CN102926781B - 一种沿空留巷用反连杆机构支护设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沿空留巷用反四连杆机构支护设备，包括主体结构相同的液压支架A、液压支架B、液压支架C和封闭式防护装置。所述主体结构包括反四连杆稳定机构、护帮板、前伸缩梁、前梁、顶梁、后摆梁和后伸缩梁以及相关的油缸；所述封闭式防护装置包括液压支架A的二级防矸石侧板、液压支架A的底座伸缩式二级防矸石侧板、液压支架A和液压支架B的摆梁后防矸装置、液压支架A和液压支架B底座后部伸缩式二级防矸装置。本发明能够减小沿空留巷作业空间的滞后量，提供封闭式工作空间，保证沿空留巷作业的安全性，提高沿空留巷工作效率。

Description

一种沿空留巷用反连杆机构支护设备

技术领域

本发明涉及一种沿空留巷用反连杆机构支护设备，属于煤炭开采机械制造领域。

背景技术

沿空留巷技术能够较好地实现无煤柱护巷,它是煤矿开采技术的一项重大改革,此项技术不仅是合理开发煤炭资源、提高煤炭资源采出率、延长矿井服务年限、减少巷道掘进量、缓解采掘接替矛盾、取消孤岛工作面及缩短搬家时间、防止发火、有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效果的一项重大的护巷技术,而且也是矿山进行采煤方法改革、实现前进式和往复式开采、实现Y型通风方式、治理工作面瓦斯超限难题的有效途径,其技术优势和经济效益显著。英国、德国等发达国家从上世纪60年代开始采用沿空留巷（也称无煤柱开采、巷旁充填或Y型通风）开采技术，我国从上世纪70年代开始引进使用。到目前为止,我国在沿空留巷理论与技术研究方面做了大量的工作，但因受地质条件、支护设备和充填材料及充填工艺等方面的影响，使得一些矿井在应用沿空留巷技术时没有取得预期的效果,从而限制了沿空留巷技术在我国更广泛地推广应用。

目前煤矿井下沿空留巷支护设备至少存在以下一种或多种问题：

（1）采用单体支柱支护，劳动强度大、效率低、安全性差；

（2）采用常规综采液压支架结构的过渡支架，布置在工作面机头部，为留沿空留巷安全工作空间，造成该支架滞后工作面支架距离大，支架支护面积大，支架重量大，移架困难；同时与中部支架错位大，造成挡矸结构设计困难，很难保证工作空间的安全性；

（3）采用横置端头支架，支架移架困难，支架被遗弃在采空区，造成沿空留巷工作无法作业和资源的浪费。

发明内容

本发明目的在于针对川煤集现有沿空留巷工艺特点，提供一种支护效率高、安全性好、结构紧凑、易于推移的沿空留巷用支护设备，本发明方法能够减小沿空留巷作业空间的滞后量，提供封闭式工作空间，保证沿空留巷作业的安全性，保证沿空留巷支护设备移动的高效性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种沿空留巷用反四连杆机构支护设备，包括主体结构相同的液压支架A、液压支架B、液压支架C和封闭式防护装置。所述主体结构包括反四连杆机构的稳定机构、护帮板、前伸缩梁、前梁、顶梁、后摆梁和后伸缩梁以及相关的油缸；所述反四连杆稳定机构，包括底座、前连杆、后连杆和斜梁，其中前连杆、后连杆和斜梁布置在前、后立柱之间；所述顶梁前部与前梁铰接，后部与后摆梁铰接，中部与斜梁铰接，通过四根立柱与底座相连；所述前伸缩梁与前梁为内伸式连接方式，伸缩梁前端铰接有护帮板；所述后伸缩梁与后摆梁为内伸式连接方式。所述封闭式防护装置包括液压支架A的二级防矸石侧板、液压支架A的底座伸缩式二级防矸石侧板、液压支架A和液压支架B的摆梁后防矸装置、液压支架后部伸缩式二级防矸装置。

其特征在于：所述顶梁前部铰接前梁，后部铰接后摆梁；所述反四连杆机构的稳定机构，其斜梁布置在前后立柱之间；所述三架支架后部留有封闭式沿空留巷作业空间。

一种优选的技术方案，其特征在于后摆梁千斤顶一端固定在底座上，一端固定在后摆梁上，在工作高度范围内后摆梁即能与顶梁齐平，又能下摆45°。

一种优选的技术方案，所述封闭式沿空留巷作业空间下部有一可拆卸的工作平台，该平台与底座后部通过二力杆和销轴与底座连接。

一种优选的技术方案，其特征在于所述支架A的二级防矸石侧板，通过连杆机构与后摆梁侧板相连，与液压支架A的底座伸缩式二级防矸石侧板形成封闭空间。

一种优选的技术方案，其特征在于所述液压支架A和液压支架B的摆梁后防矸装置，即能调平支护顶板，增大安全工作空间，又能完全收回，与后伸缩梁成180°，当后挡矸板收回到90°时能与底座后部伸缩式二级防矸装置形成封闭空间。

一种优选的技术方案，其特征在于所述液压支架A的底座伸缩式二级防矸石侧板和底座后部伸缩式二级防矸装置，通过千斤顶控制，可以调节挡矸高度。

一种优选的技术方案，其特征在于液压支架A的底座伸缩式二级防矸石侧板、液压支架底座后部伸缩式二级防矸装置都是通过二力杆和销轴与底座后部工作平台相连接。

本发明主要应用于采用沿空留巷开采工艺的综采工作面。

本发明的优点是：

本发明支护设备能够满足沿空留巷作业安全支护的需求。还具有以下优点：

①采用沿空留巷用反四连杆机构支护设备，将支架稳定机构布置在中间，与正四连杆稳定机构的两柱掩护式液压支架配套，即保证了架前人行道的空间，又保证了架后沿空留巷所需的工作空间，同时缩短了整个支架的长度，减少了沿空留巷支护装置的控顶距，提高了操作空间的安全性，减轻了支架重量，增强了支架的操作性能；

②采用沿空留巷用反四连杆机构支护设备，支架结构紧凑，后部工作面空间与工作面支架侧和后部设计有档杆机构，给沿空留巷作业提供封闭的作业空间，提高了沿空留巷工作的安全性；

③沿空留巷用反四连杆机构支护设备与中部支架一样采用机械化作业，增强了沿空留巷支护设备的机械化程度，提高了该开采工艺的效率；

④沿空留巷用反四连杆机构支护设备后部组成封闭式沿空留巷作业空间的部件都是通过销轴与支架主体铰接而成的，当不采用沿空留巷工艺时，所有为沿空留巷作业设计的部件都可拆卸掉；

⑤支架工作高度范围内后摆梁即能与顶梁齐平，又能下摆45°，当不采用沿空留巷工艺时，后摆梁下摆到45°，可以掩护采空区矸石不进入工作面，可与工作面支架配合使用，完成工作面正常采煤。

下面结合附图及最佳实施方式对本发明做进一步说明，以使公众对发明内容有整体和充分的了解，而并非对本发明保护范围的限定。前述部分已经充分公开了本发明可以实施的保护范围，因此凡依照本发明公开内容进行的任何本领域公知的等同替换，均属于对本发明的侵犯。

附图说明

图1为本发明液压支架A平面示意图。

图2为本发明液压支架B平面示意图。

图3为本发明液压支架C平面示意图。

图4为本发明沿空留巷用支护设备俯视示意图。

具体实施方式

一种沿空留巷用反四连杆机构支护设备包括主体结构相同的液压支架A、液压支架B、液压支架C和封闭式防护装置。

本发明的沿空留巷用反四连杆机构支护设备液压支架主体结构如图1~3所示：主要有护帮板1、前伸缩梁2、前梁3、顶梁4、后摆梁5、后伸缩梁6、底座7、前连杆8、后连杆9、斜梁10、立柱11以及相关的油缸千斤顶。液压支架组成如下：由四根立柱11分前后两排、左右对称布置铰接其两端的顶梁4和底座7；顶梁4前部通过销轴与前梁3铰接，后端通过销轴与后摆梁5铰接，中部与斜梁铰接；前梁3内设置内伸式伸缩梁2；伸缩梁2前端铰接护帮板1；后摆梁5内设置内伸式伸缩梁6。

本发明的封闭式防护装置如图1~4所示：主要有液压支架A的顶梁二级防矸石侧板24、压支架A的后摆梁二级防矸石侧板22、液压支架A底座防矸石侧板15、液压支架A底座伸缩式二级防矸石侧板18、液压支架A和液压支架B的摆梁后防矸装置20、底座后部防矸装置板16、底座后部伸缩式二级防矸装置17、底座后部工作平台13。

本发明的后摆梁千斤顶23一端固定在底座7上，一端固定在后摆梁5上，在工作高度范围内后摆梁5即能与顶梁齐平，又能下摆45°。

本发明的封闭式沿空留巷作业空间下部有一工作平台13，该平台与底座7后部通过二力杆12和销轴与底座7连接。

本发明液压支架A的顶梁二级防矸石侧板24通过连杆19与顶梁侧板相固定，液压支架A的后摆梁二级防矸石侧板22通过连杆19与后摆梁侧板相固定，与液压支架A的底座伸缩式二级防矸石侧板18形成封闭面。

本发明的液压支架A和液压支架B的摆梁后防矸装置20与后伸缩梁6相连，即能调平支护顶板，增大安全工作空间，又能完全收回，与后伸缩梁成180°。

本发明的液压支架A的底座伸缩式二级防矸石侧板18和底座后部伸缩式二级防矸板17，通过千斤顶14控制，可以调节挡矸板高度。

本发明的液压支架A的底座伸缩式二级防矸石装置、液压支架后部伸缩式二级防矸装置都是通过二力杆12和销轴与底座后部工作平台13相连接。

本发明具体实施方式中所用的仪器设备均为采煤技术领域技术人员公知的设备，可以通过购买获得。

Claims (7)

1.一种沿空留巷用反四连杆机构支护设备，包括主体结构相同横向并排布置的液压支架A、液压支架B、液压支架C和封闭式防护装置；所述主体结构包括反四连杆稳定机构、护帮板、前伸缩梁、前梁、顶梁、后摆梁和后伸缩梁以及相关的油缸；所述反四连杆稳定机构，包括底座、前连杆、后连杆和斜梁，其中前连杆、后连杆和斜梁布置在前、后立柱之间；所述顶梁前部与前梁铰接，后部与后摆梁铰接，中部与斜梁铰接，通过四根立柱与底座相连；所述前伸缩梁与前梁为内伸式连接方式，伸缩梁前端铰接有护帮板；所述后伸缩梁与后摆梁为内伸式连接方式；所述封闭式防护装置构成封闭式沿空留巷作业空间，包括液压支架A的二级防矸石侧板、液压支架A的底座伸缩式二级防矸石侧板、液压支架A和液压支架B的摆梁后防矸装置、液压支架A和液压支架B的底座后部伸缩式二级防矸装置。

2.根据权利要求1所述的沿空留巷用反四连杆机构支护设备，其特征在于后摆梁千斤顶一端固定在底座上，一端固定在后摆梁上，在工作高度范围内后摆梁即能与顶梁齐平，又能下摆45°。

3.根据权利要求1所述的沿空留巷用反四连杆机构支护设备，其特征在于封闭式沿空留巷作业空间下部有一可拆卸的工作平台，该平台与底座后部通过二力杆和销轴与底座连接。

4.根据权利要求1所述的沿空留巷用反四连杆机构支护设备，其特征在于液压支架A的二级防矸石侧板，通过连杆机构与后摆梁侧板相连，与液压支架A的底座伸缩式二级防矸石侧板形成封闭空间。

5.根据权利要求1所述的沿空留巷用反四连杆机构支护设备，其特征在于液压支架A和液压支架B的摆梁后防矸装置，通过小四连杆结构与后伸缩梁相连，即能调平支护顶板，又能完全收回，与后伸缩梁成180°，当后挡矸板收回到90°时能与底座后部伸缩式二级防矸装置形成封闭空间。

6.根据权利要求1所述的沿空留巷用反四连杆机构支护设备，其特征在于液压支架A的底座伸缩式二级防矸石侧板和底座后部伸缩式二级防矸装置，通过千斤顶控制，可以调节挡矸高度。

7.根据权利要求1所述的沿空留巷用反四连杆机构支护设备，其特征在于液压支架A的底座伸缩式二级防矸石侧板、液压支架A和液压支架B底座后部伸缩式二级防矸装置都是通过二力杆和销轴与底座后部工作平台相连接。