本實用新型涉及一種煤炭開采領(lǐng)域,具體涉及一種新型柔性支架。
背景技術(shù):
我國將煤層按傾角分別分為緩斜(0°~25°)、傾斜(25°~45°)和急斜(45°~90°)三類。大傾角煤層迄今為止還沒有給出確切的定義,但根據(jù)冒落矸石滑動的自然安息角和一般液壓支架最大適用角度,可認為大傾角煤層主要是指傾角大于35°的這一類煤層,傾角的上限可以是55°或者60°。世界主要產(chǎn)煤國家都有儲量不一的大傾角煤層。在我國大傾角煤層的儲存量大約占煤炭總儲存量的14.05%,這些煤層主要分布在我國的四川、新疆、廣東、福建、甘肅、內(nèi)蒙古及東北等省(區(qū)),大傾角煤層的年產(chǎn)量大約占全國煤炭總產(chǎn)量的8%~10%,但在一些省(區(qū))大傾角煤層的產(chǎn)量卻占有很大的比例,如在四川省40%~50%的煤炭產(chǎn)量來自于大傾角煤層。因此,關(guān)于大傾角煤層開采方法和開采過程中的礦山壓力規(guī)律以及頂?shù)装逡苿右?guī)律的研究對我國煤炭工業(yè)的發(fā)展仍具有十分重要作用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足,目的在于提供一種新型柔性支架,解決大傾角煤層安全開采的問題。
本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
一種新型柔性支架,包括主動架第一支腿、主動架第二支腿和弓型頂梁支架,其特征在于:所述弓型頂梁支架的兩端分別與主動架第一支腿的上端和主動架第二支腿的上端通過鉸軸連接,所述主動架第二支腿與弓型頂梁支架上的支撐主梁之間設(shè)置有支撐液壓缸,所述主動架第一支腿底端設(shè)置有第一支撐座,所述主動架第一支腿底端與第一支撐座通過鉸軸連接,所述主動架第一支腿與第一支撐座之間還設(shè)置有調(diào)節(jié)主動架第一支腿傾斜角度的第一支撐液壓缸。
進一步的,所述弓型頂梁支架包括左側(cè)支撐梁、左側(cè)斜支撐梁、支撐主梁、右側(cè)支撐梁和右側(cè)斜支撐梁,所述左側(cè)支撐梁和左側(cè)斜支撐梁之間夾角為145°固定連接;所述左側(cè)斜支撐梁和支撐主梁之間夾角為135°固定連接,所述支撐主梁和右側(cè)斜支撐梁之間夾角為120°固定連接,所述右側(cè)斜支撐梁和右側(cè)支撐梁之間夾角為135°固定連接。
進一步的,所述主動架第一支腿與支撐主梁之間設(shè)置有平衡液壓缸。
進一步的,所述主動架第二支腿底端設(shè)置有第二支撐座,所述主動架第二支腿底端與第二支撐座通過鉸軸連接,所述主動架第二支腿與第二支撐座之間還設(shè)置有調(diào)節(jié)主動架第二支腿傾斜角度的第二支撐液壓缸。
進一步的,所述弓型頂梁支架上設(shè)置有多個鋼絲繩吊鉤。
進一步的,所述主動架第一支腿和主動架第二支腿上均設(shè)置有鋼絲繩連接裝置。相鄰支架之間采用鋼絲繩連接形成柔性的掩護系統(tǒng),以隔離采空區(qū)和回采空間,采煤工人在掩護系統(tǒng)的支架保護下進行采煤工作。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的優(yōu)點和有益效果:
該支架結(jié)構(gòu)簡單、承載能力大、整體穩(wěn)定性強、安全可靠;其制造成本相對較低、安裝方便、維護維修工作量小,并可同時滿足急傾斜煤層充填開采過程中對采空區(qū)的隔離與工作面圍巖的支護兩方面的要求。
主動架第一支腿和主動架第二支腿上均設(shè)置調(diào)節(jié)支腿傾斜度的支撐液壓缸,可以適用各種大傾角煤層的支護。
通過采用本發(fā)明弓型頂梁支架的結(jié)構(gòu),頂梁最大寬度可以達到2640mm,可以有效提高本發(fā)明的支護空間,有利于改善采煤工作環(huán)境,提高采煤效率。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。在附圖中:
圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型在大傾角煤層支護狀態(tài)示意圖;
圖4為現(xiàn)有支架支護狀態(tài)示意圖;
附圖中標記及對應(yīng)的零部件名稱:
1-主動架第一支腿,2-主動架第二支腿,3-弓型頂梁支架,4-支撐主梁,5-支撐液壓缸,6-第一支撐座,7-第一支撐液壓缸,8-左側(cè)支撐梁,9-左側(cè)斜支撐梁,10-平衡液壓缸,11-右側(cè)支撐梁,12-右側(cè)斜支撐梁,13-第二支撐座,14-第二支撐液壓缸,15-鋼絲繩吊鉤,16-鋼絲繩連接裝置。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面結(jié)合實施例和附圖,對本實用新型作進一步的詳細說明,本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型,并不作為對本實用新型的限定。
實施例1
如圖1所示,本實用新型一種新型柔性支架,包括主動架第一支腿1、主動架第二支腿2和弓型頂梁支架3,弓型頂梁支架3的兩端分別與主動架第一支腿1的上端和主動架第二支腿2的上端通過鉸軸連接,主動架第二支腿2與弓型頂梁支架3的支撐主梁4之間設(shè)置有支撐液壓缸5,所述主動架第一支腿1底端設(shè)置有第一支撐座6,主動架第一支腿1底端與第一支撐座6通過鉸軸連接,主動架第一支腿1與第一支撐座6之間還設(shè)置有調(diào)節(jié)主動架第一支腿1傾斜角度的第一支撐液壓缸7。
安裝使用時,主動架第一支腿1和主動架第二支腿2沿兩側(cè)矸石斜向設(shè)置,弓型頂梁支架3的兩端分別與主動架第一支腿1的上端和主動架第二支腿2的上端通過鉸軸連接,用于支撐頂部矸石,對弓型頂梁支架3的支撐調(diào)節(jié)主要是通過支撐液壓缸5,對主動架第一支腿1傾斜角度調(diào)節(jié)主要是通過第一支撐液壓缸7,工作面沿煤層傾向偽斜直線布置,沿著走向方向推進,利用柔性掩護支架隔離采空區(qū)和采煤工作面,工作人員在柔性掩護支架的支撐保護下進行采煤工作。
弓型頂梁支架3包括左側(cè)支撐梁8、左側(cè)斜支撐梁9、支撐主梁4、右側(cè)支撐梁11和右側(cè)斜支撐梁12,左側(cè)支撐梁8和左側(cè)斜支撐梁9之間夾角為145°固定連接;所述左側(cè)斜支撐梁9和支撐主梁4之間夾角為135°固定連接,支撐主梁4和右側(cè)斜支撐梁12之間夾角為120°固定連接,右側(cè)斜支撐梁12和右側(cè)支撐梁11之間夾角為135°固定連接。弓型頂梁支架3采用上述結(jié)構(gòu)焊接,通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計的弓型頂梁支架3可以針對大傾角煤層頂部支撐起到均布受力的作用,通過上述結(jié)構(gòu)可以使主動架第一支腿1、主動架第二支腿2能均衡受力,起到牢固支撐作用,頂梁最大寬度可以達到2640mm。
如圖3和圖4所示,圖3為本實用新型在大傾角煤層支護狀態(tài)示意圖;通過采用本發(fā)明支撐方式,在大傾角煤層內(nèi)開采煤層,可以有效對頂部、左右兩側(cè)部有效防護支撐,利用柔性掩護支架隔離采空區(qū)和采煤工作面,工作人員在柔性掩護支架的支撐保護下進行采煤工作。相對于,圖4為現(xiàn)有支架支護狀態(tài)示意圖;該支架只能起到兩面掩護的作用,相對防護性能要差很多,采用本發(fā)明一種新型柔性支架,在一些主要礦區(qū)如開灤、徐州、淮南及四川、廣東等礦區(qū)都可廣泛的應(yīng)用。它和其他急傾斜煤層采煤方法相比主要具有以下特點:工作面沿煤層傾向偽斜直線布置,沿著走向方向推進,利用柔性掩護支架隔離采空區(qū)和采煤工作面,工作人員在柔性掩護支架的支撐保護下進行采煤工作?;夭晒に囍饕怯芍Ъ艿陌惭b、支架的下放以及支架的拆除三個環(huán)節(jié)組成。在工作面正?;夭善陂g主要的三項工作同時進行:在區(qū)段回風平巷內(nèi)保持不斷的加長掩護支架,在工作面下端不斷保持拆除掩護支架,在掩護支架下進行采煤作業(yè)。在掩護支架工作面目前一般采取爆破落煤的作業(yè)方式,所以掩護支架工作面的采煤包括打眼、裝藥、放炮、鋪溜槽出煤和調(diào)整掩護支架等工序?;夭上锏赖奶厥獠贾梅绞绞沟眠@種采煤方法具有的特點:生產(chǎn)系統(tǒng)簡單、掘進率低,回采工作面連續(xù)性強、通風條件好等。柔性掩護支架把工作面采煤空間與采空區(qū)隔開,不僅大大減輕優(yōu)化了繁重復(fù)雜危險的頂板管理工作,也給工作面的采煤工作創(chuàng)造了良好的作業(yè)空間和安全的生產(chǎn)條件。
實施例2
如圖2所示,本實用新型一種新型柔性支架,在實施例1的基礎(chǔ)上,主動架第一支腿1與支撐主梁4之間設(shè)置有平衡液壓缸10。所述主動架第二支腿2底端設(shè)置有第二支撐座13,主動架第二支腿2底端與第二支撐座13通過鉸軸連接,主動架第二支腿2與第二支撐座13之間還設(shè)置有調(diào)節(jié)主動架第二支腿2傾斜角度的第二支撐液壓缸14。主動架第一支腿和主動架第二支腿上均設(shè)置調(diào)節(jié)支腿傾斜度的支撐液壓缸,可以使用各種大傾角煤層的支護。弓型頂梁支架3上設(shè)置有多個鋼絲繩吊鉤15主動架第一支腿1和主動架第二支腿2上均設(shè)置有鋼絲繩連接裝置16。鋼絲繩連接裝置16主要是用來連接兩個柔性支架的鋼絲繩或鋼鏈的,相鄰支架之間采用鋼絲繩連接形成柔性的掩護系統(tǒng),以隔離采空區(qū)和回采空間,采煤工人在掩護系統(tǒng)的支架保護下進行采煤工作。
在實際使用中,弓型頂梁支架3安裝有安全監(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)控采煤及支架工作狀態(tài),便于及時調(diào)整,主動架第一支腿1和主動架第二支腿2支架可以安裝自動采煤裝置,實現(xiàn)自動采用作用。
以上所述的具體實施方式,對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已,并不用于限定本實用新型的保護范圍,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。