專利名稱：安全架掩護障的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于采面作業(yè)的安全架掩護障，它屬于礦山采面設(shè)備。
目前，國內(nèi)外都面臨能源短缺問題，而如何充分利用能源是當(dāng)務(wù)之急。國內(nèi)外所有井下地質(zhì)煤層都比較復(fù)雜。井下采煤生產(chǎn)手段有多種，既有土法上馬，用坑木支護、管理幫頂，也有用進(jìn)口高能機械自動化設(shè)備和儀器的。土法木支護我國每年需消耗幾十億元的木材與工時；且瓦斯爆炸、冒頂埋人事故多。而用高能機械綜采設(shè)備每臺配套進(jìn)口需七、八千萬元，國內(nèi)自造也得六、七百萬元，最大采高不足五米，但這些機械設(shè)備也無法實現(xiàn)各傾角厚煤層整層長壁通采，機械支護自自動化。
本實用新型的目的是要提供一種體積小、多組節(jié)、拆裝靈活搬家輕快的安全架掩護障，它能有效地使所有井下各傾角厚煤層實現(xiàn)整層長壁開幫、全部機械支護自動化通采與整層充填。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它是由金屬棚1、探頭伸縮梁支架2、立面掩護障27、操縱平臺4等組成(1)金屬棚是由安全支架9、頂梁15、腿梁20、插頭24、底座25、鋼板墊軌19、護梁伸縮鋼板21、天窗22、開關(guān)門23和拆裝機動架29組成；金屬棚并排排列連接，共有十架a)安全支架9為長方形框架式，有四邊框骨架，骨架上有節(jié)，節(jié)中裝有伸縮連接扣36和圓球四角插銷37、頂梁、底梁設(shè)滾動軸承；兩頭設(shè)固定支架30；十架金屬并列裝于其中；b)金屬棚系冂形結(jié)構(gòu)，上部為頂梁15，頂梁15設(shè)天窗和天窗蓋22；兩邊設(shè)腿梁20，頂梁15兩端與腿梁20頂端通過插頭24連結(jié)；腿梁20底端有箱形底座25，它通向下一個腿梁，底座25內(nèi)設(shè)有軸承，與底座連接的鋼板墊軌19，上裝滑輪26；腿梁20裝有護梁伸縮鋼板21和開關(guān)門23；c)十架金屬棚為活連接、緊配合；(2)探頭伸縮梁支架2是由伸縮橫撐梁3和探頭梁28組成的，裝在巷口處，與固定支架30連接固定，并懸掛立面掩護障27；(3)立面掩護障27為3～9米高寬，為金屬網(wǎng)格式平面結(jié)構(gòu)，采用鋼繩連結(jié)一米方格筋箍懸掛在伸縮橫撐梁上；(4)操縱臺4通過滑動扣固定在安全支架9的底梁上；它為多節(jié)式，每節(jié)都有四框頂、底梁13，底梁13上有橫梁31，上面鋪設(shè)薄鐵板14；鐵板14與四框底梁13可伸可縮；它通過滑動扣35固定在安全支架9兩頭底梁10上；(5)裝運皮帶5在各節(jié)金屬棚內(nèi)，將煤送進(jìn)溜煤筒6。
金屬棚的頂梁15兩端內(nèi)及腿梁20的頂端內(nèi)有連結(jié)伸縮扣。在操縱臺4上設(shè)駕駛桿扭與開關(guān)防爆器。金屬棚的收縮與支護由電動液壓系統(tǒng)操縱，設(shè)液泵32，油流口鎖緊路33和油液34。金屬棚的收縮與支護靠氣壓或電機能力。金屬棚腿梁20外側(cè)設(shè)鋼外套17，內(nèi)增設(shè)橫軸18隨時調(diào)解支撐強度。
本實用新型因為只需要設(shè)十架金屬棚(為一組)即可達(dá)到支撐好十米長平煤巷幫頂；每次向前進(jìn)一米，即從巷口門拆出一架金屬棚，順九架棚內(nèi)沿兩側(cè)傳往前進(jìn)頭，支撐住向前延長一米的幫頂，依此類推，循環(huán)利用十架金屬棚架，管現(xiàn)好十米長平煤巷幫頂，所以結(jié)構(gòu)很簡單；同時由于能從頭到尾采出平煤巷外圍3～9米方寬粗，幾十至幾千上萬米長的一條煤層，多巷多組節(jié)并列，可采各傾斜角度的幾十上萬多米粗寬的多口齊頭立面長壁落煤的，幾十米至幾千上萬多米通長整體煤層，不需用其它支護材料和人工，所以省工簡料，成本低，產(chǎn)量高，而所有金屬棚架能全部回收；此外，本產(chǎn)品非常機動靈活，操作方便有煤就采，無煤見大石則拆搬迅速，既保證了產(chǎn)煤質(zhì)量，又安全、節(jié)約，提高了回采率，增加兩倍以上的原煤產(chǎn)量。
目前國內(nèi)外井下厚煤層采法，僅有分層錯差上行充填不嚴(yán)及假頂垮落，與巷柱巷口水旱開采除了車輛和機轉(zhuǎn)事故，所有不安全經(jīng)濟消耗損失，完全是在采區(qū)中間周圍煤柱煤皮圈里，左右分層錯差，直接兩大對頭采空冒頂?shù)孛嫠训V壓危險應(yīng)力中作業(yè)，很難防患于未然發(fā)生的。有了拆裝輕快的安全架掩護通采充填嚴(yán)密不僅，配合綜采各盡其能，剔棄中途大夾巖弧石，閃出粘層火巖落差尖滅，解決地質(zhì)煤層復(fù)雜開采困難問題；而且，能隔離所有厚煤層長壁落煤裝逆通風(fēng)的采空區(qū)矸石，或同時向采空區(qū)自流層充填砂石，躲開和消滅采空冒頂?shù)孛嫠训V壓危害，杜絕埋人壓物，避免巖煤瓦斯突出燃燒爆炸，根除火區(qū)水災(zāi)，減少90％傷亡率和其他一些不安全的消耗損失。如我國井下普遍選用，每年可多創(chuàng)造出價值幾十億元的財富；如出口幾年就能使我國收入幾萬個億元。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出。


圖1是根據(jù)本實用新型提出的安全架掩護障示意圖。
圖2是本實用新型一架金屬棚示意圖。
圖3是本實用新型一架金屬棚展開圖。
圖4是本實用新型兩架金屬棚伸縮升降護梁板21與棚腿20和底座25與鋼板墊軌19連接示意圖。
圖5是金屬棚棚腿裝鋼外套與圓心橫軸結(jié)構(gòu)圖。
圖6是金屬棚安全支架9結(jié)構(gòu)圖。
圖7是安全支架9的頂梁15和橫梁31連接示意圖。
圖8是安全支架9的底梁38和橫梁31連接示意圖。
圖9是安全支架9四根骨梁上的伸縮連接扣36放大示意圖。
圖10是安全支架9的四根骨梁連接扣里的圓球四角插觥37放大示意圖。
圖11是金屬棚的電動液壓系統(tǒng)示意圖。
圖12是巷口處的一架金屬棚傳往前進(jìn)頭示意圖。
圖13是安全支架9內(nèi)的操縱臺4俯視圖。
圖14是操縱平臺底梁13與橫梁31連結(jié)示意圖。
圖15是槽鋼夾板結(jié)構(gòu)圖。
圖16是橫梁結(jié)構(gòu)圖。
圖17是立面掩護障27結(jié)構(gòu)圖。
圖18是本實用新型使用狀態(tài)示意圖。
圖19是本實用新型回采面示意圖。
圖20是本實用新型多巷回采面示意圖。
圖21是本實用新型多巷回采面右側(cè)圖。
圖22是本實用新型立面掩護障窩存示意圖。
圖23是本實用新型立槽分層示意圖。
圖24是煤層結(jié)尾亮面用坑木換金屬木用示意圖。
下面結(jié)合
圖1～24詳細(xì)說明依據(jù)本實用新型提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況。
該安全架掩護障由五大部件組成一是并排十架金屬棚(
圖1～10、12、16、18)。它的一架金屬棚的頂梁15和腿梁20構(gòu)成冂形，它們系用圓筒鋼(或方筒鋼或工字鋼)制成，92度岔角插頭24連結(jié)伸縮扣36；腿梁20底部設(shè)一米長箱形底座21，底座圓孔內(nèi)設(shè)軸承12，底座下邊連接傳送金屬棚的帶有滑輪26的一米長鋼板墊軌19，在頂梁15與腿梁兩頭設(shè)伸縮護梁鋼板21，頂梁中間裝有天窗蓋22，在腿梁20(2個)一側(cè)裝開關(guān)門23；當(dāng)平煤巷受壓時可在金屬棚腿梁外加裝鋼外套17、圓心軸18以增加腿梁強度。十架金屬棚左右上下四角固定在有四根長骨梁的安全支架9內(nèi)，同巷口三米長的探頭伸縮梁支架2和操縱臺4，聯(lián)結(jié)成十一米長的整體；安全支架9骨梁上伸縮連結(jié)扣36，主要是使十架手金屬棚的安全支架9的整體有彎曲調(diào)向弧度，在上下坡時起適應(yīng)礦床的彎曲度，伸縮扣的圓球四角插銷37采用彈簧或按扭拆裝。安全支架9兩頭有固定支架30，它起折裝金屬棚架和保證整體金屬棚的固定與安全作用。
巷口三米長四根探頭伸縮梁支架2由伸縮橫梁3和探頭梁28組成，主要用于連接支撐巷口外伸縮兩米的橫梁31，起懸掛立面掩護障27的作用。
立面掩護障27(
圖17)為3～9米高寬，采用鋼繩連接一米方格筋箍，它由障外空區(qū) 石或自流整充填砂石推擠擁進(jìn)作用中緊跟采掘落煤進(jìn)度，掩護巷口外立面煤壁落煤，起隔離采空區(qū) 石與自流整層充填砂石的作用。
操縱平臺4(
圖13)為多節(jié)式，操縱平臺兩邊，是用一米長一節(jié)槽鋼夾板39連結(jié)成十米長的兩根長梁，每間隔一米，一根橫梁31，兩頭有連結(jié)的卡頭板40，上面鋪一米寬薄鐵板14為一節(jié)。每節(jié)槽鋼做的四框底梁13上有橫梁31，上面鋪設(shè)1.6米寬，10.2米長，薄鐵板14；鐵板與底梁可拆裝伸縮，兩頭、兩邊設(shè)有安全支架9，與下部兩根底骨梁固定在一起的四個連結(jié)環(huán)扣36，矩十米長平煤巷下部煤平面懸空三百毫米高孔檔。它隨整體骨梁支架，一米又一米地向前移動。操縱平臺4上設(shè)駕駛桿扭、開關(guān)防煤器操縱平臺4、隨著拆除金屬棚的同時分節(jié)縮短。操縱平臺與溜煤筒6、行人筒7、風(fēng)筒8連接，傳遞小皮帶5從中穿過。
金屬棚的伸縮，采用人工搬動，也可采用電動液壓系統(tǒng)(
圖11)，用齒輪泵32壓單向閥，配裝電磁撞鐵銷緊油路33，控制岔角插頭24與伸縮扣36，34為油液。當(dāng)每架金屬棚傳往前進(jìn)頭，使液壓或氣壓支架撐寬升高加大到適當(dāng)夸度時，棚梁兩頭和棚腿上端插口內(nèi)，有卡頭固定牢靠位置。金屬棚的收縮與支護也可靠氣壓或電動力。
安全架掩護障作業(yè)場所最長可達(dá)十一米，也可在八、九米長的平煤巷使用七、八架金屬棚，但其中始終要保持一米伸縮余地(
圖19)。
操作(圖20～24)首先連接、安裝十架金屬棚。當(dāng)掘進(jìn)一米長平煤巷時，用人工扶住兩個底座25上的腿梁20，通過岔角插頭24連接伸縮扣支撐住一根頂梁15，岔角插頭插入腿梁20上口和頂梁15的兩端口內(nèi)固定，再上天窗蓋與腿梁兩幫開關(guān)門23及上下，伸縮護梁鋼板21，即組成一米長一架的金屬棚，照上述方法組成十架金屬棚，它與安全支架9的骨梁連接固定，再連接巷口的探頭伸縮梁支架2，其底部裝設(shè)操縱平臺4，立面掩護障27懸掛在巷口外橫梁31上。
每當(dāng)采完通長煤層或中途有大石時，則停止平煤巷前進(jìn)，從巷口門用人工抬住頂梁15，先撤出底座25和雙腿梁20，放下頂梁15，拆掉安全支架9的四個一米長的骨梁前進(jìn)頭固定的支架30，縮短操縱平臺4，搬出平煤巷運到別處待用。依次拆出五六架整體金屬棚骨梁與平臺，剩幾米短平煤巷作業(yè)空間，用坑木簾桿替換支撐其短平煤巷幫頂和掩護障，控制好采空區(qū)矸石或充填砂石，拆出全部金屬棚安全支架和鋼繩，轉(zhuǎn)運到新的平煤巷安裝使用。
權(quán)利要求1.一種用于采礦掌面作業(yè)的安全架掩護障，其特征在于它是由金屬棚1、探頭伸縮梁支架2、立面掩護障27、操縱平臺4組成(1)金屬棚是由安全支架9、頂梁15、腿梁20、插頭24、底座25、鋼板墊軌19、護梁伸縮鋼板21、天窗22、開關(guān)門23和拆裝機動架29組成；金屬棚并排排列連接，共有十架a)安全支架9為長方形框架式，有四邊框骨架，骨架上有節(jié)，節(jié)中裝有伸縮連接扣36和圓球四角插銷37、頂梁、底梁設(shè)滾動軸承；兩頭設(shè)固定支架30；十架金屬并列裝于其中；b)金屬棚系冂形結(jié)構(gòu)，上部為頂梁15，頂梁15設(shè)天窗和天窗蓋22；兩邊設(shè)腿梁20，頂梁15兩端與腿梁20頂端通過插頭24連結(jié)；腿梁20底端有箱形底座25，它通向下一個腿梁，底座25內(nèi)設(shè)有軸承，與底座連接的鋼板墊軌19，上裝滑輪26；腿梁20裝有護梁伸縮鋼板21和開關(guān)門23；c)十架金屬棚為活連接、緊配合；(2)探頭伸縮梁支架2是由伸縮橫撐梁3和探頭梁28組成的，裝在巷口處，與固定支架30連接固定，并懸掛立面掩護障27；(3)立面掩護障27為3～9米高寬，為金屬網(wǎng)格式平面結(jié)構(gòu)，采用鋼繩連結(jié)一米方格筋箍懸掛在伸縮橫撐梁上；(4)操縱臺4通過滑動扣固定在安全支架9的底梁上；它為多節(jié)式，每節(jié)都有四框頂、底梁13，底梁13上有橫梁31，上面鋪設(shè)薄鐵板14；鐵板14與四框底梁13可伸可縮；它通過滑動扣35固定在安全支架9兩頭底梁10上；(5)裝運皮帶5在各節(jié)金屬棚內(nèi)，將煤送進(jìn)溜煤筒6。
2.如權(quán)利要求1所述的安全架掩護障，其特征是組成金屬棚的頂梁15兩端內(nèi)及腿梁20的頂端內(nèi)有連結(jié)伸縮扣。
3.如權(quán)利要求1所述的安全架掩護障，其特征是組成在操縱臺4上設(shè)駕駛桿扭與開關(guān)防爆器。
4.如權(quán)利要求1所述的安全架掩護障，其特征是組成金屬棚的收縮與支護由電動液壓系統(tǒng)操縱，設(shè)液泵32，油流口鎖緊路33和油液34。
5.如權(quán)利要求1、4所述的安全架掩護障，其特征是金屬棚的收縮與支護靠氣壓或電機能力。
6.如權(quán)利要求1所述的安全架掩護障，其特征是組成金屬棚腿梁20外側(cè)設(shè)鋼外套17，內(nèi)增設(shè)橫軸18隨時調(diào)解支撐強度。
專利摘要本實用新型公開了一種安全架掩護障，其特點是由金屬棚、探頭伸縮梁支架、立面掩護障和操縱平臺組成，金屬棚由頂梁和腿梁組成冂形，頂梁兩端有插頭伸入腿梁頂口連接固定，頂梁兩端設(shè)有伸縮護梁鋼板，中間開有加蓋天窗，腿梁連接底座，底座內(nèi)裝滾動軸承，與鋼板墊軌接在底座上，拆傳時金屬棚隨著落煤工作面采掘進(jìn)度一米一米地傳向前進(jìn)頭，支撐住一米的平煤巷幫頂，如此循環(huán)利用十架金屬棚管理好十米長平煤巷幫頂。本實用新型機型小成本低，多組節(jié)聯(lián)合掩護多平煤巷采掘落煤安全面積大，操縱駕駛方便功效高，傳送靈活，拆卸迅速。
文檔編號E21D19/00GK2102372SQ9122552
公開日1992年4月22日 申請日期1991年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月27日
發(fā)明者王心玉 申請人:王心玉