專利名稱：組架柔性掩護(hù)支柱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種用于大傾角、急傾斜煤層中采煤的組架柔性掩護(hù)支柱裝置。
目前我國大傾角、急傾斜煤層中采煤廣泛應(yīng)用了偽俯斜柔性掩護(hù)支架。這種偽俯斜柔性掩護(hù)支架仍存在以下不足①，掩護(hù)支架由型鋼制作，只能被動(dòng)承載，沒有主動(dòng)支撐能力，對圍巖控制能力差；②，支架寬度一定，不能適應(yīng)煤層采高厚度的較大變化；③，支架需在上風(fēng)巷刷大安裝，開采中支架從上風(fēng)巷逐步下放改變成采面?zhèn)胃┬睜顟B(tài)，支架易發(fā)生扭動(dòng)竄位；④，支架在采面開采下放中，易發(fā)生扭斜竄位，位態(tài)難以調(diào)控；⑤，采面操作空間狹窄，影響開采操作和通風(fēng)安全。
為此，人們又研究出一種偽俯斜掩護(hù)支柱，取得了一定效果，但仍存在以下不足①，適應(yīng)煤層采高一般在1.6～2.0m左右。當(dāng)采高更大時(shí)，單體液壓支柱在大傾角采面的支回柱困難，支柱的穩(wěn)定性較差；②，對于軟底和破碎頂板的控制能力較差，支柱初撐力低，易發(fā)生推底、倒柱、竄矸事故，對圉巖的控制能力不足；③，偽俯斜布置的單體密集支柱，隨采面開采推進(jìn)，需人工進(jìn)行回柱和重新支柱，工作量大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，影響勞動(dòng)效率。
鑒于以上原因，本實(shí)用新型的目的是為了提供一種控制能力、適應(yīng)能力強(qiáng)，調(diào)寬范圍大，穩(wěn)定性強(qiáng)，勞動(dòng)效率高的組架柔性掩護(hù)支柱裝置。
本實(shí)用新型中有多組雙柱式液壓支架組件和置于雙柱式液壓支架組件間的并通過柔性聯(lián)接件與雙柱式液壓支架組件連接的架間單體液壓支柱(參見


圖1)。
上述的雙柱式液壓支架組件間有頂梁，底梁，分別與頂梁、底梁連接的組架密集柔性單體液壓支柱和兩端分別與底梁、頂梁連接的組架支撐單體液壓支柱，在組架密集柔性單體液壓支柱中有一個(gè)與頂梁連接(參見
圖1)。
上述的組架密集單體液壓支柱和底梁間有斜撐(參見圖2)，提高了支柱抗側(cè)向載荷的能力，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
上述的柔性聯(lián)接件為至少兩組雙鋼絲繩和置于其上的繩卡(參見
圖1)，將組架密集柔性單件液壓支柱和組架支撐單體液壓支柱環(huán)抱緊固定位，形成柔性整體。
上述的支柱裝置中設(shè)置了密集單體支柱、密集柔性單體支柱(參見圖3)，多個(gè)密集單體支柱組成一排適用于直接在采面上端偽俯斜安裝，以解決上端安全正常移架與安裝之需，在多個(gè)密集單體支柱上套以鋼絲繩和繩卡便可組成密集柔性單體支柱組件，以適用于采面較長，為了加快移柱下放速度，需分段設(shè)置時(shí)之需要，與相鄰上段的組架柔性掩護(hù)支柱連接成整體。
本實(shí)用新型在采面可連續(xù)設(shè)置，也可分段設(shè)置(參見圖3)，在采面的下放移柱，一般采用從上往下，依次逐段卸壓、下移、支撐的連續(xù)操作工藝。
與已有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)①，一律采用單體液壓支柱組合成柔性掩護(hù)結(jié)構(gòu)，有足夠的初撐力和工作阻力，大大加強(qiáng)了頂板管理和圉巖控制能力；②，提高了柔性掩護(hù)開采對煤層厚度和采高變化的適應(yīng)能力，具備較大的可調(diào)寬特性，且可通過更換單體液壓支柱型號(hào)或采用單體支柱活接長技術(shù)，進(jìn)一步擴(kuò)大其調(diào)寬范圍達(dá)3～3.5m左右；③，改善提高了柔性支護(hù)的下放移動(dòng)性能，本實(shí)用新型中可以處于支撐狀態(tài)的柔性支柱為固定支承點(diǎn)，對相鄰柔性支柱實(shí)施牽引、拉伸移柱，可實(shí)現(xiàn)在較小的臨界傾角狀態(tài)下，矸石推力不足時(shí)的正常移柱下放；④，因頂梁的使用，提高了對破碎頂板和近距離煤層聯(lián)合開采的頂板控制能力，有效防止冒頂漏矸事故，從根本上解決了大傾角煤層開采、難以正常安全使用鉸接頂梁的難題；⑤，由于采用的是雙柱式液壓支架的組合柔性掩護(hù)支柱結(jié)構(gòu)，故在大傾角、大采高、軟底、破碎頂板等情況下，均能保持支架的正常工作狀態(tài)和整個(gè)支護(hù)的狀態(tài)。整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)，既有足夠的良好的柔性，又有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，從根本上防止倒架竄矸事故；⑥，采用新的從上往下、依次逐段卸壓、移柱下放、重新支撐的連續(xù)操作工藝，使下放移柱處于局部受控整體移柱狀態(tài)，其位態(tài)易于控制和調(diào)整，使之保持正常的工作態(tài)勢；⑦，采用新的雙鋼絲環(huán)保緊固定位方式，方便可靠，有效防止支柱的竄位；⑧，突破了在回風(fēng)平巷刷大、安裝柔性掩護(hù)支架的傳統(tǒng)技術(shù)，采用直接在采面上端偽俯斜安裝，還解決了原柔性支架在回風(fēng)平巷安裝，然后下放到采面改變成偽斜狀態(tài)時(shí)，支架易扭斜、傾倒、竄位的難題；⑨，突破了原柔性掩護(hù)支架不能在采面分段設(shè)置的傳統(tǒng)技術(shù)。本實(shí)用新型可根據(jù)偽俯斜采面的長短和工藝需要，可在采面分段搭接設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)分段平行作業(yè)；⑩，有較大的最小控頂距，便于回采操作和通風(fēng)安全。采面開采暴露的頂板，一般可支臨時(shí)點(diǎn)柱，也可采取及時(shí)下放移柱方式控制；⑩，勞動(dòng)強(qiáng)度低，效率提高，安全性好，既克服了原柔性掩護(hù)支架的嚴(yán)重缺點(diǎn)又解決了偽俯斜掩護(hù)支柱采煤法所存在的問題。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施例
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2為
圖1的A－A剖視圖圖3為本實(shí)用新型在采面的布置圖圖4為底梁結(jié)構(gòu)示意圖圖5為圖4的B－B剖視圖圖6為圖4的俯視圖。
圖1、圖2給出了本實(shí)用新型實(shí)施例圖。參見
圖1、圖2，本實(shí)用新型中有多組雙柱式液壓支架組件1。每組雙柱式液壓支架組件中有頂梁2、底梁3，組架密集柔性單體液壓支柱4和組架單體液壓支柱5。參見圖4－圖6，底梁3為T型，采用11號(hào)礦工鋼制成，上焊鋼圈6定位，并在組架支撐單體液壓支柱5及其組架密集柔性單體支柱4的兩個(gè)定位鋼圈上，鉆孔焊四個(gè)螺帽7。參見圖2，底梁3上有斜撐8和采高用的加固件9。組架密集柔性單體液壓支柱4和組架支撐單體液壓支柱5的下端均位于底梁3上的相應(yīng)定位鋼圈內(nèi)，且至少將與頂梁連接的支柱4、5的下端用定位螺釘10緊固。用圓鋼制成的U型卡11卡在組架密集柔性單體液壓支柱4和與加固件9上且用卡固滑塊12卡緊。頂梁2采用長1.0m的鉸接頂梁，并在與鉸接頂梁連接的單體液壓支柱4、5頂蓋上，增焊相應(yīng)的鉸接頭13或鉸接耳子14，采用銷子連接成架。
參見
圖1，在雙柱式液壓支架組件與組件間有架間單體液壓支柱15。用鋼絲繩16、繩卡17組合而成。為了減少加工量，提高鋼絲繩緊固性能，本實(shí)施例中采用標(biāo)準(zhǔn)件鋼絲繩軋卡作繩卡(并可自行加工相應(yīng)U型繩卡)，單體液壓支柱4、5的間距為0.2m，組與組間距離為1.2m，采面最小控頂距為1.8m。
一般在單體液壓支柱4和架間單體液壓支柱15的下部缸體上設(shè)一至二道雙鋼絲繩環(huán)抱卡緊，防止其松動(dòng)竄位，而在單體液壓支柱4和架間單體液壓支柱15的上部活柱體上，一般設(shè)一道雙鋼絲繩環(huán)抱，且與有頂梁的單體液壓支柱4的活柱體環(huán)抱卡緊，而與其余的單體液壓支柱4、15的活柱體可允許在環(huán)抱鋼繩中上下伸縮，但不允許支柱間的竄位。
圖3是本實(shí)用新型在采面的布置使用圖。不需刷大回風(fēng)平巷，不在回風(fēng)平巷中安裝，而直接在采面上端平行工作面?zhèn)胃┬卑惭b。安裝時(shí)距上風(fēng)巷煤幫留1～1.5m，緊貼本實(shí)用新型后方打一排長約3～5m采用單體液壓支柱組成的單體密集支柱18，并封住所留上缺口，隔離采空區(qū)，且加強(qiáng)上端頭支護(hù)強(qiáng)度。
當(dāng)采面推進(jìn)前移時(shí)，先以位于上風(fēng)巷內(nèi)的單體支柱為支承點(diǎn)，牽引、控制上段組架柔性掩護(hù)支柱(卸載長度一般控制在5m左右)前移到新的位置，然后接長組架，重新支撐承載，然后以此為上支承點(diǎn)，依次逐段下卸壓、前移下放、重新支撐承載操作。每段卸壓長度一般控制在5～10m左右(包括移柱下放的過渡段拆線長度3～5m左右在內(nèi))。移柱下放中，可以相鄰支撐承載段支柱為支承點(diǎn)，采用單體支柱和牽引裝置對移柱中的支柱進(jìn)行牽引、控、拉、防止其前傾后仰、扭斜等，保持其正常的狀態(tài)。
當(dāng)采面較長時(shí)，可采用分段設(shè)置柔性掩護(hù)支柱方式。參見圖3，分段處結(jié)構(gòu)、在下段組架柔性掩護(hù)支柱上端的后面，緊貼設(shè)置一段長3～5m左右的采用單體液壓支柱組成的密集柔性單體支柱19(與上段組架柔性掩護(hù)支柱下端采用2～3道雙鋼絲繩環(huán)抱緊固結(jié)構(gòu)相連成一體)。下段組架柔性掩護(hù)支柱移柱時(shí)，亦以上段承載狀態(tài)下的支柱為固定支承點(diǎn)牽引控制下段支柱的逐段依次往下卸壓、移柱下放、重新支撐承載、操作與調(diào)控狀態(tài)的工藝與方式與上述相同。最后，搭接段密集柔性單體支柱，隨上段最下端支柱的下放移柱，又前移搭接在下段支柱上端，恢復(fù)正常支護(hù)狀態(tài)。圖3中序號(hào)20為采空區(qū)，箭頭所指為工作面推進(jìn)方向。
圖2中序號(hào)21、22、23、24分別為煤層頂板、采面煤壁、煤層底板、采空區(qū)。
權(quán)利要求1.組件柔性掩護(hù)支柱裝置，其特征在于所述的支柱裝置中有多組雙柱式液壓支架組件和置于雙柱式液壓支架組件間的并通過柔性聯(lián)接件與雙柱式液壓支架組件連接的架間單體液壓支柱。
2.如權(quán)利要求1所述的組架柔性掩護(hù)支柱裝置，其特征在于所述的雙柱式液壓支架組件中有頂梁、底梁，分別與頂梁、底梁連接的組架密集柔性單體液壓支柱和組架支撐單體液壓支柱。
3.如權(quán)利要求2所述的組架柔性掩護(hù)支柱裝置，其特征在于所述的組架密集柔性單體液壓支柱和底梁間連有斜撐。
4.如權(quán)利要求1所述的組架柔性掩護(hù)支柱裝置，其特征在于所述的柔性聯(lián)接件為至少兩組鋼絲繩和置于其上的鋼卡。
5.如權(quán)利要求1所述的組架柔性掩護(hù)支柱裝置，其特征在于所述的支柱裝置中設(shè)置了密集單體支柱、密集柔性單體支柱。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種組架柔性掩護(hù)支柱裝置。有多組雙柱式液壓支架組件和置于雙柱式液壓支架組件間的并通過柔性聯(lián)接件與雙柱式液壓支架組件連接的架間單體液壓支柱。控制能力、適應(yīng)能力強(qiáng)，調(diào)寬范圍大，穩(wěn)定性強(qiáng)，勞動(dòng)效率高，特別適用于大傾角、急傾斜煤層偽俯斜開采。
文檔編號(hào)E21D15/00GK2185795SQ9422724
公開日1994年12月21日 申請日期1994年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月4日
發(fā)明者李先才, 來和章, 趙成功, 郭德輝, 李全方 申請人:芙蓉礦務(wù)局