綜放工作面軌順端頭支架的制作方法

專利名稱：綜放工作面軌順端頭支架的制作方法
技術領域：
本發明涉及綜放工作面端頭支架，特別是一種適于沿空掘巷側布置軌道順 槽的綜放面軌順端頭支護及超前支護用的綜放工作面軌順端頭支架。
背景技術：
隨著綜采放頂煤技術的迅速發展，大功率采煤機組和大運量高可靠性刮板 輸送機及綜采工作面自動控制系統的使用,采煤工作面機械化自動化裝備水平 愈來愈高。但綜放工作面兩端頭目前仍沿用十字頂梁加單體支柱的形式進行維 護。不但工人的勞動強度大，延長了采煤機在工作面端頭的停機等待時間，更 嚴重的是端頭回料時危險性較大，給綜放工作面的高效推進和安全管理帶來一 定困難。目前，綜放工作面非沿空側的運輸順槽端頭液壓支架的研究已取得明
顯進展；但在沿空掘巷的軌道順槽，由于頂板壓力大、巷道變形量大，大型整 體式端頭支架因受空間限制而無法使用。綜放工作面沿空掘巷的軌道順槽端 頭，由于圍巖在多種支承壓力的作用下，受采動影響很大，礦壓顯現復雜，巷 道變形量大，既是頂板維護的重點也是頂板管理的難點。改善沿空掘巷軌順端 頭的支護狀況，實現支護機械化和自動化，是減少職工繁重體力勞動、降低事 故率、提高推進速度、實現高產高效的關鍵因素。
《發明專利公報》公開的申請號200410024062.2、名稱為"綜采工作 面順槽超前加強支護工藝及液壓支架"的專利申請和《實用新型專利公報》公 開的申請號200420040254.8、名稱為"綜采工作面順槽超前加強支護液壓 支架"的專利，公開了一種對綜放工作面軌道順槽和端頭進行自移式超前加強 支護的工藝及液壓支架。它由綜放面軌順端頭布置一組端頭液壓支架和在軌道 順槽沿綜放面推進方向依次布置的多組超前加強支護液壓支架組成；其中，第 一組超前支架倒置，與端頭液壓支架相向、相接布置，其余超前支架按照正常 方式布置。超前加強支護液壓支架由頂梁、前探梁、立柱、四連桿機構、底座 箱、推移裝置、抬底座裝置等構成；它利用設在底座箱底部的推移裝置進行推 移。其推移裝置包括推移千斤頂、導軌；推移千斤頂鉸接于底座箱與導軌之間， 導軌位于底座箱底部，所有推移裝置的導軌順序聯成一體，使支架沿導軌直線 推移。頂梁兩側有側護板及其千斤頂；兩列立柱間距加大作人行通道。該軌順 端頭超前加強支護工藝及液壓支架，采用多架支撐掩護式液壓支架作超前支 護，拉架時頂板空頂面積大，頂板下沉量大。

發明內容
為了克服現有由多架支撐掩護式支架組成的軌順端頭超前加強支護支架 移架時空頂面積大、頂板下沉量大的不足，本發明提供一種綜放工作面軌順端
頭支架，它不僅能代替單體支柱和十字鉸接頂梁實現自移式軌順端頭及超前支 護，降低工人的勞動強度，提高工效，而且采用邁步式前移方式，空頂面積小， 頂板下沉量小，能適應沿空掘巷的軌道順槽變形量大的要求。 本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是-
綜放工作面軌順端頭支架，由端頭支架、超前支架、錨固支架組成。
① 端頭支架采用支撐掩護式支架。
② 超前支架采用3 6組，沿工作面推進方向依次順序布置；每組超前支 架均為兩架一組形式，即每組支架包括分別位于軌道順槽左、右兩側的外側 架、內側架、外側架與內側架的頂梁之間的調架千斤頂。每組超前支架的外側 架、內側架均由鉸接頂梁、鉸接底座、立柱、四連桿機構等構成。鉸接頂梁的 前頂梁前端鉸接有前梁。
尾組超前支架的外側架的鉸接頂梁的后頂梁后端鉸接有后梁，其內側架 的后頂梁為短頂梁。各相鄰超前支架的底座之間由拉移千斤頂聯接。尾組超前 支架的外側架的底座與端頭支架的底座之間通過拉移千斤頂聯接。
③ 錨固支架位于首組超前支架的前方，為整體底座分體頂梁結構，g卩支 架的底座左、右兩側連為一體，支架的頂梁左、右兩側分體，立柱為四立柱、 左右兩側各為兩立柱；四個立柱的缸體外套有彈性環，彈性環外套有剛性的導 向座，導向座固聯在底座上。錨固支架的底座與首組超前支架的底座之間通過 推移千斤頂聯接。
本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案還可以是 綜放工作面軌順端頭支架的端頭支架采用窄型支撐掩護式支架，其寬度為 1300mm土100mm。除尾組外，超前支架的外側架、內側架的前頂梁與前底座之 間設前立柱、中立柱以及四連桿機構，后頂梁與后底座之間設后立柱、二連桿 機構；超前支架的內、外側架間的空間寬度為1300mm 1800mm，優選1500mm; 支架長度為9m 10m。尾組超前支架的內側架的短后頂梁與前頂梁之間可以鉸 接后頂梁千斤頂，而在該短后頂梁內設插板式后挑梁及其伸縮千斤頂，不設后 立柱。錨固支架左、右兩側之間的空間寬度為1300mm 1800mm，優選1500mm; 其底座中間部位的高度《100mm。 本發明的有益效果是
① 不僅能實現綜放工作面軌順端頭支護及超前支護機械化，大幅度降低職 工勞動強度和減少端頭維護人員，提高端頭作業的安全性，提高工作效率；而 且，采用兩架一組結構的超前支架，實現邁步式前移，空頂面積小，頂板下沉 量小，能適應沿空巷道壓力大和變形量大的特點；并通過采用兩刀一拉的移架 方式，減少支架對頂板的反復支撐次數和頂板循環下沉量。
② 其端頭支架采用窄型支撐掩護式支架,能更好地適應沿空巷道壓力大和變形量大的特點，支護強度高、靈活性強、穩定性好，有效控制巷道變形。
③該軌順端頭支架自身能夠實現自移、導向和調整，無需另外設置移架生 根錨桿或裝置。


圖1是綜放工作面軌順端頭支架外側的結構示意圖、圖3的D-D剖視圖。 圖2是綜放工作面軌順端頭支架內側的結構示意圖、圖3的E-E剖視圖。 圖3是綜放工作面軌順端頭支架的結構示意圖俯視圖。 圖4是本軌順端頭支架的錨固支架的結構示意圖、圖3的A-A剖視圖。 圖5是本軌順端頭支架的超前支架的結構示意圖、圖3的B-B剖視圖。 圖6是本軌順端頭支架的端頭支架的結構示意圖、圖3的C-C剖視圖。 圖7是尾組超前支架內側架后挑梁6的放大視圖。
圖中1-錨固支架、2-超前支架、3-尾組超前支架的外側架、4-端頭支 架、5-尾組超前支架的內側架、6-尾組超前支架內側架的后挑梁或稱后探梁、 7-工作面過渡支架或稱排頭支架、8-工作面前部運輸機、9-工作面后部運輸 機、10-采煤機、l卜調架千斤頂或稱架間防倒千斤頂、12-拉移千斤頂。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
在圖1 3中示出本發明綜放工作面軌順端頭支架的組成。主要由錨固支 架l、多組超前支架、端頭支架4組成。錨固支架l、各超前支架、端頭支架 4通過其底座之間的拉移千斤頂12,按前后順序依次聯接成本套軌順端頭支架 整體。
① 端頭支架4采用窄型支撐掩護式支架，寬度為1300mm。其結構與一般 支撐掩護式液壓支架相同，由頂梁、底座、掩護梁、前梁、前探梁、四立柱、 四連桿機構、拉移千斤頂、液壓操縱閥、液壓管路等構成。
端頭支架4采用窄型支撐掩護式支架,是為了滿足沿空巷道變形量大的需 要，在工作面端頭巷道變形量極大的特殊困難條件下，端頭支架4在必要時還 能夠進入工作面內側、前部運輸機8與后部運輸機9之間使用，相當于工作面 過渡支架7，以保證工作面能夠正常推進。
② 超前支架可以安裝3 6組，優選為3 4組。采用兩架一組結構形式， 艮P:每組支架包括分別位于軌道順槽左、右兩側的外側架、內側架；外側架與 內側架的頂梁之間通過三件調架千斤頂ll聯接。亦即，外側架、內側架分別 位于軌道順槽的采空區煤壁側、工作面煤壁側。
除了尾組超前支架以外，每組超前支架2的內側架、外側架均由頂梁、底 座、三立柱、四連桿機構等構成。頂梁、底座均采用分段式箱形端面梁結構, 或稱鉸接頂梁、鉸接底座。鉸接頂梁由中間鉸接的前頂梁和后頂梁構成；鉸接 底座由中間鉸接的前底座和后底座構成。前頂梁和前底座之間與前立柱、中立 柱以及正四連桿機構鉸接；后頂梁與后底座之間與后立柱以及二連桿機構鉸 接。前頂梁的前端都鉸接有前梁及其千斤頂。超前支架2左右兩側的外側架、 內側架的結構呈對稱；每組支架2長約10m。
超前支架的內、外側架通過其頂梁上的聯接座鉸接的聯接頭與調架千斤頂 11的兩端鉸接，聯接頭一端由水平銷軸鉸接、另一端由垂直銷軸鉸接，可實 現調架千斤頂11既能推又能拉的功能。
尾組超前支架的外側架3與內側架5不對稱;其外側架3與其它超前支架 2的外側架基本相同，但后頂梁后端增加了絞接的后梁及后梁千斤頂，不設二 連桿機構。尾組超前支架的內側架5的后頂梁要短于其它超前支架2的后頂梁， 后頂梁后端不設后梁，不設二連桿機構。以防尾組超前支架內側架5的后頂梁 與工作面的采煤機10發生干涉。
首組超前支架2的內、外側架的底座通過拉移千斤頂12與錨固支架1的 底座鉸接，兩組支架通過拉移千斤頂12實現既推又拉的功能。尾組超前支架 的外側架的底座通過拉移千斤頂12與端頭支架4的底座鉸接，實現拉移移架。 各組超前支架的內、外側架分別通過其底座之間的拉移千斤頂12沿工作面推 進方向按順序依次聯接，通過拉移千斤頂12實現邁步式移架。
超前支架是根據工作面礦壓顯現情況，為了適應沿空巷道變形量大的特 點，增加靈活性，支架前移采用左、右架邁步方式，能有效頂板控制，避免支 架前移時大面積空頂。頂梁、底座采用分段式箱形端面梁，結構簡單可靠，對 工作面頂底板起伏變化適應性強，同時也是方便支架的井下運輸及安裝；每組 支架中間留有足夠的行人、通風和運輸空間，方便大件運輸。
③錨固支架1采用整體底座分體頂梁結構形式。整體底座是指支架底座 左、右兩側連為一體；分體頂梁是指頂梁在支架的左、右兩側分體，中間不連 接。支架的立柱為四立柱，左右兩側各為兩立柱；四個立柱的缸體外套有彈性 環，彈性環外套有剛性的導向座，導向座固聯在底座上。位于剛性導向座內的 彈性環，既能為立柱支撐導向、又能使立柱作小范圍擺動，從而適應頂底板起 伏變化。錨固支架1結構簡單，位于本軌順端頭支架架首起"生根"作用， 與超前支架2配合，可實現本軌順端頭支架的自移、導向和調整。
在圖4中示出本軌順端頭支架錨固支架1的橫斷面結構。錨固支架1的中 間留有1500mm的行人、通風和運輸空間；其底座中間連接部位高度為100mm， 方便大件運輸。
在圖5中示出本軌順端頭支架超前支架的橫斷面結構。其內、外側架的頂 梁之間由調架千斤頂11聯接。在超前支架中間留1500mm的行人運輸空間。 在圖6中示出本軌順端頭支架的端頭支架4的橫斷面結構。端頭支架4
為窄型支撐掩護式支架，位于軌道順槽的外側，它與尾組超前支架外側架3 通過其底座之間的拉移千斤頂12聯接。
另外，為了適應沿空巷道壓力大的特點，本套端頭支架全部采用大缸徑立 柱，支架對整個軌道順槽的支護強度達到0. 7MPa以上，拉移千斤頂最大行程 1700mm，能夠實現兩刀一拉，減少支架對頂板的反復支撐次數和頂板循環下
除了上述實施例，本發明也可以采用如下措施變更
① 尾組超前支架的內側架3的后頂梁采用帶伸縮挑梁的結構形式，艮P: 在其短后頂梁內設插板式后挑梁6，并由鉸接于后挑梁6與短后頂梁之間的后 挑梁千斤頂推動其伸縮。短后頂梁與前頂梁之間鉸接后頂梁千斤頂，而不用后 立柱。如圖2、圖7所示。本發明提供的兩種尾組超前支架內側架3的后頂梁 結構，都是為了適應不同條件下支護強度的要求和解決采煤機10端尾割煤時 與軌順端頭支架末組超前支架的干涉問題。
② 端頭支架4的窄型支撐掩護式支架的優選寬度為1300mm土100mm。
③ 超前支架2的組數優選3 4組；其支架長度在9m 10m選擇。超前支 架2的內、外側架的架構，在含鉸接頂梁、鉸接底座、立柱、四連桿機構的基 礎上，也可采用其它形式，如不用二連桿機構等。
④ 錨固支架1的左、右兩側之間的空間寬度可在1300mm 1800mm范圍選 擇；其底座中間部位的高度《100mm。
該支架的操作順序工作面過渡支架7前移后，由尾組超前支架外側架3 后的拉移千斤頂12拉移降柱后的端頭支架4;此時，端頭支架4的前梁降下， 插入尾組超前支架外側架3的后梁下；端頭支架4前移兩個步距后，由首組超
前支架2前的推移千斤頂推移降柱后的錨固支架1;然后，錨固支架l升柱，
依次從前向后拉移各超前支架，最后升起端頭支架4的前梁，完成一循環、向 前移架1.6m。支架前移過程發生偏移或需要調整，可通過操作超前支架的調 架千斤頂11以及錨固支架與超前支架之間的拉移千斤頂12來實現。
該支架特別適用于沿空掘巷的綜放工作面軌道順槽端頭及超前支護，也可 用于一般的綜放、綜采工作面軌道順槽端頭及超前支護。
權利要求
1.一種綜放工作面軌順端頭支架，包括端頭支架、沿工作面推進方向依次順序布置的多組超前支架，其特征在于①所說的端頭支架(4)為支撐掩護式支架；②所說的超前支架為3～6組；每組超前支架為兩架一組形式，即每組支架包括分別位于軌道順槽左、右兩側的外側架、內側架，外側架與內側架的頂梁之間有調架千斤頂(11)；每組超前支架的外側架、內側架均包括鉸接頂梁、鉸接底座、立柱、四連桿機構；鉸接頂梁的前頂梁前端鉸接有前梁；尾組超前支架外側架(3)的鉸接頂梁的后頂梁后端鉸接有后梁；尾組超前支架內側架(5)的后頂梁為短頂梁；各相鄰超前支架的底座之間由拉移千斤頂(12)聯接；尾組超前支架外側架(3)的底座與端頭支架(4)的底座之間通過拉移千斤頂(12)聯接；③首組超前支架(2)前方有錨固支架(1)；錨固支架(1)為整體底座分體頂梁結構，即支架的底座左、右兩側連為一體，支架的頂梁左、右兩側分體，立柱為四立柱、左右兩側各為兩立柱；四個立柱的缸體外套有彈性環，彈性環外套有剛性的導向座，導向座固聯在底座上；錨固支架(1)與首組超前支架(2)通過其底座間的拉移千斤頂(12)聯接。
2. 根據權利要求1所述的綜放工作面軌順端頭支架，其特征在于所說的 端頭支架(4)為窄型支撐掩護式支架，其寬度為1300mm土100mm。
3. 根據權利要求1所述的綜放工作面軌順端頭支架，其特征在于所說的 超前支架為3 4組，其內、外側架之間的空間寬度為1300mm 1800mm;除尾 組外，超前支架(2)的外側架、內側架鉸接頂梁的前頂梁與鉸接底座的前底座 之間鉸接有所說的立柱的前立柱、中立柱及四連桿機構，鉸接頂梁的后頂梁與 鉸接底座的后底座之間鉸接有所說的立柱的后立柱、二連桿機構。
4. 根據權利要求3所述的綜放工作面軌順端頭支架，其特征在于所說的 超前支架內、外側架間的空間寬度為1500mm;超前支架(2)長度為9m 10m。
5. 根據權利要求1所述的綜放工作面軌順端頭支架，其特征在于所說 的尾組超前支架的內側架(5)的短后頂梁,與前頂梁之間鉸接有后頂梁千斤頂; 該短后頂梁內有插板式后挑梁(6)，后挑梁(6)與短后頂梁之間鉸接有后挑梁 伸縮千斤頂。
6. 根據權利要求1所述的綜放工作面軌順端頭支架，其特征在于所說的 錨固支架(l)左、右兩側之間的空間寬度為1300咖 1800mm，其底座中間部位 的高度《100mm。
7. 根據權利要求6所述的綜放工作面軌順端頭支架，其特征在于所說錨 固支架(l)左、右兩側之間的空間寬度為1500ran。
全文摘要
一種綜放工作面軌順端頭支架，主要由端頭支架(4)、多組超前支架、錨固支架(1)組成。端頭支架(4)為支撐掩護式支架；超前支架為3～6組，每組支架為兩架一組形式，即由軌順兩側的內、外側架、兩側架的頂梁之間的調架千斤頂(11)組成；超前支架的內、外側架均由鉸接頂梁、鉸接底座、立柱、四連桿機構、前梁等構成。位于超前支架前方的錨固支架為整體底座分體頂梁結構，立柱為四立柱、外套彈性環和剛性導向座。錨固支架、各超前支架、端頭支架通過其底座之間的拉移千斤頂(12)順序聯接。它不僅以自移方式實現軌順端頭超前支護，降低勞動強度，提高工效和安全性；而且邁步式前移使空頂面積小、頂板下沉量小，尤其適應沿空掘巷軌道順槽變形大的特點。
文檔編號E21D23/00GK101191419SQ20061007039
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月30日 優先權日2006年11月30日
發明者任草艷, 劉國梁, 唐子波, 孔慶康, 志 宮, 丹 康, 偉 李, 峰 李, 強 趙, 辛忠玉 申請人:兗州煤業股份有限公司