一种拆除掩护支架前梁的掩护支架及回撤方法

摘要

一种拆除掩护支架前梁的掩护支架及回撤方法，本发明涉及一种掩护式液压支架及利用掩护支架进行回撤的方法。本发明为了解决目前的掩护式液压支架必须设置掩护支架前梁存在的质量大、移动不便的问题。本发明所述底座的一端固接或铰接掩护梁连接板或掩护梁连接杆的一端，底座的中部固接或铰接顶梁液压立柱的低端；掩护梁的一端铰接掩护梁连接板或掩护梁连接杆的另一端；掩护梁的另一端铰接顶梁的一端，顶梁的另一端为顶梁边沿，不再连接任何装置，顶梁的中部铰接顶梁液压立柱的顶端；所述的顶梁的长度为2.1米；掩护梁液压支柱的一端铰接掩护梁的中部，掩护梁液压支柱的另一端铰接到底座上。本发明适用于井下采煤工作面液压支架的回撤作业。

说明书

技术领域

本发明涉及一种掩护式液压支架及利用掩护支架进行回撤的方法。

背景技术

综采工作面的搬迁是矿井的重要生产准备工作，也是实现高效安全生产的重要环节。目前，在综采工作面的搬迁过程中最重要的工作为工作面的液压支架回撤，工作面的液压支架具有体积大、质量大的特点，如何在保证工作面顶板安全的前提下快速回撤支架，缩短工作面搬迁周期，满足工作面正常接替是工作面回撤的关键。

随着综合机械化采煤工作面的增多，综采速度也在不断加快，综采工作面搬家倒面的工作量也越来越大。采煤工作结束后需要回撤采煤工作面液压支架的区域为井下采空区，为了保证回撤采煤工作面液压支架需要借助掩护式液压支架进行，工作面的液压支架的撤离过程伴随着掩护式液压支架移动。目前的掩护式液压支架的顶板一端必须设置掩护支架前梁a，如图1所示，因为顶板过长不利于掩护式液压支架的撤离，按照目前的掩护式液压支架撤离方式，为了保证作业人员的安全必须设置掩护支架前梁a。

但是这种掩护式液压支架重量很大，仅仅是掩护支架前梁a一般为3吨以上，这样十分不利于掩护式液压支架移动，而且由于掩护式液压支架移动是借助绞车的拖拽实现的，质量过大不但会消耗过多的能源，而且绞车和拖拽绳极易损坏。同时掩护支架前梁a一般在1.4米以上，而且掩护支架前梁a是设置在顶梁的一端的，这样导致整体长度过长，由于掩护式液压支架移动空间有限，所以掩护式液压支架移动十分不便。并且掩护支架前梁a的存在也增加了掩护式液压支架的制造成本。

发明内容

本发明为了解决目前的掩护式液压支架必须设置掩护支架前梁存在的质量大、移动不便的问题。

一种拆除掩护支架前梁的掩护支架，包括底座、掩护梁、顶梁、掩护梁液压支柱、掩护梁连接板或掩护梁连接杆、顶梁液压立柱；所述底座的一端固接或铰接掩护梁连接板或掩护梁连接杆的一端，底座的中部固接或铰接顶梁液压立柱的低端；掩护梁的一端铰接掩护梁连接板或掩护梁连接杆的另一端；掩护梁的另一端铰接顶梁的一端，顶梁的另一端为顶梁边沿，不再连接任何装置，顶梁的中部铰接顶梁液压立柱的顶端；所述的顶梁的长度为2.1米；

掩护梁液压支柱的一端铰接掩护梁的中部，掩护梁液压支柱的另一端铰接到底座上。

进一步地，所述顶梁包括顶梁旋转轴、顶梁支撑轴和若干顶梁臂；若干顶梁臂并排设置，顶梁支撑轴垂直穿过若干顶梁臂中部，并能够与顶梁臂相对转动，顶梁液压立柱的顶端通过顶梁支撑轴与顶梁的中部铰接；顶梁旋转轴垂直穿过若干顶梁臂的一端，并能够与顶梁臂相对转动，掩护梁的另一端通过顶梁旋转轴与顶梁铰接。

进一步地，所述若干顶梁臂上端面连接有拉筋板。

进一步地，所述的一种拆除掩护支架前梁的掩护支架，还包括顶梁掩护侧板，所述的顶梁掩护侧板设置在顶梁长度方向上的两侧。

一种利用拆除掩护支架前梁的掩护支架的回撤方法，包括以下步骤：

步骤1、将拆除掩护支架前梁的掩护支架简记为掩护支架；

在回撤之前，采煤工作面并排设置若干采煤工作区液压支架，且采煤工作区液压支架的前探梁朝向煤壁一侧，并排设置的若干采煤工作区液压支架的前探梁支护形成的回撤通道；掩护支架设置设置在回撤通道的尽头处，位于采煤工作区液压支架的外侧，并与采煤工作区液压支架垂直，拆除掩护支架前梁的掩护支架的顶梁朝向回撤方向；

掩护支架的外侧、采煤工作区液压支架的外侧形成回撤的控顶区；回撤的控顶区在掩护支架的长度方向上的距离与掩护支架的长度相等；

在回撤的控顶区范围，从采煤工作区液压支架向回撤的控顶区内依次平行设置三根铰接顶梁，铰接顶梁有单体液压支柱支撑；

根据铰接顶梁的位置确定三角区和采空区，三角区和采空区为全等的直角三角形，采空区一条直角边为2米，采空区另一条直角边为掩护支架的长度；

步骤2、回撤并排设置的采煤工作区液压支架中靠近回撤的控顶区的采煤工作区液压支架，使采煤工作区液压支架转向回撤通道并沿着回撤通道进行回撤；

步骤3、使掩护支架沿着回撤通道向回撤方向移动，移动距离为采煤工作区液压支架的宽度；然后首先对采空区进行“放顶”，实现采煤上方的泄压；再对回撤的控顶区进行“放顶”；

步骤4、重复步骤1至3，直至所有设备回撤完成。

本发明的有益效果：

1、较现有的掩护式液压支架而言，本发明发明的掩护式液压支架重量至少减少3吨，所以使用绞车拖拽掩护式液压支架时的阻力就更小，掩护式液压支架的移动更加轻便，同时减少了绞车拖拽绳的损耗。同时由于顶梁由若干顶梁臂组成，能够进一步减轻掩护式液压支架的重量，且能够保持足够的强度，也进一步降低了制造成本。

2、相比利用现有的掩护支架回撤，由于本发明能够很大程度上减小采空区的面积，在对采空区进行“放顶”时能够极大地减少采煤顶部垮塌的机率，控顶区的减小也使得工人作业的安全系数提高了一倍，保障了工人的安全。

同时由于回撤的控顶区减小了，本来需要在控顶区域打四排单体支护减少到三排单体支护，节省了控顶区内铰接顶梁和单体支护的用量，而且降低了工人的劳动强度，能够很大程度上降低回撤及采煤的成本；

由于本发明的掩护式液压支架的相对长度至少减小了1.4米，使得在有限的掩护式液压支架移动空间里能够移动方便、快捷，提高了工作面的液压支架回撤的效率。与目前的掩护式液压支架相比，在其他条件相同情况下，使用目前的掩护式液压支架的情况下回撤综采工作面60台液压支架一共用了10天(2班/天)，而使用本发明的情况下回撤综采工作面60台液压支架一共用了8天(2班/天)，由此可见回撤效率更高、工期更短，保证了工作面的接替。进一步降低了采煤成本。

附图说明

图1为目前的掩护式液压支架结构示意图；

图2为掩护梁液压支柱铰接到顶梁的掩护式液压支架结构示意图；

图3为顶梁的侧视结构示意图；

图4为顶梁的俯视结构示意图；

图5为使用目前的掩护式液压支架时的工作面液压支架回撤工作区域示意图；

图6为使用本发明时的工作面液压支架回撤工作区域示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图2说明本实施方式，

1、一种拆除掩护支架前梁的掩护支架，其特征在于，包括底座1、掩护梁2、顶梁3、掩护梁液压支柱4、掩护梁连接板或掩护梁连接杆5、顶梁液压立柱6；所述底座1的一端固接或铰接掩护梁连接板或掩护梁连接杆5的一端，底座1的中部固接或铰接顶梁液压立柱6的低端；掩护梁2的一端铰接掩护梁连接板或掩护梁连接杆5的另一端；掩护梁2的另一端铰接顶梁3的一端，顶梁3的另一端为顶梁边沿，不再连接任何装置，即拆除掩护支架前梁，顶梁3的中部铰接顶梁液压立柱6的顶端；所述的顶梁3的长度为2.1米；

掩护梁液压支柱4的一端铰接掩护梁2的中部，掩护梁液压支柱4的另一端铰接到底座1上。

较现有的掩护式液压支架而言，本发明发明的掩护式液压支架重量至少减少3吨，所以使用绞车拖拽掩护式液压支架时的阻力就更小，掩护式液压支架的移动更加轻便，同时减少了绞车拖拽绳的损耗。同时由于顶梁由若干顶梁臂组成，能够进一步减轻掩护式液压支架的重量，且能够保持足够的强度，也进一步降低了制造成本。

具体实施方式二：结合图3和图4说明本实施方式，

本实施方式所述顶梁3包括顶梁旋转轴33、顶梁支撑轴32和若干顶梁臂31；若干顶梁臂31并排设置，顶梁支撑轴32垂直穿过若干顶梁臂31中部，并能够与顶梁臂31相对转动，顶梁液压立柱6的顶端通过顶梁支撑轴32与顶梁3的中部铰接；顶梁旋转轴33垂直穿过若干顶梁臂31的一端，并能够与顶梁臂31相对转动，掩护梁2的另一端通过顶梁旋转轴33与顶梁3铰接。

其他结构和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：

本实施方式所述若干顶梁臂31上端面连接有拉筋板34。

其他结构和参数与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：

本实施方式所述的一种拆除掩护支架前梁的掩护支架，还包括顶梁掩护侧板7，所述的顶梁掩护侧板7设置在顶梁3长度方向上的两侧。

其他结构和参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：

一种利用拆除掩护支架前梁的掩护支架的回撤方法，包括以下步骤：

步骤1、将拆除掩护支架前梁的掩护支架简记为掩护支架；

如图6所示，在回撤之前，采煤工作面并排设置若干采煤工作区液压支架，且采煤工作区液压支架的前探梁朝向煤壁一侧，并排设置的若干采煤工作区液压支架的前探梁支护形成的回撤通道；掩护支架设置设置在回撤通道的尽头处，位于采煤工作区液压支架的外侧，并与采煤工作区液压支架垂直，拆除掩护支架前梁的掩护支架的顶梁3朝向回撤方向(图5和图6中的箭头方向为回撤方向)；

掩护支架的外侧、采煤工作区液压支架的外侧形成回撤的控顶区；回撤的控顶区在掩护支架的长度方向上的距离与掩护支架的长度相等；

在回撤的控顶区范围，从采煤工作区液压支架向回撤的控顶区内依次平行设置三根铰接顶梁，铰接顶梁有单体液压支柱支撑；

根据铰接顶梁的位置确定三角区和采空区，三角区和采空区为全等的直角三角形，采空区一条直角边为2米，采空区另一条直角边为掩护支架的长度；根据图5和图6可以看出，当本发明掩护支架的长度为2.1米时，采空区另一条直角边采空区另一条直角边对应为2.1米；而利用现有的掩护支架回撤时，采空区另一条直角边采空区另一条直角边为3.5米左右，也正是由于这样，利用现有的掩护支架回撤时，为了保证“放顶”安全，回撤的控顶区内至少设置四根铰接顶梁；

步骤2、回撤并排设置的采煤工作区液压支架中靠近回撤的控顶区的采煤工作区液压支架，使采煤工作区液压支架转向回撤通道并沿着回撤通道进行回撤；

步骤3、使掩护支架沿着回撤通道向回撤方向移动，移动距离为采煤工作区液压支架的宽度；然后首先对采空区进行“放顶”，实现采煤上方的泄压；再对回撤的控顶区进行“放顶”；

相比利用现有的掩护支架回撤，由于本发明能够很大程度上减小采空区的面积，在对采空区进行“放顶”时能够极大地减少采煤顶部垮塌的机率，控顶区的减小也使得工人作业的安全系数提高了一倍，保障了工人的安全。

同时由于回撤的控顶区减小了，本来需要在控顶区域打四排单体支护减少到三排单体支护，节省了控顶区内铰接顶梁和单体支护的用量，而且降低了工人的劳动强度，能够很大程度上降低回撤及采煤的成本；

步骤4、重复步骤1至3，直至所有设备回撤完成。

由于本发明的掩护式液压支架的相对长度至少减小了1.4米，使得在有限的掩护式液压支架移动空间里能够移动方便、快捷，提高了工作面的液压支架回撤的效率。与目前的掩护式液压支架相比，在其他条件相同情况下，使用目前的掩护式液压支架的情况下回撤综采工作面60台液压支架一共用了10天(2班/天)，而使用本发明的情况下回撤综采工作面60台液压支架一共用了8天(2班/天)，由此可见回撤效率更高、工期更短，保证了工作面的接替。进一步降低了采煤成本。