本發(fā)明涉及煤礦機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種類土質(zhì)煤工作面全封閉掩護(hù)支架裝置。

背景技術(shù)：

液壓支架作為一種支護(hù)設(shè)備，在煤礦開采過程中具有廣泛的應(yīng)用。隨著煤礦采深的不斷增加，對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)條件極松軟煤層工作面片幫和冒頂?shù)姆乐?，?yīng)該充分分析工作面工程地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件，利用支架與圍巖的相互作用關(guān)系，選擇合適的工作面液壓支架以及相配套的支架支護(hù)體系來進(jìn)行防治工作。

類土質(zhì)煤作為一種新提出的創(chuàng)新概念，代表的是一種破碎松散的，物理性質(zhì)似土非土的煤巖體，如淮南新莊孜煤礦66207工作面就是典型的類土質(zhì)煤工作面，頂板較破碎，容易冒頂和掉頂，工作面的直接底板為泥巖、煤，底板巖性松軟，煤壁片幫嚴(yán)重，常用的液壓支架支護(hù)由于設(shè)計(jì)不配套，支護(hù)效果并不好，工人在這樣的工作面工作，安全得不到保障。常用的化學(xué)注漿加固煤壁和頂板的方法，不僅成本過高，而且對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害，不利于工人身體健康。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明目的是提供一種類土質(zhì)煤工作面全封閉掩護(hù)支架裝置，以解決類土質(zhì)煤工作面冒頂、片幫嚴(yán)重，工人安全得不到保證的問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種類土質(zhì)煤工作面全封閉掩護(hù)支架裝置，包括若干平行布置的掩護(hù)支架系統(tǒng)，所述掩護(hù)支架系統(tǒng)包括液壓支架和碳纖維網(wǎng)，所述液壓支架為支撐掩護(hù)式液壓支架，所述液壓支架包括頂梁、護(hù)幫板、伸縮梁、掩護(hù)梁、四根立柱、前連桿、后連桿、底座和推移裝置，四根所述立柱的底端通過鉸接設(shè)置在所述底座上，所述頂梁的后部與所述掩護(hù)梁的上端相鉸接；所述掩護(hù)梁、所述前連桿、所述后連桿和所述底座互相鉸接構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，所述頂梁為整體結(jié)構(gòu)，在所述頂梁前端體內(nèi)通過兩個(gè)伸縮梁千斤頂鉸接有所述伸縮梁，所述伸縮梁最大伸縮量為800mm，所述伸縮梁千斤頂行程大于割煤步距；在所述伸縮梁前端鉸接有護(hù)幫板；

所述液壓支架的上方鋪設(shè)有所述碳纖維網(wǎng)，所述掩護(hù)梁的后部也采用所述碳纖維網(wǎng)覆蓋住，且位于所述掩護(hù)梁后部的所述碳纖維網(wǎng)沿矸石的側(cè)壁鋪設(shè)，所述碳纖維網(wǎng)的一端固定在所述矸石的底部，所述碳纖維網(wǎng)的另一端從所述護(hù)幫板的前端下垂，并采用所述伸縮梁和所述護(hù)幫板將碳纖維網(wǎng)的下垂的部分頂在煤壁的工作面上，所述頂梁上設(shè)有滑輪，靠近所述煤壁的兩個(gè)所述立柱上設(shè)有手動(dòng)絞盤，鋼絲繩的一端固定在所述手動(dòng)絞盤上，另一端穿過所述滑輪固定在下垂的所述碳纖維網(wǎng)的一端；

所述護(hù)幫板包括一級(jí)護(hù)幫板和二級(jí)護(hù)幫板，所述一級(jí)護(hù)幫板長(zhǎng)度為800mm，所述二級(jí)護(hù)幫板長(zhǎng)度為400～700mm，所述一級(jí)護(hù)幫板與所述伸縮梁通過兩個(gè)護(hù)幫千斤頂鉸接；所述二級(jí)護(hù)幫板通過兩個(gè)護(hù)幫千斤頂二與所述一級(jí)護(hù)幫板相鉸接。

本發(fā)明所述的類土質(zhì)煤工作面全封閉掩護(hù)支架裝置，其中，所述碳纖維網(wǎng)為菱形碳纖維網(wǎng)。

本發(fā)明所述的類土質(zhì)煤工作面全封閉掩護(hù)支架裝置，其中，所述頂梁由四條主筋板、若干條橫筋及上、下蓋板組焊成的變截面整體箱型結(jié)構(gòu)；四條所述主筋板夾空內(nèi)焊有四個(gè)柱窩，所述四個(gè)柱窩與四根所述立柱頂端的球形柱頭鉸接；所述頂梁箱體中部設(shè)有四個(gè)套筒，所述套筒內(nèi)安裝彈簧、導(dǎo)桿、側(cè)推千斤頂和銷軸，所述套筒與側(cè)護(hù)板通過所述銷軸連接；所述頂梁前部設(shè)有鉸接防倒千斤頂?shù)倪B接筒座，所述側(cè)護(hù)板的寬度為相鄰兩所述液壓支架間距的一半。

本發(fā)明所述的類土質(zhì)煤工作面全封閉掩護(hù)支架裝置，其中，所述底座為整體式底座，四條主筋形成左右兩個(gè)立柱安裝空間，中間通過前端大過橋、后部箱型結(jié)構(gòu)把左右兩部分連成一體，所述底座的前端兩側(cè)分別設(shè)有角度可調(diào)的防倒滑裝置。

本發(fā)明所述的類土質(zhì)煤工作面全封閉掩護(hù)支架裝置，其中，所述前連桿和所述后連桿的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)為分體式，均為鋼板焊接的箱型結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明所述的類土質(zhì)煤工作面全封閉掩護(hù)支架裝置，其中，所述伸縮梁為內(nèi)伸式伸縮梁，主要由頂板、腹板和立筋組成。

本發(fā)明任意一項(xiàng)所述的類土質(zhì)煤工作面全封閉掩護(hù)支架裝置，其中，所述液壓支架的液壓系統(tǒng)的控制采用聯(lián)鎖控制，靠近所述煤壁的兩個(gè)所述立柱均與所述底座的抬座千斤頂?shù)穆?lián)鎖控制；所述推移裝置的推移千斤頂與所述底座的調(diào)底座千斤頂?shù)穆?lián)鎖控制；所述推移千斤頂與所述伸縮梁千斤頂?shù)穆?lián)鎖控制；所述推移千斤頂與頂梁的所述側(cè)推千斤頂?shù)穆?lián)鎖控制。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.伸縮梁千斤頂行程大于割煤步距(常規(guī)是伸縮梁千斤頂行程等于割煤步距)，能及時(shí)以高應(yīng)力狀態(tài)支護(hù)最新裸露出來的新鮮煤壁；護(hù)幫板由一級(jí)護(hù)幫板與二級(jí)護(hù)幫板配合使用，比傳統(tǒng)的護(hù)幫板尺寸增大，支撐力提高，類土質(zhì)煤工作面容易片、冒、漏，因此護(hù)幫板尺寸增大、液壓支架的行程增加，比采煤機(jī)的截深大一些，及時(shí)支護(hù)煤壁。

2.頂梁的側(cè)護(hù)板側(cè)向尺寸增大，側(cè)護(hù)板寬度為兩液壓支架間距的一半，類土質(zhì)工作面由于頂板破碎，故相鄰液壓支架之間的側(cè)護(hù)板尺寸增大，做到相鄰液壓支架間無空隙，避免破碎頂板冒落矸石溶入工作面。

3.碳纖維網(wǎng)鋪設(shè)到整個(gè)回采空間上方，隔離破碎矸石，隔離了工作面空間與外部危險(xiǎn)源，做到了本質(zhì)安全。

本發(fā)明解決了類土質(zhì)煤工作面冒頂、片幫嚴(yán)重，工人安全得不到保證的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述掩護(hù)支架裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述液壓支架的頂梁的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述伸縮梁與護(hù)幫板的結(jié)構(gòu)示意圖。

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1-3所示，一種類土質(zhì)煤工作面全封閉掩護(hù)支架裝置，包括若干平行布置的掩護(hù)支架系統(tǒng)，所述掩護(hù)支架系統(tǒng)包括液壓支架1和碳纖維網(wǎng)2，碳纖維網(wǎng)2為菱形碳纖維網(wǎng)，液壓支架1為支撐掩護(hù)式液壓支架，液壓支架1包括頂梁11、護(hù)幫板12、伸縮梁13、掩護(hù)梁14、四根立柱15、前連桿16、后連桿17、底座18和推移裝置19，四根立柱5的底端通過鉸接設(shè)置在底座18上，頂梁11的后部與掩護(hù)梁14的上端相鉸接；掩護(hù)梁14下端與前連桿16和后連桿17的上端鉸接，前連桿16和后連桿17的下端與底座18的后部相鉸接，掩護(hù)梁14、前連桿16、后連桿17和底座18互相鉸接構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，頂梁11為整體結(jié)構(gòu)，在頂梁11前端體內(nèi)通過兩個(gè)伸縮梁千斤頂131鉸接有伸縮梁13；伸縮梁13為內(nèi)伸式伸縮梁，主要由頂板、腹板和立筋組成，強(qiáng)度較高，通過兩個(gè)伸縮梁千斤頂131控制其伸縮，伸縮梁13最大伸縮量為800mm，伸縮梁千斤頂131行程大于割煤步距，采煤機(jī)截深為600mm；在伸縮梁13前端鉸接有護(hù)幫板12，前連桿16和后連桿17的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)為分體式，均為鋼板焊接的箱型結(jié)構(gòu)；

液壓支架1的上方鋪設(shè)有碳纖維網(wǎng)2，掩護(hù)梁14的后部也采用碳纖維網(wǎng)2覆蓋住，且位于掩護(hù)梁14后部的碳纖維網(wǎng)2沿矸石4的側(cè)壁鋪設(shè)，碳纖維網(wǎng)2的一端固定在矸石4的底部，碳纖維網(wǎng)2的另一端從護(hù)幫板12的前端下垂，并采用伸縮梁13和護(hù)幫板12將碳纖維網(wǎng)2的下垂的部分頂在煤壁3的工作面上，頂梁11上設(shè)有滑輪(圖中未示出)，靠近煤壁3的兩個(gè)立柱15上設(shè)有手動(dòng)絞盤5，鋼絲繩6的一端固定在手動(dòng)絞盤5上，另一端穿過所述滑輪固定在下垂的碳纖維網(wǎng)2的一端；

頂梁11由四條主筋板113、若干條橫筋及上、下蓋板組焊成的、變截面整體箱型結(jié)構(gòu)；四條主筋板113夾空內(nèi)焊有四個(gè)柱窩111，所述四個(gè)柱窩111與四根立柱15頂端的球形柱頭鉸接；頂梁11箱體中部設(shè)有四個(gè)套筒112，所述套筒112內(nèi)安裝彈簧、導(dǎo)桿、側(cè)推千斤頂和銷軸，套筒112與側(cè)護(hù)板114通過所述銷軸連接；頂梁11前部設(shè)有鉸接防倒千斤頂115的連接筒座116，側(cè)護(hù)板114的寬度為相鄰兩所述液壓支架間距的一半；

護(hù)幫板12包括一級(jí)護(hù)幫板121和二級(jí)護(hù)幫板122，一級(jí)護(hù)幫板121長(zhǎng)度為1100mm，二級(jí)護(hù)幫板122長(zhǎng)度為700mm，一級(jí)護(hù)幫板121與伸縮梁13通過兩個(gè)護(hù)幫千斤頂一132相鉸接，護(hù)幫千斤頂一132的由兩個(gè)護(hù)幫千斤頂一132實(shí)現(xiàn)一級(jí)護(hù)幫板121上擺與收回工作；二級(jí)護(hù)幫板122通過兩個(gè)護(hù)幫千斤頂二123與一級(jí)護(hù)幫板121相鉸接，護(hù)幫千斤頂二123的由兩個(gè)護(hù)幫千斤頂二123實(shí)現(xiàn)二級(jí)護(hù)幫板122上擺與收回動(dòng)作；

底座18為整體式底座，四條主筋形成左右兩個(gè)立柱安裝空間，中間通過前端大過橋、后部箱型結(jié)構(gòu)把左右兩部分連成一體，底座18的前端兩側(cè)分別設(shè)有角度可調(diào)的防倒滑裝置，用于和相鄰底座18連接，以防止液壓支架1的滑倒。

液壓支架1的液壓系統(tǒng)的控制采用聯(lián)鎖控制，靠近煤壁3的兩個(gè)立柱15均與底座18的抬座千斤頂?shù)穆?lián)鎖控制、推移裝置19的推移千斤頂與底座18的調(diào)底座千斤頂?shù)穆?lián)鎖控制、所述推移千斤頂與伸縮梁千斤頂131的聯(lián)鎖控制、所述推移千斤頂與頂梁11的所述側(cè)推千斤頂?shù)穆?lián)鎖控制。

實(shí)施例2

一種類土質(zhì)煤工作面全封閉掩護(hù)支架裝置，除一級(jí)護(hù)幫板121長(zhǎng)度為800mm，二級(jí)護(hù)幫板122長(zhǎng)度為400mm外，其它同實(shí)施例1。

本發(fā)明所述的類土質(zhì)煤工作面全封閉掩護(hù)支架裝置，在使用過程中，采煤機(jī)工作前，將伸縮梁13伸至煤壁處，打開護(hù)幫板12頂住煤壁3；采煤機(jī)工作時(shí)，收回護(hù)幫板12和伸縮梁13，移動(dòng)液壓支架1，打開伸縮梁13和護(hù)幫板12，并打開前連桿16和后連桿17，減小梁端距，充分支護(hù)頂板，進(jìn)行開采。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。