[发明专利]一种新型的综放工作面端部液压支架

说明书

技术领域

本发明涉及一种综合机械化放顶开采工作面端头区域液压支架，尤其适用于综放工作面端头区域需要放顶煤和支护、维护比较困难的条件，属于煤炭地下开采设备领域。

背景技术

综放工作面端头区的矿压规律不同于工作面中部，端头区煤岩同时受到工作面走向与侧向约束，且受端头区巷道支护结构体系、支承压力叠加等影响，导致端头区煤岩的稳定性及冒放规律不同于工作面中部，进而影响端头区域放煤的工艺参数。

由于放顶煤工作面端头支护空间大、支护强度高、设备多、工艺配合复杂，造成了我国绝大部分的综采放顶煤工作面都采用两端头不放顶煤或少放顶煤，其主要原因是：工作面两端头布置有前、后输送机的机头、机尾及传动装置，所需空间较大，端头放顶煤后，两端头更加难以维护。所以，端头支护的好坏直接影响到综放工作面产量、效率和安全状况。

目前，对综放工作面端头区矿压规律、煤岩冒放规律及其影响、放煤工艺参数及端部支护等内容研究较少，甚至空白。尚无成熟的用于综放工作面既能够端头放煤、又利于端头支护的端部支架。因此，开发新型的既具有放煤功能、又便于支护的端头支架，会产生显著的技术、经济、社会效益，是一个亟待解决的大问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决在综采放顶煤开采条件下的端部放煤的问题，研发一种在综放工作面应用的新型端头支架。

综采放顶煤工作面普通液压支架的基本条件，亦即本专利的适用条件为：

①一定的煤层厚度(6-14m)；

②一定的煤层倾角(＜12°)；

③合理的护巷煤柱尺寸；

④相应的、合理的安全技术措施。

本发明的新型综放工作面端头液压支架，具体包括以下内容：

(1)高放低耙主副架型端内过渡支架

高放低耙主副架型端内过渡支架的结构特点：

◆主、副架型：在正常支架后方增加副支架，使后部刮板输送机处于较大空间。

◆低位耙煤：在低位出煤口下方安置“对称转轮倾斜刮板式”耙煤系统，分三段组成：下段与支架底座相连，上段以滑动轮方式铰接在工作面刮板输送机上方，并与中段以转动方式铰接。以适应刮板输送机在不同位置时实现连续耙煤，并使中段倾斜角度不大于25°。

◆高位放煤：在副架顶梁上方设计高位放煤口，设计“前、后对开式槽形”放煤系统，与支架顶梁滑动铰接，以适应刮板输送机在不同位置时的连续放煤。

(2)高放低耙对称架型端头支架

高放低耙对称架型端头支架的结构特点：

◆对称架型：在过渡支架主、副架型的基础上，在巷道区域再增加一个反向的支架部分，组成近似对称方式的端头支架。

◆低位耙煤、高位放煤：与过渡支架原理与数据尺寸基本一致。

◆超前支架：超前支架部分，一方面，起到超前支护的作用，提高端头处理效率和安全性、可靠性；一方面，提高支架的整体稳定性。

采用上述分类方法，综放面端头利于支护、煤炭资源回收率高，安全性强。

附图说明

图1：高放低耙主副架型端内过渡支架示意图；

图2：对称转轮倾斜刮板式耙煤系统示意图；

图3：对称转轮倾斜刮板式耙煤系统剖面示意图；

图4：高放对开式槽形放煤系统示意图(a-放煤口侧视示意、b-放煤口正视示意、c-放煤口立体示意)；

图5：高放低耙对称架型端头支架示意图。

图中符号说明如下：

1-主架                     2-副架                3-前刮板输送机

4-后刮板输送机             5-高位槽形放煤系统    6-低位耙煤系统

7-耙煤转轮                 8-倾斜刮板            9-滑动铰接

10-转动铰接                11-槽形放煤槽         12-前高位放煤口正视示意

13-后高位放煤口正视示意    14-中间架             15-前对称架

16-后对称架                17-对称架底座         18-底座连杆

具体实施方式

本发明的新型综放工作面端头液压支架，根据煤层地质条件及覆岩物理力学参数，具体进行下列步骤：

1.确定支护阻力

对液压支架设计使用起决定作用的力学参数是初撑力和工作阻力。支架的合理支护强度应包括支架合理工作阻力、合理初撑力以及两者的比值。