤層綜采工作面內(nèi)設(shè)置多個實施例1所述的大傾角煤層綜采支架，使第一液壓支架I后端的擋矸裝置位于第二液壓支架2后方，并形成對第一液壓支架I和第二液壓支架2后方采空區(qū)矸石的阻擋，且通過推進油缸5分別將第一液壓支架I和第二液壓支架2與采煤設(shè)備的溜子6連接；
[0028]S2、支護:分別通過舉升油缸舉升第一液壓支架I和第二液壓支架2的頂梁3，使第一液壓支架I和第二液壓支架2形成大傾角煤層綜采工作面的支護；
[0029]S3、推溜:利用第一液壓支架I和第二液壓支架2上的推進油缸5實施采煤設(shè)備的溜子6推進設(shè)定距離；
[0030]S4、移架:解除第二液壓支架2的支護狀態(tài)，利用推進油缸5拉動第二液壓支架2前行至設(shè)定距離，并通過舉升油缸使第二液壓支架2形成支護狀態(tài)后，解除第一液壓支架I的支護狀態(tài)，利用推進油缸5拉動第一液壓支架I前行至設(shè)定距離，并通過舉升油缸使第一液壓支架I形成支護狀態(tài)。
[0031]在工作面需要推進時，重復步驟S3和S4。
[0032]在本實施例布設(shè)掩護支架的步驟中，若擋矸裝置中的上伸縮擋矸墻32和下伸縮擋矸墻42處于收縮狀態(tài)時，在第一液壓支架I布設(shè)完成后，還需將上伸縮擋矸墻32和下伸縮擋矸墻42水平伸出，以使擋矸裝置形成對第一液壓支架I和第二液壓支架2后方采空區(qū)矸石的阻擋。
[0033]以上雖然結(jié)合了附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也可以意識到對所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出各種變化或修改，這些修改和變化應理解為是在本發(fā)明的范圍和意圖之內(nèi)的。
【權(quán)利要求】
1.一種大傾角煤層綜采支架，其特征在于，該綜采支架由第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)成對組成，第一液壓支架(I)位于第二液壓支架(2)上方，第一液壓支架(I)的后端設(shè)有擋矸裝置，該擋矸裝置具有高度方向的擋矸幅度隨第一液壓支架(I)的頂梁(11)升降而增減的結(jié)構(gòu)，且具有延伸至第二液壓支架(2)支護寬度的擋矸寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大傾角煤層綜采支架，其特征在于，所述擋矸裝置由上擋矸墻和下?lián)蹴穳M成，上擋矸墻鉸接在所述第一液壓支架(I)上與頂梁(11)鉸接的上連桿(12)上端，下?lián)蹴穳︺q接在該上連桿(12)的下端，下?lián)蹴穳ξ挥谏蠐蹴穳η胺剑诘谝灰簤褐Ъ?I)的頂梁(11)對采煤工作面頂板形成支護時，上擋矸墻和下?lián)蹴穳υ诟叨壬暇哂兄丿B的擋矸部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大傾角煤層綜采支架，其特征在于，所述上擋矸墻由上固定擋矸墻(31)和上伸縮擋矸墻(32)組成，上固定擋矸墻(31)連接在所述上連桿(12)上，上固定擋矸墻(31)與上伸縮擋矸墻(32)之間形成有導軌副結(jié)構(gòu)，上固定擋矸墻(31)與上伸縮擋矸墻(32)之間連接有上伸縮油缸(3);所述下?lián)蹴穳τ上鹿潭〒蹴穳?41)和下伸縮擋矸墻(42)組成，下固定擋矸墻(41)連接在所述上連桿(12)下端，下固定擋矸墻(41)與下伸縮擋矸墻(42)之間形成有導軌副結(jié)構(gòu)，下固定擋矸墻(41)與下伸縮擋矸墻(42)之間連接有下伸縮油缸(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大傾角煤層綜采支架，其特征在于，所述上固定擋矸墻(31)和上伸縮擋矸墻(32)均由板材彎折成形，上固定擋矸墻(31)和上伸縮擋矸墻(32)之間所形成的導軌副結(jié)構(gòu)為燕尾形導軌副。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大傾角煤層綜采支架，其特征在于，所述下固定擋矸墻(41)與下伸縮擋矸墻(42)均由板材彎折成形，下固定擋矸墻(41)與下伸縮擋矸墻(42)之間所形成的導軌副結(jié)構(gòu)為燕尾形導軌副。
6.一種大傾角煤層綜采支護方法，其特征在于，包括以下步驟: . 51、布設(shè)掩護支架:在大傾角煤層綜采工作面內(nèi)設(shè)置多個由權(quán)利要求1?6中任意一項權(quán)利要求所述的大傾角煤層綜采支架，使第一液壓支架(I)后端的擋矸裝置位于第二液壓支架(2)后方，并形成對第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)后方采空區(qū)矸石的阻擋，且通過推進油缸(5)分別將第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)與采煤設(shè)備的溜子(6)連接; . 52、支護:分別通過舉升油缸舉升第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)的頂梁(3)，使第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)形成大傾角煤層綜采工作面的支護； . 53、推溜:利用第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)上的推進油缸(5)實施采煤設(shè)備的溜子(6)推進設(shè)定距離； . 54、移架:解除第二液壓支架(2)的支護狀態(tài)，利用推進油缸(5)拉動第二液壓支架(2)前行至設(shè)定距離，并通過舉升油缸使第二液壓支架(2)形成支護狀態(tài)后，解除第一液壓支架(I)的支護狀態(tài)，利用推進油缸(5)拉動第一液壓支架(I)前行至設(shè)定距離，并通過舉升油缸使第一液壓支架(I)形成支護狀態(tài)。
【文檔編號】E21D23/20GK104213929SQ201410430589
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】秦云文, 王建新, 鄭小俊, 鄧志學, 李正軍, 楊明平 申請人:四川省華鎣山煤業(yè)股份有限公司李子埡南煤礦