專利名稱：一種用于煤礦綜采工作面的架間擋矸方法及擋矸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地下煤礦綜合機械化采煤支護系統(tǒng)，特別是一種用于煤礦綜采工作面中的架間擋矸方法及擋矸裝置。
背景技術(shù)：
在地下煤層的綜合機械化開采過程中，其工作面內(nèi)的支護由支護系統(tǒng)實現(xiàn)。支護系統(tǒng)通常由多個液壓支架構(gòu)成，液壓支架大致形成弓形結(jié)構(gòu)。液壓支架的底座支撐在工作面底面或稱煤層底板上，底座上設(shè)有一鉸接座，通過鉸接座鉸接一連桿，連桿的另一端鉸接一頂梁，頂梁與底座之間連接有液壓缸，頂梁通過液壓缸實現(xiàn)對工作面頂面或稱煤層頂板的頂持。液壓支架形成的支護系統(tǒng)弓形開口端前部區(qū)域用于設(shè)置由割煤機和刮板輸送機組成的割煤及初始運煤設(shè)施，以實現(xiàn)采煤和將煤輸送出工作面的工作。弓形內(nèi)的后部區(qū)域即割煤及初始運煤設(shè)施內(nèi)側(cè)至弓背之間的區(qū)域的大部分構(gòu)成可供人員通行的可通行區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)設(shè)置除有液壓支架的液壓缸外，還形成有供操作人員行走的人行通道。然而，對于傾斜和急傾斜煤層的綜采工作面而言，還需在該可通行區(qū)域內(nèi)設(shè)置擋矸裝置，以防止矸石在該可通行區(qū)域內(nèi)向下滾落而造成人員傷害或綜采設(shè)施損壞?，F(xiàn)有的擋矸裝置是這樣設(shè)置的，在可通行區(qū)域內(nèi)設(shè)置多個擋矸墻，擋矸墻固定在液壓支架上，相鄰擋矸墻之間具有多個液壓支架的距離，擋矸墻由固定墻板和活動門組成，相鄰擋矸墻的活動門設(shè)在可通行區(qū)域的同一側(cè)。這樣設(shè)置的擋矸裝置存在以下方面的不足，其一，在工作面推進過程中，由于煤層厚度的變化而需調(diào)整液壓支架的頂梁至底座的高度，然而擋矸墻的一部分為固定墻板結(jié)構(gòu)，因此，在液壓支架高度調(diào)整過程中容易造成固定墻板損壞；其二，活動門開啟在同一側(cè)，造成所有門不能同時開啟，否則矸石會從門形成的通道滾落。通常的做法是在操作人員行走到一扇門處需要通過時打開該門，通過后及時關(guān)閉，這樣，就會造成工作面內(nèi)通風不暢，存在煤層瓦斯聚集的安全隱患；其三，人行通道狹窄，行走不方便。在擋矸墻由固定墻板和活動門組成時，活動門的寬度最大可達到擋矸墻寬度的一半，沒有對支架內(nèi)的可通行區(qū)域充分利用。為此，需要對現(xiàn)有地下傾斜和急傾斜煤層的擋矸方法及擋矸裝置進行改進，以避免液壓支架高度調(diào)整對擋矸裝置造成損壞，以延長使用壽命；同時，減小或消除煤層瓦斯聚集的安全隱患，確保采煤安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明第一的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于傾斜和急傾斜煤層的煤礦綜采工作面中的架間擋矸方法，應(yīng)用此方法設(shè)置的擋矸裝置可避免液壓支架高度調(diào)整對擋矸裝置造成損壞，以延長使用壽命；同時，減小或消除煤層瓦斯聚集的安全隱患，確保人員安全。進一步還可增大人行通道的寬度，提高人員行走的方便性。為實現(xiàn)第一目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。一種用于煤礦綜采工作面的架間擋矸方法，包括在工作面內(nèi)設(shè)置多個高度隨液壓支架的頂梁高度升降而相應(yīng)升降的組合結(jié)構(gòu)擋矸墻，擋矸墻的寬度小于工作面內(nèi)割煤及初始運煤設(shè)施內(nèi)側(cè)至液壓支架內(nèi)形成的可通行區(qū)域的寬度B，且將相鄰擋矸墻按相互錯位的方式設(shè)置以使可通行區(qū)域內(nèi)的人行通道形成曲折狀。采用前述方案本發(fā)明，由于擋矸墻的高度按照隨液壓支架的頂梁高度升降而升高和降低的方式設(shè)置，避免了因液壓支架的頂梁高度調(diào)整而造成擋矸墻損壞；同時，由于擋矸墻寬度小于工作面內(nèi)的可通行區(qū)域的寬度B，且將相鄰擋矸墻按相互錯位的方式設(shè)置以使可通行區(qū)域內(nèi)的人行通道形成曲折狀。因此，不僅可有效防止矸石在工作面的滾落，同時，可確保通道處于非阻斷狀態(tài)，保持送風通暢，避免或減少了工作面內(nèi)瓦斯聚集而帶來的安全隱患，確保采煤安全。優(yōu)選的技術(shù)方案，將所述擋矸墻設(shè)置為固定墻部分和移動墻部分的組合結(jié)構(gòu)，將擋矸墻的寬度設(shè)置為可通行區(qū)域?qū)挾菳的三分之二。這樣，擋矸墻就形成了寬度可調(diào)整的結(jié)構(gòu)，在將固定墻和移動墻的寬度設(shè)置為相等時，人行通道最寬可達到通行區(qū)域B的三分之二，不僅可有效提高人員的通過形，而且還可提高工作面內(nèi)的通風性能，進一步降低瓦斯聚集的安全隱患。前述技術(shù)方案中所述的組合結(jié)構(gòu)擋矸墻可設(shè)置成機床導軌用的組合式伸縮護罩結(jié)構(gòu)形式、活頁式連接結(jié)構(gòu)形式或彈簧卷簾門結(jié)構(gòu)形式。以結(jié)構(gòu)形式的多樣性提高其適用性。本發(fā)明的第二目的是提供一種用于傾斜和急傾斜煤層的煤礦綜采工作面中的架間擋矸裝置，以克服現(xiàn)有擋矸裝置易損壞和造成工作面內(nèi)瓦斯聚集的安全隱患，進一步提高人行通道的人員通過性。為實現(xiàn)第二目的，本發(fā)明分別采用如下技術(shù)方案。一種用于煤礦綜采工作面的架間擋矸裝置，包括設(shè)置于工作面內(nèi)的多個擋矸墻，所述擋矸墻主要由一上端板、一下端板和依次連接在二者之間的多個中間板組成，上端板與液壓支架的頂梁連接，下端板與液壓支架的底座連接，上端板、下端板和多個中間板形成高度隨頂梁升降而相應(yīng)升降的組合結(jié)構(gòu)，擋矸墻寬度小于工作面內(nèi)割煤及初始運煤設(shè)施內(nèi)側(cè)面至液壓支架內(nèi)可通行區(qū)域的寬度B，相鄰擋矸墻相互錯位。采用前述方案本發(fā)明，由于擋矸墻由上端板、下端板和多個中間板形成高度隨頂梁升降而相應(yīng)升降的組合結(jié)構(gòu)，且擋矸墻寬度小于工作面內(nèi)割煤及初始運煤設(shè)施內(nèi)側(cè)面至液壓支架內(nèi)可通行區(qū)域的寬度B，相鄰擋矸墻相互錯位，從而使可通行區(qū)域內(nèi)的人行通道形成曲折狀。因此，不僅可有效防止矸石在工作面的滾落，同時可確保通道處于非阻斷狀態(tài)，保持送風通暢，避免或減少了工作面內(nèi)瓦斯聚集而帶來的安全隱患，確保采煤安全。前述技術(shù)方案所述的高度變化的組合結(jié)構(gòu)可通過以下方式實現(xiàn)，其一是上端板、下端板和多個中間板形成機床導軌用的組合式伸縮護罩結(jié)構(gòu)，具體是通過上端板和下端板分別與中間板以及相鄰中間板之間在高度方向可形成相互滑移，上端板和下端板分別與中間板以及相鄰中間板之間形成有同步水平移動的結(jié)構(gòu)予以實現(xiàn)；其二是上端板、下端板和多個中間板形成活頁式連接結(jié)構(gòu)，通過上端板和下端板分別與中間板之間或相鄰中間板之間在高度方向相互形成活頁副結(jié)構(gòu)，這種活頁式連接結(jié)構(gòu)可通過連接商品活頁實現(xiàn)，也可在上端板、下端板和中間板的本體上形成活頁副結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，此結(jié)構(gòu)也可采用在上端板和下端板分別與中間板之間或相鄰中間板之間活動連接吊環(huán)結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)；其三是由上端板或下端板構(gòu)成彈簧卷簾門的自由端，對應(yīng)的另一端板連接卷簾門彈簧并通過卷軸等構(gòu)成彈簧卷簾門的卷軸端，以使擋矸墻形成彈簧卷簾門結(jié)構(gòu)。確保結(jié)構(gòu)形式多樣化，具體應(yīng)用時選擇余地大。優(yōu)選的技術(shù)方案，所述擋矸墻由固定墻和移動墻組成，移動墻的上端板與液壓支架的頂梁之間和下端板與液壓支架的底座之間均設(shè)有用于水平滑移的導軌副，上端板和下端板通過對應(yīng)導軌副分別與所述頂梁和底座連接；所述擋矸墻的寬度設(shè)置為工作面內(nèi)刮板輸送機內(nèi)側(cè)至液壓支架內(nèi)可通行區(qū)域?qū)挾菳的三分之二。這樣，擋矸墻就形成了寬度可調(diào)整的結(jié)構(gòu)，在將固定墻和移動墻的寬度設(shè)置為相等時，人行通道最寬可達到通行區(qū)域?qū)挾菳的三分之二，不僅可有效提高人員的通過形，而且還可提高工作面內(nèi)的通風性能，進一步降低瓦斯聚集的安全隱患。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是，按本發(fā)明方法設(shè)置的擋矸裝置可避免液壓支架高度調(diào)整對擋矸裝置造成損壞，使用壽命長；減小或消除工作面內(nèi)煤層瓦斯聚集的安全隱患，確保人員安全，同時，提高了人員行走的方便性。擋矸裝置結(jié)構(gòu)形式多，選擇余地大。


圖1是本發(fā)明中的綜采工作面俯視圖，圖中虛線所示為人行通道示意。圖2是本發(fā)明中的擋矸墻2的正投影視圖。圖3是本發(fā)明中實施例2中固定墻和移動墻組成的擋矸墻2結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。圖4是本發(fā)明實施例3中組成固定墻和移動墻的擋矸墻2結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。圖5是本發(fā)明實施例3中相鄰中間板23之間在高度方向形成活頁結(jié)構(gòu)的連接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明圖7的左視圖。圖7是本發(fā)明實施例4中相鄰中間板23之間在高度方向通過吊環(huán)4形成活絡(luò)連接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明圖7中的A-A剖視圖。圖9是本發(fā)明實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(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。實施例1參見圖1、圖2，一種用于煤礦綜采工作面中的架間擋矸方法，包括在工作面內(nèi)設(shè)置多個高度隨液壓支架I的頂梁12高度升降而相應(yīng)升降的組合結(jié)構(gòu)擋矸墻2，擋矸墻2的寬度小于工作面內(nèi)割煤及初始運煤設(shè)施3內(nèi)側(cè)至液壓支架I內(nèi)形成的可通行區(qū)域的寬度B，且將相鄰擋矸墻2按相互錯位的方式設(shè)置以使可通行區(qū)域內(nèi)的人行通道形成曲折狀。將所述擋矸墻2設(shè)置為固定墻部分和移動墻部分的組合結(jié)構(gòu)，將擋矸墻2的寬度設(shè)置為可通行區(qū)域?qū)挾菳的三分之二。本實施例中，可將所述組合結(jié)構(gòu)擋矸墻2設(shè)置成機床導軌用的組合式伸縮護罩結(jié)構(gòu)形式、活頁結(jié)構(gòu)形式和彈簧卷簾門結(jié)構(gòu)形式中的一種。
實施例2參見圖1、圖2、圖3，一種用于煤礦綜采工作面的架間擋矸裝置，包括設(shè)置于工作面內(nèi)的多個擋矸墻2，所述擋矸墻2主要由一上端板21、一下端板22和依次連接在二者之間的多個中間板23組成，上端板21與液壓支架I的頂梁12連接，下端板22與液壓支架I的底座11連接，上端板21、下端板22和多個中間板23形成高度隨頂梁12升降而相應(yīng)升降的組合結(jié)構(gòu)，擋矸墻2寬度小于工作面內(nèi)割煤及初始運煤設(shè)施3內(nèi)側(cè)面至液壓支架
I內(nèi)可通行區(qū)域的寬度B，相鄰擋矸墻2相互錯位。所述上端板21和下端板22分別與中間板23以及相鄰中間板23之間在高度方向可形成相互滑移，上端板21和下端板22分別與中間板23以及相鄰中間板23之間以及相鄰中間板23a之間形成有同步水平移動的結(jié)構(gòu)以使上端板21、下端板22和多個中間板23形成機床導軌用的組合式伸縮護罩結(jié)構(gòu)。所述擋矸墻2由固定墻和移動墻組成，移動墻的上端板21a與液壓支架11的頂梁12之間和下端板22a與液壓支架11的底座11之間均設(shè)有用于水平滑移的導軌副24，上端板21a和下端板22a通過對應(yīng)導軌副24分別與所述頂梁12和底座11連接；所述擋矸墻2的寬度設(shè)置為工作面內(nèi)刮板輸送機3內(nèi)側(cè)至液壓支架I內(nèi)可通行區(qū)域?qū)挾菳的三分之二。實施例3參見4、圖5、圖6，所述上端板21和下端板22分別與中間板23之間以及相鄰中間板23之間在高度方向形成活頁式連接結(jié)構(gòu)。所述活頁式連接結(jié)構(gòu)由在上端板21、下端板22或中間板23的本體上形成活頁副結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。包括在上端板21和下端板22與中間板23的相向端部之間以及相鄰中間板23之間相向端部的板本體卷曲成管狀，通過去除余料形成相互交錯的互補結(jié)構(gòu)，以阻止相互水平錯位，在管孔內(nèi)設(shè)置鉸鏈軸6以形成活頁副結(jié)構(gòu)形式。本實施例的其余結(jié)構(gòu)與實施例2相同，在此不再贅述。所述的活頁式連接結(jié)構(gòu)還可通過在上端板21、下端板22或中間板23上固定連接商品活頁實現(xiàn)，即在上端板21和下端板22分別與中間板23的相向端部之間連接商品活頁實現(xiàn)活頁副連接結(jié)構(gòu)形式無附圖示出。實施例4參見圖7、圖8，所述活頁式連接結(jié)構(gòu)由在上端板21和下端板22與中間板23之間以及相鄰中間板23之間分別連接吊環(huán)4實現(xiàn)。即在上端板21和下端板22與中間板23的相向端部之間以及相鄰中間板23之間相向端部的板本體上設(shè)置多個穿孔7，通過吊環(huán)4分別將上端板21和下端板22與中間板23以及相鄰中間板23串接實現(xiàn)活頁式連接結(jié)構(gòu)形式。本實施例的其余結(jié)構(gòu)與實施例3相同，在此不再贅述。實施例5參見圖9，所述活頁式連接結(jié)構(gòu)由在上端板21和下端板22與中間板23之間以及相鄰中間板23之間分別連接圓柱螺旋彈簧5實現(xiàn)。即在上端板21和下端板22與中間板23的相向端部之間以及相鄰中間板23之間相向端部的板本體上設(shè)置多個穿孔7，通過圓柱螺旋彈簧5分別將上端板21和下端板22與中間板23以及相鄰中間板23串接實現(xiàn)活頁式連接結(jié)構(gòu)形式。本實施例的其余結(jié)構(gòu)與實施例3相同，在此不再贅述。實施例6參見圖1、圖2，一種用于煤礦綜采工作面的架間擋矸裝置，包括設(shè)置于工作面內(nèi)的多個擋矸墻2，所述擋矸墻2主要由一上端板21、一下端板22和依次連接在二者之間的多個中間板23組成，上端板21與液壓支架I的頂梁12連接，下端板22與液壓支架I的底座11連接，上端板21、下端板22和多個中間板23形成高度隨頂梁12升降而相應(yīng)升降的組合結(jié)構(gòu)，擋矸墻2寬度小于工作面內(nèi)割煤及初始運煤設(shè)施3內(nèi)側(cè)面至液壓支架I內(nèi)可通行區(qū)域的寬度B，相鄰擋矸墻2相互錯位。所述上端板21與液壓支架I的頂梁12之間還設(shè)在卷軸，卷軸上設(shè)有卷簧，卷軸可轉(zhuǎn)動地連接在頂梁12上，上端板21與卷簧的自由端連接；所述上端板21和多個中間板23可卷繞在卷軸上(無相應(yīng)視圖示出)，以使擋矸墻2形成彈簧卷簾門結(jié)構(gòu)。本實施例的其余結(jié)構(gòu)與實施例2相同，在此不再贅述。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(yīng)理解為是在本發(fā)明的范圍和意圖之內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.一種用于煤礦綜采工作面中的架間擋矸方法，其特征在于，包括在工作面內(nèi)設(shè)置多個高度隨液壓支架(I)的頂梁(12)高度升降而相應(yīng)升降的組合結(jié)構(gòu)擋矸墻(2)，擋矸墻(2)的寬度小于工作面內(nèi)割煤及初始運煤設(shè)施(3)內(nèi)側(cè)至液壓支架(I)內(nèi)形成的可通行區(qū)域的寬度B，且將相鄰擋矸墻(2)按相互錯位的方式設(shè)置以使可通行區(qū)域內(nèi)的人行通道形成曲折狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤礦綜采工作面中的架間擋矸方法，其特征在于，將所述擋矸墻(2)設(shè)置為固定墻部分和移動墻部分的組合結(jié)構(gòu)，將擋矸墻(2)的寬度設(shè)置為可通行區(qū)域?qū)挾菳的三分之二。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于煤礦綜采工作面中的架間擋矸方法，其特征在于，將所述組合結(jié)構(gòu)擋矸墻(2)設(shè)置為機床導軌用的組合式伸縮護罩結(jié)構(gòu)形式、活頁結(jié)構(gòu)形式或彈簧卷簾門結(jié)構(gòu)形式。
4.一種用于煤礦綜采工作面的架間擋矸裝置，包括設(shè)置于工作面內(nèi)的多個擋矸墻(2)，其特征在于，所述擋矸墻(2)主要由一上端板(21)、一下端板(22)和依次連接在二者之間的多個中間板(23)組成，上端板(21)與液壓支架(I)的頂梁(12)連接，下端板(22)與液壓支架(I)的底座(11)連接，上端板(21)、下端板(22)和多個中間板(23)形成高度隨頂梁(12)升降而相應(yīng)升降的組合結(jié)構(gòu)，擋矸墻(2)寬度小于工作面內(nèi)割煤及初始運煤設(shè)施(3)內(nèi)側(cè)面至液壓支架(I)內(nèi)可通行區(qū)域的寬度B，相鄰擋矸墻(2)相互錯位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于煤礦綜采工作面的架間擋矸裝置，其特征在于，所述高度隨頂梁(12)升降而相應(yīng)升降的組合結(jié)構(gòu)是由上端板(21)、下端板(22)和多個中間板(23)形成機床導軌用的組合式伸縮護罩結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于煤礦綜采工作面的架間擋矸裝置，其特征在于，所述高度隨頂梁(12)升降而相應(yīng)升降的組合結(jié)構(gòu)是由上端板(21)和下端板(22)分別與中間板(23)之間以及相鄰中間板(23)之間在高度方向形成活頁式連接結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于煤礦綜采工作面的架間擋矸裝置，其特征在于，所述活頁式連接結(jié)構(gòu)由在上端板(21)、下端板(22)或中間板(23)的本體上形成活頁副結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于煤礦綜采工作面的架間擋矸裝置，其特征在于，所述活頁式連接結(jié)構(gòu)包括在上端板(21)和下端板(22)分別與中間板(23)之間以及相鄰中間板(23)之間連接商品活頁、吊環(huán)(4)或圓柱螺旋彈簧(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于煤礦綜采工作面的架間擋矸裝置，其特征在于，所述高度隨頂梁(12)升降而相應(yīng)升降的組合結(jié)構(gòu)是由上端板(21)、下端板(22)和多個中間板(23)通過卷軸和卷簧形成的彈簧卷簾門結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于煤礦綜采工作面的架間擋矸裝置，其特征在于，所述擋矸墻(2)由固定墻和移動墻組成，移動墻的上端板(21a)與液壓支架(11)的頂梁(12)之間和下端板(22a)與液壓支架(11)的底座(11)之間均設(shè)有用于水平滑移的導軌副(24)，上端板(21a)和下端板(22a)通過對應(yīng)導軌副(24)分別與所述頂梁(12)和底座(11)連接；所述擋矸墻(2)的寬度設(shè)置為工作面內(nèi)刮板輸送機(3)內(nèi)側(cè)至液壓支架(I)內(nèi)可通行區(qū)域?qū)挾菳的三分之二。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于煤礦綜采工作面的架間擋矸方法及擋矸裝置，該方法包括在工作面內(nèi)設(shè)置多個高度隨支架高度變化的組合結(jié)構(gòu)擋矸墻，擋矸墻寬度小于工作面內(nèi)的可通行區(qū)域?qū)挾菳，且將相鄰擋矸墻按相互錯位的方式設(shè)置。擋矸裝置包括設(shè)置于工作面內(nèi)的多個錯位設(shè)置的擋矸墻，擋矸墻寬度小于工作面內(nèi)的可通行區(qū)域?qū)挾菳，擋矸墻主要由一上端板、一下端板和依次連接在二者之間的多個中間板組成，擋矸墻呈機床導軌用的組合式伸縮護罩結(jié)構(gòu)、彈簧卷簾門結(jié)構(gòu)或多活頁串接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是，按本發(fā)明方法設(shè)置的擋矸裝置可避免因液壓支架高度調(diào)而造成損壞，延長使用壽命、減小或消除工作面內(nèi)煤層瓦斯聚集的安全隱患，提高人員行走的方便性。擋矸裝置結(jié)構(gòu)形式多，選擇余地大。
文檔編號E21D23/03GK103174446SQ20131010261
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者秦云文, 符明華, 李正軍, 劉富安, 李健 申請人:四川省華鎣山煤業(yè)股份有限公司李子埡南煤礦