[发明专利]煤矿井下液压定向切顶设备及其施工方法

权利要求书

1.煤矿井下液压定向切顶设备，其特征在于，包括防爆泵站(1)、N个进液长管(2-1)、N个回液长管(2-2)和N个侧推装置；其中，

防爆泵站(1)与每个侧推装置通过1个进液长管(2-1)与1个回液长管(2-2)连接；侧推装置由通过连接管(3)和连接杆(4)连接形成串联的多个侧推棒(5)组成，侧推装置还包括设置在串联在一起的两个相邻侧推棒(5)之间的保护套(6)；每个侧推棒(5)由棒缸(7)和多个液压顶(8)组成，棒缸(7)一侧径向间隔设置有多个容纳液压顶(8)活动的空腔，液压顶(8)将空腔分割为进液腔(9-1)和回液腔(9-2)，进液腔(9-1)和回液腔(9-2)分别与进液道(10-1)和回液道(10-2)连接，进液腔(10-1)和回液腔(10-2)两端穿出棒缸(7)轴向端面分别与高压接头(11)连接；末端的侧推棒(5)未连接连接管(3)一端的高压接头(11)由螺丝堵头封闭。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下液压定向切顶设备，其特征在于，侧推棒(5)的轴向两端面设置有孔内螺纹接头(12)。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下液压定向切顶设备，其特征在于，串联在一起的两个相邻侧推棒(5)之间通过连接管(3)连接，连接管(3)中部设置有高压DN接头。

4.根据权利要求1所述的煤矿井下液压定向切顶设备，其特征在于，进液长管(2-1)和回液长管(2-2)与侧推棒(5)分别通过高压接头(11)连接。

5.根据权利要求1所述的煤矿井下液压定向切顶设备，其特征在于，串联在一起的两个相邻侧推棒(5)连接区域安装的保护套(6)为筒状，并采用具有伸缩性的塑性材料制成。

6.根据权利要求1所述的煤矿井下液压定向切顶设备，其特征在于，每个进液长管(2-1)和回液长管(2-2)上均安装有阀门。

7.权利要求1至6中任一项所述的煤矿井下液压定向切顶设备的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在采煤工作面前方的运输顺槽(14)内，提前仰斜打顶板钻孔(17)，若干顶板钻孔(17)布置在一条直线上；

2)在采煤工作面后方，每相邻3-6个顶板钻孔(17)为一组，每孔依次塞入2-5个侧推棒(5)，串联在一起的两个相邻侧推棒(5)之间通过连接管(3)及连接杆(4)连接，且侧推棒(5)之间设置保护套(6)，同组全部塞入后调整液压顶8朝向采空区16方向；

3)进液长管(2-1)和回液长管(2-2)与侧推棒(5)之间通过高压接头(11)连接；

4)并打开进油阀门，关闭回油阀，启动防爆泵站(1)，同组的侧推棒(5)的液压顶(8)伸出，产生推力，劈裂临空面顶板岩层；

5)待液压表达到预先设定的压力值时，打开回油阀门，回液长管供液，液压顶(8)收回，随后顶板钻孔(17)内回撤设备，完成施工；

6)依次完成其他组顶板钻孔(17)的预裂施工；

7)随着采煤工作面持续推进，采空区(16)顶板沿着顶板钻孔(17)的切顶缝垮落，在端头液压支架(13)后方的巷旁墙体(15)外侧垮落，完成切顶工作。

8.根据权利要求7所述的煤矿井下液压定向切顶设备的施工方法，其特征在于，每个顶板钻孔(17)的深度为6-10m，倾角为10-20°，相邻两个顶板钻孔(17)之间的间距为0.5-2.0m。