[发明专利]急倾斜煤层n形综采支架

说明书

本发明涉及液压支架技术领域，尤其适用于煤层厚度小于8米，煤层倾角大于45度的急倾斜煤层开采，可实现上述煤层的长壁式支护开采，是一种急倾斜煤层n形综采支架。其包括位于顶板侧的顶板侧撑梁、采空区掩护梁、采空区铰接梁、位于底板侧的底板侧撑梁、立柱，采空区掩护梁与采空区铰接梁铰接后背对采空区，顶板侧撑梁、采空区掩护梁、采空区铰接梁、底板侧撑梁间铰接后形成一个n字型结构的支架，顶板侧撑梁和底板侧撑梁之间安装有至少一排支撑两根立柱。本发明结构合理而紧凑，使用方便，可适应不同煤层厚度、不同煤层角度的煤层开采，可有效降低劳动强度，提高作业效率和开采产量。

技术领域

本发明涉及液压支架技术领域，尤其适用于煤层厚度小于8米，煤层倾角大于45度的急倾斜煤层开采，可实现上述煤层的长壁式支护开采，是一种急倾斜煤层n形综采支架。

背景技术

传统的液压支架、采煤机、刮板输送机的三机配套长壁式开采工作面，支架布置方式为支架顶梁支撑顶板，支架底座支撑底板，支架顶梁、底座平行于工作面（即切眼）底面，即支架为c形结构支架布置。液压支架、采煤机、刮板输送机组成的三机沿煤层倾向布置沿煤层走向推进，采煤机沿煤层走向开采支架前部煤壁的煤，该采煤方法中的三机随着煤层倾角增大而沿工作面的下滑力也增大，同时操作和维护难度也增大，煤层倾角逐渐增到一定角度后将最终无法使用。目前在大倾角煤层中使用传统的三机配套长壁式开采方法一直在研究、解决、克服工作面角度较大时的支架防倒、防滑与采煤机、刮板机在大倾角煤层中的防滑及使用问题，在大倾角煤层特别是角度逐渐逼近90度的煤层，传统的三机配套长壁式开采方法一直没有很好的解决方案。

在急倾斜煤层开采中, 对于煤层厚度小于8米，煤层倾角大于45度的急倾斜煤层开采曾采用柔性掩护支架开采法、小阶段煤层液压支架开采工艺，但因为均存在种种缺陷已不适合该种煤层的使用。该种煤层一直没有与之配套可靠实用的支护设备、开采设备可供使用，目前遇到该种煤层不得不放弃开采。

柔性掩护支架开采法的布置方式为在急倾斜煤层中上部设置与水平面平行的回风顺槽，距回风顺槽一定距离的下部设置一条与水平面平行的运输顺槽，上下巷道之间贯通工作面巷道，工作面巷道与水平面夹角为20-40度左右。柔性掩护支架向下推进过程中下部掩护支架逐渐窜入运输顺槽，窜入运输顺槽的支架需不断运输到上部回风顺槽进行支架补充，劳动强度大。此外，该型支架适应煤层厚度范围小，煤层变厚会丢没，煤层变薄就无法使用，不同的煤层变化需要配置不同长度的柔性掩护支架，存在使用不便、机械开采效率低、劳动强度大、产量低、支架不稳定和安全性差等诸多的问题，目前该采煤工艺及匹配的支护设备因劳动强度大，产量低已较少在煤矿中使用。

采用小阶段煤层液压支架开采工艺，支架的巷道布置为在急倾斜煤层中上部设置与水平面平行的回风顺槽，距回风顺槽约20米的下部设置一条与水平面平行的运输顺槽，上下巷道间每间隔6米打一个直径800mm左右的通风孔，使上下巷道贯通，形成U型通风。支架布置于下部运输顺槽道中，支架行进方向为沿运输顺槽向前推进。该种布置方式，支架后部和上部的通风孔因垮落破坏或支架顶梁遮挡无法实现U型通风，支架前部的通风孔可实现U型通风，但新鲜的空气难以到达支架所在的工作位置，支架工作位置为盲巷，易造成瓦斯聚集带来较大安全隐患，2016年因为急倾斜4-8米单一厚煤层水平分段放顶煤采煤法无法构建安全的U型通风系统存在工作面有毒有害气体聚集风险而被煤炭安检部门淘汰，目前该种设备和开采工艺已全面停用。

发明内容

本发明提供了一种急倾斜煤层n形综采支架，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有支架在急倾斜煤层开采过程中出现的通风问题、三机配套长壁式机械化开采问题。使该种不可开采煤层再次变为可开采煤层，并可极大的提高该种煤层开采效率，提高安全性，提高自动化开采水平。