架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架的制作方法
【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裝置，尤其涉及一種架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)現(xiàn)有煤炭資源儲(chǔ)量與產(chǎn)量中，厚煤層約占45%左右，是我國(guó)煤礦實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的主力煤層。經(jīng)過(guò)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(dòng)了煤炭行業(yè)原煤生產(chǎn)的高產(chǎn)高效，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)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(guó)開采厚煤層的主要方法。
[0003]然而，我國(guó)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(dòng)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(kù)，采用傳統(tǒng)的放頂煤液壓支架進(jìn)行放煤作業(yè)時(shí)，大量頂煤瓦斯釋放，致使在采場(chǎng)、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(wèn)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(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架，可以對(duì)礦井綜放工作面頂板進(jìn)行支撐，能對(duì)綜放工作面頂部煤體中的瓦斯進(jìn)行采前預(yù)抽，降低放煤口的瓦斯?jié)舛取?br>[0005]具體技術(shù)方案為:架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架，包括支撐機(jī)構(gòu)和瓦斯抽放裝置，支撐機(jī)構(gòu)包括底座、掩護(hù)梁和頂梁，底座水平設(shè)置，底座上設(shè)置有液壓立柱，頂梁設(shè)置于液壓立柱上端；瓦斯抽放裝置包括瓦斯抽放管和多組瓦斯抽放器，瓦斯抽放器包括篩管、鎖緊套和液壓擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，鎖緊套左右兩側(cè)面分別設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，鎖緊套通過(guò)轉(zhuǎn)軸與頂梁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，篩管貫穿鎖緊套中心位置，篩管下端通過(guò)負(fù)壓軟管與瓦斯抽放管連通，瓦斯抽放管固定在頂梁上，液壓擺動(dòng)機(jī)構(gòu)由液壓缸和連桿組成，連桿上端與鎖緊套一側(cè)的轉(zhuǎn)軸固定連接，液壓缸的活塞桿與連桿下端鉸接，液壓缸另一端與頂梁鉸接，液壓缸活塞桿的軸線與鎖緊套上轉(zhuǎn)軸的軸線垂直。
[0006]所述頂梁左端鉸接有前梁，前梁和頂梁之間還設(shè)置有前梁千斤頂，前梁千斤頂兩端分別與前梁和頂梁鉸接，前梁左端鉸接有護(hù)幫板，護(hù)幫板和前梁之間設(shè)置有護(hù)幫板千斤頂，護(hù)幫板千斤頂兩端分別與護(hù)幫板和前梁鉸接；頂梁右端設(shè)置有掩護(hù)梁，掩護(hù)梁左高右低設(shè)置，掩護(hù)梁通過(guò)連桿與底座連接，連桿包括前連桿和后連桿，前連桿和后連桿的兩端分別與掩護(hù)梁和底座鉸接，前連桿位于后連桿的左側(cè)；掩護(hù)梁右端設(shè)置有尾梁，且尾梁通過(guò)尾梁千斤頂與掩護(hù)梁連接。
[0007]所述篩管通過(guò)套設(shè)于鎖緊套下端的快速鎖緊卡扣與鎖緊套固定連接。
[0008]所述負(fù)壓軟管通過(guò)設(shè)置在瓦斯抽放管的三通與瓦斯抽放管連通，且在三通與負(fù)壓軟管對(duì)應(yīng)連接的支管上設(shè)置有閘閥。
[0009]所述瓦斯抽放管通過(guò)固定繩索懸吊在頂梁下方。
[0010]所述連桿上端通過(guò)平鍵與鎖緊套一側(cè)的轉(zhuǎn)軸連接。
[0011]所述篩管上端為穿刺部。
[0012]所述負(fù)壓軟管套設(shè)于篩管下端并通過(guò)卡箍固定。
[0013]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，在液壓立柱將頂梁向上頂起的同時(shí)將篩管插入頂梁上端的煤體中；通過(guò)快速鎖緊卡扣的松開和鎖緊可以快速調(diào)節(jié)篩管在鎖緊套內(nèi)的位置，調(diào)節(jié)篩管伸出頂梁的長(zhǎng)度，從而適應(yīng)液壓支架上方煤體厚度的變化；通過(guò)液壓擺動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)篩管伸入液壓支架頂梁上方煤體中的角度，使篩管插入瓦斯?jié)舛容^高的位置；通過(guò)松開卡箍可以實(shí)現(xiàn)負(fù)壓軟管與篩管的快速分離，從而可將篩管在插入煤體過(guò)程中進(jìn)入篩管內(nèi)部的煤渣清理干凈；通過(guò)控制閘閥的開閉可單獨(dú)控制每臺(tái)瓦斯抽放機(jī)構(gòu)的開啟或關(guān)閉。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明瓦斯抽放裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2俯視圖；
圖4為圖2中A-A向剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架，包括支撐機(jī)構(gòu)和瓦斯抽放裝置2，支撐機(jī)構(gòu)包括底座15、掩護(hù)梁16和頂梁17，底座15水平設(shè)置，底座15上設(shè)置有液壓立柱18，頂梁17設(shè)置于液壓立柱18上端；頂梁17左端鉸接有前梁19，前梁19和頂梁17之間還設(shè)置有前梁千斤頂20，前梁千斤頂20兩端分別與前梁19和頂梁17鉸接，通過(guò)前梁千斤頂20可以調(diào)節(jié)前梁19和頂梁17之間的夾角，前梁19左端鉸接有護(hù)幫板21，護(hù)幫板21和前梁19之間設(shè)置有護(hù)幫板千斤頂22，護(hù)幫板千斤頂22兩端分別與護(hù)幫板21和前梁19鉸接，通過(guò)護(hù)幫板千斤頂22可以調(diào)節(jié)護(hù)幫板21和前梁19之間的夾角；頂梁17右端設(shè)置有掩護(hù)梁16，掩護(hù)梁16左高右低設(shè)置，掩護(hù)梁16通過(guò)連桿與底座15連接，連桿包括前連桿23和后連桿24，前連桿23和后連桿24的兩端分別與掩護(hù)梁16和底座15鉸接，前連桿23位于后連桿24的左側(cè)；掩護(hù)梁16右端鉸接有尾梁25，尾梁千斤頂26兩端分別與尾梁25和掩護(hù)梁16鉸接，上述頂梁17、液壓立柱18、前梁19、前梁千斤頂20、護(hù)幫板21、護(hù)幫板千斤頂22、前連桿23和后連桿24各部件間的連接均為鉸接。
[0016]瓦斯抽放裝置2包括瓦斯抽放管和多組瓦斯抽放器，瓦斯抽放器包括篩管3、鎖緊套4和液壓擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，鎖緊套4左右兩側(cè)面分別設(shè)置有轉(zhuǎn)軸6，鎖緊套4通過(guò)轉(zhuǎn)軸6與頂梁17轉(zhuǎn)動(dòng)連接，篩管3貫穿鎖緊套4中心位置，篩管3上端為穿刺部，將篩管3上端插入液壓支架頂梁17上方的煤體中，篩管3通過(guò)套設(shè)于鎖緊套4下端的快速鎖緊卡扣10與鎖緊套4固定連接，通過(guò)快速鎖緊卡扣10可實(shí)現(xiàn)篩管3的快速定位，當(dāng)篩管3需要進(jìn)一步插入煤體中時(shí)，松開快速鎖緊卡扣10，使篩管3向上運(yùn)動(dòng)，操作簡(jiǎn)單快捷。篩管3下端通過(guò)負(fù)壓軟管7與瓦斯抽放管I連通，負(fù)壓軟管7套設(shè)于篩管3下端并通過(guò)卡箍14固定。負(fù)壓軟管7通過(guò)設(shè)置在瓦斯抽放管I上的三通11與瓦斯抽放管I連通，且在三通11與負(fù)壓軟管7對(duì)應(yīng)連接的支管上設(shè)置有閘閥12。瓦斯抽放管I通過(guò)固定繩索13懸吊在頂梁17下方，利用固定繩索13方便安裝和拆除，提高了工作效率，液壓擺動(dòng)機(jī)構(gòu)由液壓缸8和連桿9組成，連桿9上端與鎖緊套4 一側(cè)的轉(zhuǎn)軸6通過(guò)平鍵固定連接，液壓缸8的活塞桿與連桿9下端鉸接，液壓缸8另一端與頂梁17鉸接，液壓缸8活塞桿的軸線與轉(zhuǎn)軸6的軸線垂直。
[0017]在綜合機(jī)械化放頂煤工作面采用架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架時(shí)，將每臺(tái)液壓支架的瓦斯抽放管I進(jìn)行串聯(lián)，串聯(lián)后的瓦斯抽放管一端與礦井瓦斯抽采主管道連通，另一端封閉。在每臺(tái)液壓支架的液壓立柱18將頂梁17頂起對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)的過(guò)程中，篩管3上端插入液壓支架頂梁17上方的煤體中，此時(shí)會(huì)有部分煤渣會(huì)通過(guò)篩管3上的進(jìn)氣口進(jìn)入篩管3內(nèi)，若直接開始抽取瓦斯，掉入篩管3內(nèi)的煤渣可能會(huì)導(dǎo)致負(fù)壓軟管7堵塞，打開卡箍14，將負(fù)壓軟管7和篩管3分離，然后將篩管3內(nèi)的煤渣清理干凈并將負(fù)壓軟管7和篩管3重新固定連接，液壓支架頂梁17上方的煤體中瓦斯氣體會(huì)通過(guò)篩管3上的進(jìn)氣口進(jìn)入負(fù)壓軟管7內(nèi)，最終匯集至瓦斯抽放管I內(nèi)排出，通過(guò)快速鎖緊卡扣10的松開和鎖緊可以快速調(diào)節(jié)篩管3在鎖緊套4內(nèi)的位置，調(diào)節(jié)篩管3伸出的長(zhǎng)度，從而適應(yīng)液壓支架上方煤體厚度的變化；同時(shí)，通過(guò)控制液壓缸8活塞桿的伸縮可是鎖緊套4繞其兩側(cè)的轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)篩管3擺動(dòng)，改變篩管3在液壓支架頂梁17上方的煤體中的位置，使篩管3靠近瓦斯?jié)舛容^高的部分，當(dāng)個(gè)別瓦斯抽放機(jī)構(gòu)所處的位置瓦斯?jié)舛容^低時(shí)，可關(guān)閉其對(duì)應(yīng)的閘閥12，從而提高其他位置處瓦斯抽放機(jī)構(gòu)的瓦斯抽取效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架，其特征在于:包括支撐機(jī)構(gòu)和瓦斯抽放裝置，支撐機(jī)構(gòu)包括底座、掩護(hù)梁和頂梁，底座水平設(shè)置，底座上設(shè)置有液壓立柱，頂梁設(shè)置于液壓立柱上端；瓦斯抽放裝置包括瓦斯抽放管和多組瓦斯抽放器，瓦斯抽放器包括篩管、鎖緊套和液壓擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，鎖緊套左右兩側(cè)面分別設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，鎖緊套通過(guò)轉(zhuǎn)軸與頂梁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，篩管貫穿鎖緊套中心位置，篩管下端通過(guò)負(fù)壓軟管與瓦斯抽放管連通，瓦斯抽放管固定在頂梁上，液壓擺動(dòng)機(jī)構(gòu)由液壓缸和連桿組成，連桿上端與鎖緊套一側(cè)的轉(zhuǎn)軸固定連接，液壓缸的活塞桿與連桿下端鉸接，液壓缸另一端與頂梁鉸接，液壓缸活塞桿的軸線與鎖緊套上轉(zhuǎn)軸的軸線垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架，其特征在于:所述頂梁左端鉸接有前梁，前梁和頂梁之間還設(shè)置有前梁千斤頂，前梁千斤頂兩端分別與前梁和頂梁鉸接，前梁左端鉸接有護(hù)幫板，護(hù)幫板和前梁之間設(shè)置有護(hù)幫板千斤頂，護(hù)幫板千斤頂兩端分別與護(hù)幫板和前梁鉸接；頂梁右端設(shè)置有掩護(hù)梁，掩護(hù)梁左高右低設(shè)置，掩護(hù)梁通過(guò)連桿與底座連接，連桿包括前連桿和后連桿，前連桿和后連桿的兩端分別與掩護(hù)梁和底座鉸接，前連桿位于后連桿的左側(cè)；掩護(hù)梁右端設(shè)置有尾梁，掩護(hù)梁和尾梁之間設(shè)置有尾梁千斤頂，尾梁千斤頂兩端分別與尾梁和掩護(hù)梁鉸接。
3.如權(quán)利要求1所述的架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架，其特征在于:所述篩管通過(guò)套設(shè)于鎖緊套下端的快速鎖緊卡扣與鎖緊套固定連接。
4.如權(quán)利要求1所述的架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架，其特征在于:所述負(fù)壓軟管通過(guò)設(shè)置在瓦斯抽放管的三通與瓦斯抽放管連通，且在三通與負(fù)壓軟管對(duì)應(yīng)連接的支管上設(shè)置有閘閥。
5.如權(quán)利要求1所述的架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架，其特征在于:所述瓦斯抽放管通過(guò)固定繩索懸吊在頂梁下方。
6.如權(quán)利要求1所述的架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架，其特征在于:所述連桿上端通過(guò)平鍵與鎖緊套一側(cè)的轉(zhuǎn)軸連接。
7.如權(quán)利要求1所述的架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架，其特征在于:所述篩管上端為穿刺部。
8.如權(quán)利要求1所述的架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架，其特征在于:所述負(fù)壓軟管套設(shè)于篩管下端并通過(guò)卡箍固定。
【專利摘要】架載瓦斯抽放放頂煤液壓支架，包括支撐機(jī)構(gòu)和瓦斯抽放裝置，支撐機(jī)構(gòu)包括底座、掩護(hù)梁和頂梁，底座水平設(shè)置，底座上設(shè)置有液壓立柱，頂梁設(shè)置于液壓立柱上端；瓦斯抽放裝置包括瓦斯抽放管和多組瓦斯抽放器，瓦斯抽放器包括篩管、鎖緊套和液壓擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，鎖緊套左右兩側(cè)面分別設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，鎖緊套通過(guò)轉(zhuǎn)軸與頂梁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，篩管貫穿鎖緊套中心位置，篩管下端通過(guò)負(fù)壓軟管與瓦斯抽放管連通，瓦斯抽放管固定在頂梁上，液壓擺動(dòng)機(jī)構(gòu)由液壓缸和連桿組成，連桿上端與鎖緊套一側(cè)的轉(zhuǎn)軸固定連接，液壓缸的活塞桿與連桿下端鉸接，液壓缸另一端與頂梁鉸接，液壓缸活塞桿的軸線與鎖緊套上轉(zhuǎn)軸的軸線垂直。
【IPC分類】E21D23-04, E21F7-00
【公開號(hào)】CN104763455
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510099392
【發(fā)明人】馬建宏, 韓曉明, 汪賓, 周甲偉, 候超, 張龍列
【申請(qǐng)人】河南理工大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月6日