[实用新型]组架柔性掩护支柱装置

说明书

本实用新型涉及的是一种用于大倾角、急倾斜煤层中采煤的组架柔性掩护支柱装置。

目前我国大倾角、急倾斜煤层中采煤广泛应用了伪俯斜柔性掩护支架。这种伪俯斜柔性掩护支架仍存在以下不足：

①，掩护支架由型钢制作，只能被动承载，没有主动支撑能力，对围岩控制能力差；

②，支架宽度一定，不能适应煤层采高厚度的较大变化；

③，支架需在上风巷刷大安装，开采中支架从上风巷逐步下放改变成采面伪俯斜状态，支架易发生扭动窜位；

④，支架在采面开采下放中，易发生扭斜窜位，位态难以调控；

⑤，采面操作空间狭窄，影响开采操作和通风安全。

为此，人们又研究出一种伪俯斜掩护支柱，取得了一定效果，但仍存在以下不足：

①，适应煤层采高一般在1.6～2.0m左右。当采高更大时，单体液压支柱在大倾角采面的支回柱困难，支柱的稳定性较差；

②，对于软底和破碎顶板的控制能力较差，支柱初撑力低，易发生推底、倒柱、窜矸事故，对圉岩的控制能力不足；

③，伪俯斜布置的单体密集支柱，随采面开采推进，需人工进行回柱和重新支柱，工作量大，劳动强度大，影响劳动效率。

鉴于以上原因，本实用新型的目的是为了提供一种控制能力、适应能力强，调宽范围大，稳定性强，劳动效率高的组架柔性掩护支柱装置。

本实用新型中有多组双柱式液压支架组件和置于双柱式液压支架组件间的并通过柔性联接件与双柱式液压支架组件连接的架间单体液压支柱（参见图1）。

上述的双柱式液压支架组件间有顶梁，底梁，分别与顶梁、底梁连接的组架密集柔性单体液压支柱和两端分别与底梁、顶梁连接的组架支撑单体液压支柱，在组架密集柔性单体液压支柱中有一个与顶梁连接（参见图1）。

上述的组架密集单体液压支柱和底梁间有斜撑（参见图2），提高了支柱抗侧向载荷的能力，增强结构强度和稳定性。

上述的柔性联接件为至少两组双钢丝绳和置于其上的绳卡（参见图1），将组架密集柔性单件液压支柱和组架支撑单体液压支柱环抱紧固定位，形成柔性整体。

上述的支柱装置中设置了密集单体支柱、密集柔性单体支柱（参见图3），多个密集单体支柱组成一排适用于直接在采面上端伪俯斜安装，以解决上端安全正常移架与安装之需，在多个密集单体支柱上套以钢丝绳和绳卡便可组成密集柔性单体支柱组件，以适用于采面较长，为了加快移柱下放速度，需分段设置时之需要，与相邻上段的组架柔性掩护支柱连接成整体。

本实用新型在采面可连续设置，也可分段设置（参见图3），在采面的下放移柱，一般采用从上往下，依次逐段卸压、下移、支撑的连续操作工艺。

与已有的技术相比，本实用新型具有以下优点：

①，一律采用单体液压支柱组合成柔性掩护结构，有足够的初撑力和工作阻力，大大加强了顶板管理和圉岩控制能力；

②，提高了柔性掩护开采对煤层厚度和采高变化的适应能力，具备较大的可调宽特性，且可通过更换单体液压支柱型号或采用单体支柱活接长技术，进一步扩大其调宽范围达3～3.5m左右；

③，改善提高了柔性支护的下放移动性能，本实用新型中可以处于支撑状态的柔性支柱为固定支承点，对相邻柔性支柱实施牵引、拉伸移柱，可实现在较小的临界倾角状态下，矸石推力不足时的正常移柱下放；

④，因顶梁的使用，提高了对破碎顶板和近距离煤层联合开采的顶板控制能力，有效防止冒顶漏矸事故，从根本上解决了大倾角煤层开采、难以正常安全使用铰接顶梁的难题；

⑤，由于采用的是双柱式液压支架的组合柔性掩护支柱结构，故在大倾角、大采高、软底、破碎顶板等情况下，均能保持支架的正常工作状态和整个支护的状态。整个支护结构，既有足够的良好的柔性，又有足够的强度、刚度和稳定性，从根本上防止倒架窜矸事故；

⑥，采用新的从上往下、依次逐段卸压、移柱下放、重新支撑的连续操作工艺，使下放移柱处于局部受控整体移柱状态，其位态易于控制和调整，使之保持正常的工作态势；

⑦，采用新的双钢丝环保紧固定位方式，方便可靠，有效防止支柱的窜位；

⑧，突破了在回风平巷刷大、安装柔性掩护支架的传统技术，采用直接在采面上端伪俯斜安装，还解决了原柔性支架在回风平巷安装，然后下放到采面改变成伪斜状态时，支架易扭斜、倾倒、窜位的难题；

⑨，突破了原柔性掩护支架不能在采面分段设置的传统技术。本实用新型可根据伪俯斜采面的长短和工艺需要，可在采面分段搭接设置，以实现分段平行作业；