[实用新型]急倾斜煤层伪斜可伸缩支撑式柔性掩护支架

说明书

技术领域

本实用新型属于开采急倾斜煤层支护支架结构的改进，特别是急倾斜煤层伪斜可伸缩支撑式柔性掩护支架。

背景技术

新疆煤炭储量约占全国煤炭储量的40％，其中约50％为急倾斜煤层，南疆矿区几乎全是急倾斜煤层，我国南方80％矿区也赋存有急倾斜煤层。多年来如何经济有效地开采急倾斜煤层，一直是采矿技术中的难题，已经引起国家有关部门的重视。长期以来，人们对此做出了不懈的努力，研究成功了柔性掩护支架。然而，由于该支架依靠倒梯形煤壁支撑，通风断面小，作业环境差；支架结构固定，对煤层厚度、倾角变化适应性差；无法自行解决卡架问题；并且很难实现综合机械化开采。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种急倾斜煤层伪斜可伸缩支撑式柔性掩护支架，可以改善作业环境，对煤层厚度、倾角变化适应性强，支架下放方便，保证工作面有足够的通风断面，可以实现机械化开采。

本实用新型的目的是这样实现的：一种急倾斜煤层伪斜可伸缩支撑式柔性掩护支架，包括柔性掩护支架，柔性掩护支架为在至少两根钢丝绳上均布固接着横向钢梁，在均布的钢梁上面固定设置着至少两层掩护遮挡物，在柔性掩护支架的底板侧均布安装着伸缩板装置，伸缩板装置为均布安装在柔性掩护支架上面一端的伸缩板，其外端分别通过固接的连接板与安装在钢梁底板侧上的液压油缸活塞杆相连接，均布的单体液压支柱分别支撑着钢梁。

为适应煤层厚度变化，在柔性掩护支架基础上，研制出可伸缩支撑式柔性掩护支架。具体方法为：在有单体液压支柱支护的钢梁的底板端设置液压油缸、伸缩板，并通过连接板使二者连为一体。在支架组装点，根据煤层变化特点，确定伸缩板的初始位置(通过油缸伸缩量控制)。当煤层变薄时，收缩伸缩板；当煤层变厚时，伸出收缩板，以适应煤层厚度变化。在支架下放过程中，支架受自身和上覆矸石重力作用而下移，通常支架的底板端易卡在底板上，通过收缩卡点处(或附近)的液压油缸；或通过支撑与卡点相邻的液压油缸，使卡点做向顶板的相对移动，依此来解决卡架问题。沿煤层伪斜方向布置的工作面与水平面的夹角一般在26°-30°。

柔性掩护支架的钢梁每隔3-5根，两端用支护范围为1-1.8m的单体液压支柱进行支护。

通常情况下，采煤机附近的柔性掩护支架较难下放，为此，采煤机上可设置专门的液压系统，用于柔性掩护支架的下放。

用单体液压支柱对柔性掩护支架进行支护的目的，一方面是确保作业人员及采煤机有作业空间；另一方面，当回采条带采完后，通过单体液压支柱的支护，确保有足够的通风断面，保证工作面的供风量。

新鲜风流通过运输巷、通风眼等进入作业空间；乏风通过工作面上方的通风通道、柔性掩护支架组装点、回风巷排除。

在采区掘进过程中，当运输平巷和回风平巷掘到边界后，距采区边界5m处掘开切眼。开切眼一般应掘两条，相距5-8m，并沿倾向每隔10-15m用联络平巷贯通。开切眼贯通回风平巷后，在回风平巷中安装本实用新型掩护支架。利用这两条开切眼逐步把水平铺设的本实用新型掩护支架，下放到与水平面成26°-30°夹角的伪斜回采工作面。在回采工作面中安装采煤机，将截割头旋转180°(或采用巷采方式)采出开切眼间的煤体形成机窝，工作面前方的煤体用采煤机开采，直至形成正规工作面。当工作面推进到采区上山眼附近时，在该处开掘一对收作眼，逐步将本实用新型掩护支架下方成水平位置，拆卸、分解采煤机运至下一个回采工作面，然后全部回收柔性掩护支架。

本实用新型改善了工作环境，对煤层厚度、倾角变化适应性强，支架下放方便，基本解决了卡架的问题，保证了工作面有足够的通风断面，实现了机械化开采。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为急倾斜煤层伪斜可伸缩支撑式柔性掩护支架安装布局结构示意图；

图2为可伸缩柔性掩护支架俯视局部断面结构示意图；

图3为图2的仰视结构示意图；

图4为图2的右视结构示意图。

具体实施方式

一种急倾斜煤层伪斜可伸缩支撑式柔性掩护支架，如图1、图2、图3、图4所示，柔性掩护支架1为在至少两根钢丝绳5上均布固接着横向钢梁3，在均布的钢梁3上面固定设置着至少两层掩护遮挡物6。钢梁3由U型钢构成。为了便于运装，每根钢梁3的长度不易超过3m。当煤层厚度大于3m时，可将两根钢梁3搭接，构成长度大于3m的钢梁3，煤层再厚时，也可用3根钢梁3对接加肩梁加固的方法构成组合梁。掩护支架上钢丝绳5的根数为2-5根，掩护支架宽度在3m以下时，钢丝绳5为2-3根；掩护支架宽度在3m以上时，钢丝绳为4-5根。在钢丝绳5上横向均布的钢梁3之间固接着方木4，使相邻钢梁3之间的间距为200-300mm，用螺栓和夹板将钢梁3和钢丝绳5连接成一体。在均布的钢梁3上面固定设置着至少两层掩护遮挡物6，掩护遮挡物6为竹笆或金属网。在掩护遮挡物6的上面设置着压木10，用铁丝将掩护遮挡物6与钢梁3固接在一起，以隔离采空区的矸石。掩护遮挡物6的宽度小于钢梁3的长度，以避免支架下放时，掩护遮挡物6挂住顶板被拉开而发生漏矸现象。在柔性掩护支架1的底板侧均布安装着伸缩板装置，伸缩板装置为均布安装在柔性掩护支架1上面一端的伸缩板8，其外端分别通过固接的连接板9与安装在钢梁3底板上的液压油缸7活塞杆相连接，均布的单体液压支柱2分别支撑着钢梁3。每块伸缩板8的外端固接的连接板9，其两侧分别与两个对称的液压油缸7的活塞杆相连接，均布的单体液压支柱2分别支撑着钢梁3。