專利名稱：伸縮型柔性金屬掩護(hù)支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有關(guān)煤炭開采方法的一種支護(hù)設(shè)施-金屬掩護(hù)支架。目前開采急傾斜中厚煤層，較為廣泛的是采用柔性金屬掩護(hù)支架采煤法，這種方法就是在煤層的區(qū)段范圍內(nèi)，沿走向劃分成一個(gè)條帶。在條帶內(nèi)掘進(jìn)若干溜煤眼，貫通區(qū)段運(yùn)輸和回風(fēng)平巷。在回風(fēng)平巷預(yù)先安裝掩護(hù)支架，然后，在掩護(hù)支架下面把溜煤眼周圍的煤，用風(fēng)鎬或打眼放炮的方法，逐步采落，并經(jīng)溜煤眼自溜到運(yùn)輸平巷的輸送機(jī)上。隨著采煤，掩護(hù)支架靠自重和其上采空區(qū)垮落巖石的重量，沿傾斜方向自動(dòng)下放，直到把條帶采完，然后拆除，回收支架。
上述掩護(hù)支架的結(jié)構(gòu)如圖一所示。它根據(jù)煤層區(qū)段范圍，沿煤層走向范圍輔設(shè)若干鋼絲繩(4)，再將若干鋼梁(3)垂直于煤層天板底板排列在鋼絲繩(4)上，然后用夾板(2)，將鋼絲繩(4)和鋼梁(3)聯(lián)接成一個(gè)整體，其上依次鋪上竹席(6)，壓繩(7)，金屬網(wǎng)(8)，構(gòu)成柔性金屬掩護(hù)支架。
如前所述，在逐步開采煤炭中，掩護(hù)支架也需逐步下放，從附圖
二中可以看出，煤層(16)厚度一致的情況下，掩護(hù)支架可以順利下放。但是如果煤層(16)厚度發(fā)生變化，煤層(16)厚度受地質(zhì)影響，確也變化較大，掩護(hù)支架下放就發(fā)生了困難。當(dāng)遇煤層(16)厚，容易使支架(3)鋼梁懸空，發(fā)生不正常的傾斜，出現(xiàn)倉渣(即采空區(qū)(12)巖石掉入工作面(15))事故，直接威脅采煤人員的安全。為適應(yīng)掩護(hù)支架的寬度，保證掩護(hù)支架的正常下放，就必須留下部分煤炭，不予開采。這樣又給國家資源造成浪費(fèi)。當(dāng)遇煤層(16)變薄，掩護(hù)支架鋼梁(3)就會(huì)架在煤層(16)外的天板(13)或底板(14)巖石上，不能下放，于是只好破碎巖石，這樣一方面因巖石硬度大，影響工作進(jìn)度，并鑒于開采區(qū)煤炭因氧化作用，時(shí)間拖長，容易引起煤炭自然發(fā)火。另一方面破碎下來的巖石，不便另辟渠道運(yùn)輸，只好順溜煤眼而下，摻合于開采下的煤炭中，嚴(yán)重地影響煤炭質(zhì)量。
以上關(guān)于柔性金屬掩護(hù)支架的采煤方法，近年來對其支架有一定的改進(jìn)，但均未有較大的突破，也就是沒有解決掩護(hù)支架可以依據(jù)煤層(16)厚度變化而變化的問題。
本發(fā)明的目的是要提供一種寬度可以伸縮的柔性金屬掩護(hù)支架，從而使掩護(hù)支架適應(yīng)煤層(16)的變化，順利安全地下放。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將掩護(hù)支架中的鋼梁裝置一個(gè)或若干個(gè)鉸鏈結(jié)構(gòu)，再將可以調(diào)節(jié)的伸縮桿由兩個(gè)鉸接結(jié)構(gòu)聯(lián)接在這種鋼梁最外端的兩個(gè)節(jié)上，調(diào)節(jié)伸縮桿，使這種鋼梁中鉸鏈結(jié)構(gòu)之間的各個(gè)節(jié)發(fā)生角度變化，從而鋼梁兩端的跨度也相應(yīng)發(fā)生變化。用這種鋼梁垂直于煤層天板和底板鋪設(shè)，以鋼絲繩和其它輔助材料裝配連結(jié)，就成為可以適應(yīng)煤層厚薄變化而變化的伸縮型柔性金屬掩護(hù)支架。
本伸縮型柔性金屬掩護(hù)支架，除了可以根據(jù)煤層(16)厚薄變化，調(diào)節(jié)跨度，順利下放，達(dá)到提高煤質(zhì)，保證安全，避免浪費(fèi)國家資源的特點(diǎn)外，而且由于這種鋼梁鉸鏈結(jié)構(gòu)之間的各節(jié)形成一定的拱形，大幅度提高了支架的承受負(fù)載能力，同時(shí)，增大了采煤人員的活動(dòng)空間，進(jìn)一步提高安全系數(shù)。鑒于這種伸縮型柔性金屬掩護(hù)支架增加了伸縮桿，故成本有所提高，但由于可以回收反復(fù)使用，特別是伸縮桿是由鉸鏈結(jié)構(gòu)聯(lián)接在鋼梁上，所以即使支架鋼梁變形或損壞，均不會(huì)損壞成本較高的伸縮桿，并且伸縮桿可以隨時(shí)取下，重復(fù)使用。所以使用這種伸縮型柔性金屬掩護(hù)支架是比較經(jīng)濟(jì)的。
本伸縮型柔性金屬掩護(hù)支架的具體實(shí)施方案，以下結(jié)合附圖加以說明。
附圖三是伸縮型柔性金屬掩護(hù)支架整體結(jié)構(gòu)圖。(3)是鋼梁主體，為了受力分布好，加工成如A-A剖面所示的弧形，它由繩卡(2)，鋼絲繩(4)聯(lián)接成整體。(5)是舊皮帶(或其它防水材料)，其作用在于防止采空區(qū)滲水進(jìn)入鋼梁鉸鏈(1)結(jié)構(gòu)內(nèi)。(鋼梁鉸鏈結(jié)構(gòu)具體構(gòu)造見圖六)。(6)是竹席，(7)是壓繩，(8)是金屬網(wǎng)，它們的作用在于防止采空區(qū)跨塌的巖石碎片從鋼梁(3)之間的空位中掉入工作面內(nèi)，確保采煤人員的安全，同時(shí)，當(dāng)采空區(qū)巖石跨塌時(shí)，它們可緩沖支架的承受力。
附圖四是伸縮型柔性金屬掩護(hù)支架鋼梁單體圖。(3)是鋼梁。(10)是轉(zhuǎn)軸，它與轉(zhuǎn)軸座(見圖六)組合成鉸鏈結(jié)構(gòu)。(11)是單體液壓缸(或伸縮螺桿)，它由轉(zhuǎn)軸(10)，轉(zhuǎn)軸座(9)聯(lián)接在鋼梁上通過調(diào)節(jié)單體液壓缸(11)(或伸縮螺桿)，達(dá)到適應(yīng)煤層(16)厚度變化的目的。(12)是采空區(qū)及其跨塌的巖石，他們均可以由支架鋼梁隔絕于工作面(15)(即采空區(qū)人員活動(dòng)范圍)。(13)是天板，(14)是底板。支架鋼梁(3)的兩端部可以在單體液壓缸(11)(或伸縮螺桿)的作用下適應(yīng)煤層(16)厚度變化，而沿天板底板向下滑動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)整個(gè)掩護(hù)支架的下放。
附圖五是伸縮型柔形金屬掩護(hù)支架在采煤作業(yè)中，適應(yīng)不同煤層厚度的示意圖。上部煤層厚，單體液壓缸(或伸縮螺桿)擴(kuò)伸，支架鋼梁跨度增大。反之，下部煤層薄，單體液壓缸(或伸縮螺桿)收縮，支架鋼梁跨度減小。
附圖六是鉸鏈結(jié)構(gòu)圖。
附圖七是鋼梁與可調(diào)節(jié)伸縮桿相聯(lián)接的鉸鏈座圖。
以上是依據(jù)本發(fā)明原理而設(shè)計(jì)的一種比較簡便的方案，同理，還可以設(shè)計(jì)其它多種方案，如附圖八、附圖九、附圖十、附圖十一、附圖十二等。
權(quán)利要求
1.伸縮型柔性金屬掩支架，主要由鋼梁(3)，鋼絲繩(4)構(gòu)成，其特征在于鋼梁(3)中有一個(gè)或若干個(gè)鉸鏈結(jié)構(gòu)，并有可以調(diào)節(jié)的伸縮桿(11)，由兩個(gè)鉸鏈結(jié)構(gòu)聯(lián)接在鋼梁(3)最外端的兩個(gè)節(jié)上。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼梁(3)，其特征在于中部一個(gè)鉸鏈結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的可以調(diào)節(jié)的伸縮桿(11)，其特征在于兩端裝有鉸鏈結(jié)構(gòu)。
全文摘要
伸縮型柔性金屬掩護(hù)支架涉及煤炭開采方法的一種設(shè)施——金屬掩護(hù)支架。本發(fā)明在構(gòu)成掩護(hù)支架的主要構(gòu)件鋼梁中裝置一個(gè)或若干個(gè)鉸鏈結(jié)構(gòu)聯(lián)接在這種鋼梁最外端的兩個(gè)節(jié)上，使鋼梁和伸縮桿構(gòu)成整體。通過調(diào)節(jié)伸縮桿使支架兩端的跨度適應(yīng)煤層厚簿變化，順利安全下放。本發(fā)明具有承受力強(qiáng)，并有利于提高煤炭質(zhì)量和安全系數(shù)，加快回采進(jìn)度，同時(shí)還可避免浪費(fèi)國家資源。
文檔編號E21D15/14GK1048580SQ90101649
公開日1991年1月16日 申請日期1990年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月21日
發(fā)明者湯文海, 張敬, 石廷云, 何永尚 申請人:湯文海, 張敬, 石廷云, 何永尚