專利名稱：一種煤礦用支護設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煤礦開采領域，特別涉及一種煤礦用支護設備。
背景技術：
在進行煤礦開采時，工作面端頭和工作面巷道需要使用支護設備。目前國內(nèi)外煤礦對于工作面端頭及工作面巷道所用的支護基本分為兩種。一種是屬于綜采液壓支架的特制端頭支架，只用于端頭位置。另一種是單體支柱配工字鋼作為超前巷道支護。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題特制端頭支架造價非常高，笨重。中小型礦井無法使用。而單體支柱與工字鋼必須是人工搬移，且用于端頭支護時，回收是非常危險的工作，事故率非常高，且丟柱現(xiàn)象嚴重。近年來雖然有大量滑移支架試圖解決這個問題。但是，不管是前后梁的，還是左右雙梁并列的都克服不了任何一個梁在前移時，頂板所出現(xiàn)的大面積空頂危險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的是針對上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種工作面無空頂現(xiàn)象的煤礦用支護設備。為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采取的技術方案是一種煤礦用支護設備，包括前排架、 后排架、液壓推進缸和液壓支柱，所述前排架包括兩個以上的前排頂梁和兩個以上的前排托梁，所述前排頂梁下方并排設有前排托梁，一個所述前排托梁連接兩個以上的前排頂梁， 所述前排架下方設有液壓支柱；所述后排架包括兩個以上的后排頂梁和兩個以上的后排托梁，所述后排頂梁下方并排設有后排托梁，一個所述后排托梁連接兩個以上的后排頂梁，所述后排架下方設有液壓支柱；所述前排頂梁與所述后排頂梁間隔設置，所述前排托梁與前進方向相鄰的所述后排托梁之間設有間隙；所述液壓推進缸一端連接所述前排架，所述液壓推進缸另一端連接所述后排架。所述前排頂梁縱向設置，所述前排托梁橫向設置在所述前排頂梁的下方，所述前排托梁與所述前排頂梁在水平方向夾角為90度；所述后排頂梁縱向設置，所述后排托梁橫向設置在所述后排頂梁的下方，所述后排托梁與所述后排頂梁在水平方向夾角為90度。所述前排托梁、所述前排頂梁、所述后排托梁與所述后排頂梁的端頭設有安裝孔； 一個縱向設置的前排頂梁由兩個以上的短前排頂梁通過短前排頂梁端頭的安裝孔連接而成，一個橫向設置前排托梁由兩個以上的短前排托梁通過短前排托梁端頭的安裝孔連接而成；一個縱向設置的后排頂梁由兩個以上的短后排頂梁通過短后排頂梁端頭的安裝孔連接而成，一個橫向設置的后排托梁由兩個以上的短后排托梁通過短后排托梁端頭的安裝孔連接而成。所述液壓推進缸一端連接所述前排托梁，所述液壓推進缸另一端連接所述后排托
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所述前排頂梁、前排托梁、后排頂梁和后排托梁為方形的結(jié)構(gòu)鋼。所述液壓支柱并排設置在所述前排頂梁、前排托梁、后排頂梁和后排托梁的下方。所述液壓支柱并排設置在所述前排托梁和后排托梁的下方。所述前排頂梁與所述前排托梁之間設有落差塊；所述后排頂梁和所述后排托梁之間設有落差塊。所述后排架的后端設置有液壓斜柱。所述前排架或后排架能夠?qū)M向的托梁斷開后分解成兩個以上的排形架，每個排形架能夠單獨前移。本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是本發(fā)明在各種地質(zhì)條件下，無論是機采工作面還是炮采工作面，都能使用的。不但能用于采煤工作面的端頭，還能同時用于端頭支架前方巷道的20米超前支護。也可在綜采端頭支架工作面獨立用于超前支護。本發(fā)明的支護設備是全液壓支撐，自動行走。本發(fā)明具有整體性好，工作面無空頂現(xiàn)象，對頂板支護面積大，在用于端頭支護的同時，又可做為超前支護的設備使用。從而節(jié)約了大量勞動，還提高了安全指標。


圖1是本發(fā)明實施例中提供的煤礦用支護設備的仰視圖；圖2是本發(fā)明實施例中提供的液壓推進缸將前排架與后排架連接后的仰視圖；圖3是圖2的側(cè)視圖；圖4是本發(fā)明實施例中提供的前排架的仰視圖；圖5是本發(fā)明實施例中提供的前排架的側(cè)視圖；圖6是本發(fā)明實施例中提供的后排架的仰視圖；圖7是本發(fā)明實施例中提供的后排架的側(cè)視圖；圖8是本發(fā)明實施例中提供的前排架與后排架交叉組裝成頂梁體的仰視圖；圖9是本發(fā)明實施例中提供的前排架與后排架交叉組裝成頂梁體的側(cè)視圖；圖10是本發(fā)明實施例中提供的前排架滑動一個步距的仰視圖；圖11是本發(fā)明實施例中提供的煤礦用支護設備安裝在工作面后的側(cè)視圖；圖12a是本發(fā)明實施例中提供的支護設備前移步驟一的示意圖；圖12b是本發(fā)明實施例中提供的支護設備前移步驟二的示意圖；圖12c是本發(fā)明實施例中提供的支護設備前移步驟三的示意圖；圖12d是本發(fā)明實施例中提供的支護設備前移步驟四的示意圖；圖1 是本發(fā)明實施例中提供的支護設備前移步驟五的示意圖；圖12f是本發(fā)明實施例中提供的支護設備前移步驟六的示意圖；圖13是本發(fā)明實施例中提供的加長的排式頂梁端頭液壓支架的示意圖。圖中，1前排架，1. 1前排頂梁，1. 2前排托梁，2后排架，2. 1后排頂梁，2. 2后排托梁，3液壓推進缸，4液壓支柱，5工作面頂板，6工作面底板，7頂梁體，8加長頂梁體，9落差塊。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。參見圖1和圖2和圖3，一種煤礦用支護設備，包括前排架1和后排架2、液壓推進缸3和液壓支柱4，前排架1包括兩個以上的前排頂梁1. 1和兩個以上的前排托梁1. 2，前排頂梁1. 1下方并排設有前排托梁1. 2，一個前排托梁1. 2連接兩個以上的前排頂梁1. 1， 前排托梁1. 2下方設有液壓支柱4 ；后排架2包括兩個以上的后排頂梁2. 1和兩個以上的后排托梁2. 2，后排頂梁2. 1下方并排設有后排托梁2. 2，一個后排托梁2. 2連接兩個以上的后排頂梁2. 1，后排托梁2. 2下方設有液壓支柱4 ；前排頂梁1. 1與后排頂梁2. 1間隔設置，前排托梁1. 2與后排托梁2. 2間隔設置；前排托梁1. 2與前進方向相鄰的后排托梁2. 2 之間設有間隙；液壓推進缸3 —端連接前排架1，液壓推進缸3另一端連接后排架2。作為一種優(yōu)選，液壓推進缸3 —端連接前排托梁1. 2，液壓推進缸3另一端連接與前排托梁1. 2相鄰的后排托梁2. 2。液壓推進缸3 —端也可以連接在前排頂梁1. 1上，另一端連接后排頂梁2. 1。本發(fā)明組裝后前排架和后排架可以在液壓推進缸伸長與縮短的作用下，先后向前滑動。本發(fā)明整體性好，工作面無空頂現(xiàn)象，對頂板支護面積大，在用于端頭支護的同時，又可做為超前支護的設備使用。從而節(jié)約了大量勞動，提高了安全指標。作為一種優(yōu)選，參見圖4和圖5，前排頂梁1. 1和前排托梁1. 2都是橫斷面為方形的結(jié)構(gòu)鋼，若干條前排頂梁1. 1縱向設置(沿支架前進方向)，多條前排托梁1. 2橫向放置在前排頂梁1. 1的下方，固定后形成了前排架1。前排托梁1. 2與前排頂梁1. 1在水平方向夾角為90度。前排架1在頂視圖中為呈十字交叉狀的鋼架結(jié)構(gòu)。參見圖6和圖7，后排頂梁2. 1和后排托梁2. 2都是橫斷面為方形的結(jié)構(gòu)鋼，若干條后排頂梁2. 1縱向設置(沿支架前進方向)，多條后排托梁2. 2橫向放置在后排頂梁2. 1 的下方，固定后形成了后排架2。后排托梁2. 2與后排頂梁2. 1在水平方向夾角為90度。 后排架2在頂視圖中為呈十字交叉狀的鋼架結(jié)構(gòu)。參見圖8和圖9，在使用中組裝好的前排架1與后排架2是兩個各自獨立的鋼架結(jié)構(gòu)。本發(fā)明是利用將它們間隔重疊、相互占有對方間隙的方法，裝配在一起而行成頂梁體。 并使這個頂梁體中的前排架1與后排架2，能在縱向相互拉開支架前進一步的距離。當它們間隔重疊的裝配后就成為圖8和圖9所現(xiàn)的頂梁體結(jié)構(gòu)。然后用液壓推進缸3將前排架1 與后排架2連為一體。為了安裝、運輸方便，前排托梁1. 2與前排頂梁1. 1、后排托梁2. 2與后排頂梁2. 1 的端頭都預留安裝孔，并在工廠制造成多段短梁，運到井下再安裝成整體。即一個縱向設置的前排頂梁1.1由兩個以上的短前排頂梁通過短前排頂梁端頭的安裝孔連接而成，一個橫向設置的前排托梁1. 2由兩個以上的短前排托梁通過短前排托梁端頭的安裝孔連接而成； 一個縱向設置的后排頂梁2. 1由兩個以上的短后排頂梁通過短后排頂梁端頭的安裝孔連接而成，一個橫向設置后排托梁2. 2由兩個以上的短后排托梁通過短后排托梁端頭的安裝孔連接而成。參見圖10和圖11，本發(fā)明組裝后前排架1和后排架2可以在液壓推進缸3伸長與縮短的作用下，先后向前滑動。液壓支柱4分別垂直設在前排架1和后排架2的下方。后排架2的最后端可設置若干斜柱用于阻擋垮落的頂板矸石。工作時，前排架1上的液壓支柱4卸載，前排架1上的液壓支柱4離開工作面底板6，前排頂梁1. 1脫離工作面頂板5，由于后排頂梁2. 1與后排托梁2. 2之間設有落差塊9，前排頂梁1. 1落到后排托梁2. 1上。前排架1先向前滑動，此時后排架2可獨立支撐工作面頂板5，前排架1向前滑動一個步距后即支撐好工作面頂板5，后排架2再向前滑動。這樣交替前移，分別支撐工作面頂板5，可使工作面頂板5避免出現(xiàn)空頂現(xiàn)象。工作面頂板5也就不容易因無支撐而破碎垮落了。本發(fā)明支架的全部動作都是液壓動力、自動前移不需工人搬運。由于頂梁在縱向長度方面可很方便的加長，所以在將其加長后，可將端頭前面的巷道一起支護起來，同時也起到了超前支護的作用。由于縱向頂梁可橫向增加若干條，托梁也可以橫向加長，所以支架也可用于縱向很短，橫向很長的回采工作面，做為回采支架使用。參見圖1，本發(fā)明在將前排架1、后排架2與液壓推進缸3組裝好后，再將液壓控制的液壓支柱4，安裝在前排架1和后排架2的下方，液壓支柱4安裝在前排頂梁1. 1、前排托梁1. 2、后排頂梁2. 1和后排托梁2. 2的下方，也可以并排設置在前排托梁1. 2和后排托梁 2. 2的下方或并排設置在前排托梁1. 2、后排托梁2. 2和前排頂梁1. 1的下方，或并排設置在前排托梁1. 2、后排托梁2. 2和后排頂梁2. 1的下方，液壓支柱4是固定的，也可以用臨時的。固定的液壓支柱4可與頂梁體同時向前移動。參見圖11，前排架和后排架交錯組裝后形成頂梁體7，頂梁體7用于支撐工作面頂板5。在使用中液壓支柱4要落在硬實的工作面底板6上，并以液壓加載，頂緊上方的工作面頂板5，使支架進入穩(wěn)定的工作狀態(tài)。工作面開采后，端頭支架要比工作面支架滯后前移，所以端頭支架的工作環(huán)境要比工作面支架危險。本發(fā)明在端頭使用的前移方法操作步驟如下(參見圖12a-圖12f)1、參見圖12a，向前排架的液壓支柱4的環(huán)形腔注液，提起前排架上的所有液壓支柱4，使柱腳離開工作面底板6。2、參見圖12b，向液壓推進缸3的圓形腔注液，液壓推進缸3伸長。使前排架帶著與前排架相接的液壓支柱4，一起前移一個步距。3、參見圖12c，向前排架的液壓支柱4的圓形腔注液使液壓支柱4伸長，柱腳落在工作面底板6上，上方撐緊工作面頂板5。4、參見圖12d，向后排架的液壓支柱4的環(huán)形腔注液，液壓支柱4縮短使柱腳提起離開工作面底板6。5、參見圖12e，向液壓推進缸3環(huán)形腔注液，液壓推進缸3縮短。使后排架帶著后排架的液壓支柱4 一起向前移動一個步距。6、參見圖12f，向后排架的液壓支柱4的圓形腔注液，使其伸長讓柱腳落實在工作面底板6上，撐緊工作面頂板5。以上是支架在端頭使用的前移方法，如果同時需要支架在超前20米的巷道中使用，即可在現(xiàn)有支架的基礎上，向前方一段段的用套筒穿銷軸的方法，接長全部前排頂梁和后排頂梁，即將頂梁體7上裝加長頂梁體8。加長頂梁體8下方適量的增加前排托梁與后排托梁及液壓支柱4。如果支架在前移時對頂?shù)哪Σ亮υ龃?，還需適當?shù)脑黾右簤和七M缸3 的數(shù)量。這樣本支架就可作為兩種支架在端頭和巷道中同時使用了(參見圖13)。本發(fā)明的前排架或后排架能夠?qū)M向的托梁斷開后，分解成兩個以上的排形架， 每個排形架能夠單獨前移。前排架為一個整體，后排架分解為多個排形架的情況，在移動時，前排架整體向前移動，然后，后排架分解的多個排形架分別向前移動。后排架為一個整體，前排架分解為多個排形架的情況，在移動時，前排架分解的多個排形架分別向前移動，然后，后排架整體向前移動。前排架分解為多個排形架，后排架分解為多個排形架的情況，前排架的斷開頭與后排架的斷開頭交錯排列。在移動時，前排架分解的多個排形架分別向前移動，然后，后排架分解的多個排形架分別向前移動。在較寬的端頭，或在回采工作面，將前排架或后排架從托梁中部橫向斷開，這樣就使原來的一個排，分解成為兩個排或多個排，它們可以分別前移，這種多排結(jié)構(gòu)在移架時由于需卸載液壓支柱的數(shù)量少，有利于工作面頂板的穩(wěn)定。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種煤礦用支護設備，其特征在于，包括前排架、后排架、液壓推進缸和液壓支柱，所述前排架包括兩個以上的前排頂梁和兩個以上的前排托梁，所述前排頂梁下方并排設有前排托梁，一個所述前排托梁連接兩個以上的前排頂梁，所述前排架下方設有液壓支柱；所述后排架包括兩個以上的后排頂梁和兩個以上的后排托梁，所述后排頂梁下方并排設有后排托梁，一個所述后排托梁連接兩個以上的后排頂梁，所述后排架下方設有液壓支柱；所述前排頂梁與所述后排頂梁間隔設置，所述前排托梁與前進方向相鄰的所述后排托梁之間設有間隙；所述液壓推進缸一端連接所述前排架，所述液壓推進缸另一端連接所述后排架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用支護設備，其特征在于，所述前排頂梁縱向設置，所述前排托梁橫向設置在所述前排頂梁的下方，所述前排托梁與所述前排頂梁在水平方向夾角為90度；所述后排頂梁縱向設置，所述后排托梁橫向設置在所述后排頂梁的下方，所述后排托梁與所述后排頂梁在水平方向夾角為90度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦用支護設備，其特征在于，所述前排托梁、所述前排頂梁、所述后排托梁與所述后排頂梁的端頭設有安裝孔；一個縱向設置的前排頂梁由兩個以上的短前排頂梁通過短前排頂梁端頭的安裝孔連接而成，一個橫向設置前排托梁由兩個以上的短前排托梁通過短前排托梁端頭的安裝孔連接而成；一個縱向設置的后排頂梁由兩個以上的短后排頂梁通過短后排頂梁端頭的安裝孔連接而成，一個橫向設置的后排托梁由兩個以上的短后排托梁通過短后排托梁端頭的安裝孔連接而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用支護設備，其特征在于，所述液壓推進缸一端連接所述前排托梁，所述液壓推進缸另一端連接所述后排托梁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用支護設備，其特征在于，所述前排頂梁、前排托梁、后排頂梁和后排托梁為方形的結(jié)構(gòu)鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用支護設備，其特征在于，所述液壓支柱并排設置在所述前排頂梁、前排托梁、后排頂梁和后排托梁的下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用支護設備，其特征在于，所述液壓支柱并排設置在所述前排托梁和后排托梁的下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用支護設備，其特征在于，所述前排頂梁與所述前排托梁之間設有落差塊；所述后排頂梁和所述后排托梁之間設有落差塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用支護設備，其特征在于，所述后排架的后端設置有液壓斜柱。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用支護設備，其特征在于，所述前排架或后排架能夠?qū)M向的托梁斷開后分解成兩個以上的排形架，每個排形架能夠單獨前移。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤礦用支護設備，包括前排架、后排架、液壓推進缸和液壓支柱，前排架包括兩個以上的前排頂梁和兩個以上的前排托梁，前排頂梁下方并排設有前排托梁，一個前排托梁連接兩個以上的前排頂梁，前排架下方設有液壓支柱；后排架包括兩個以上的后排頂梁和兩個以上的后排托梁，后排頂梁下方并排設有后排托梁，一個所述后排托梁連接兩個以上的后排頂梁，后排架下方設有液壓支柱；前排頂梁與所述后排頂梁間隔設置，前排托梁與前進方向相鄰的后排托梁之間設有間隙；液壓推進缸一端連接前排架，液壓推進缸另一端連接后排架。采用本發(fā)明的工作面無空頂現(xiàn)象，對頂板支護面積大。
文檔編號E21D23/06GK102454410SQ201010519539
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者張健康, 李信斌 申請人:李信斌, 高學敏