一種俯偽斜綜采工作面的支護方法及掩護支架的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種俯偽斜綜采工作面的支護方法及掩護支架，該方法包括在俯偽斜工作面內設置多個由兩個液壓支架成對組成的掩護支架，該兩個液壓支架的頂梁俯視輪廓均為梯形，兩個頂梁俯視輪廓的梯形組合成平行四邊形，該平行四邊形的一組平行邊與工作面推進方向平行，其另一組平行邊與采煤設備的溜子縱向平行，位于上方的液壓支架的梯形上底位于推進方向前端；通過兩個液壓支架共同形成俯偽斜工作面的支護；利用推進油缸實施溜子推進；以先下方液壓支架后上方液壓支架方式的順序移架。該掩護支架由第一液壓支架和第二液壓支架成對組成，二者頂梁的俯視輪廓為平行四邊形。本發明的有益效果是，支護方法支護穩定、移架能耗低；掩護裝置確保支護穩定，移架順暢。
【專利說明】一種俯偽斜綜采工作面的支護方法及掩護支架
【技術領域】
[0001]本發明涉及地下煤礦綜合機械化采煤技術，特別是一種俯偽斜綜采工作面的支護方法及掩護支架。
【背景技術】
[0002]急傾斜煤層是指一種傾角大于45°煤層，其具有在我國的分布較廣、賦存條件復雜、開采難度大等特點。由于現有開采技術落后，且國內礦井數量多。因此，近年來，我國發生了多起重大事故。由于急傾斜煤層開采空間狹小、作業空間傾斜角度大、設備倒滑危險性大、煤礦矸石飛濺等潛在威脅大，人員操作困難大。同時，其煤層構造復雜、褶曲、斷層兼而有之，作業環境惡劣、生產安全隱患多、綜采難度大、對機械設備適應性要求特別高。因此，采用現有的綜采工藝和設備，綜采配套設備因受設備自身重力影響而下滑是困擾綜采技術實際應用于急傾斜煤層的一大難題，為此，通常采用俯偽斜方式布置綜采工作面改變配套設備的實際傾斜角度，減少下滑分力以減緩下滑趨勢。在俯偽斜工作面中液壓掩護支架的頂梁通常設計成平行四邊形的結構，該平行四邊形的一組平行邊設置成平行于工作面推進的方向，另一組平行邊設置成平行于采煤設備的溜子縱向平行的方向。支架推進可相鄰成組的多段推進方式和相鄰支架按交錯推進方式實施推進。但在推進過程中，由于上方支架推進后，會造成矸石下落沖擊和擠壓下方支架，大量矸石沖擊擠壓會造成支架下滑，同時，下落的矸石會引起下方支架推移卡滯，造成推移困難和推移能耗高的缺陷。為此，需要對此進行改進。
【發明內容】
[0003]本發明的第一目的就是針對現有技術的不足，提供一種俯偽斜綜采工作面的支護方法，該方法可有效減少矸石下落量，降低或消除支架下滑隱患；同時，可有效減輕支架推移卡滯，確保推移順暢，降低推移能源消耗。本發明的第二目的是提供一種俯偽斜綜采工作面用掩護支架，以用于本發明第一目的的支護方法，以降低或消除支架下滑隱患，減輕支架推移卡滯，降低推移能源消耗。
[0004]為實現第一目的，本發明采用如下技術方案。
[0005]一種俯偽斜綜采工作面的支護方法，包括以下步驟:
[0006]S1、布設掩護支架:在俯偽斜工作面內設置多個由第一液壓支架和第二液壓支架成對組成的掩護支架以形成工作面支護系統，并通過推進油缸分別將第一液壓支架和第二液壓支架與采煤設備的溜子連接；該成對的第一液壓支架和第二液壓支架的頂梁俯視輪廓均為梯形，兩個頂梁俯視輪廓的梯形組合成平行四邊形，該平行四邊形的一組平行邊與工作面推進方向平行，其另一組平行邊與采煤設備的溜子縱向平行，且梯形上底位于推進方向前端的第一液壓支架設在第二液壓支架上方；
[0007]S2、支護:分別通過舉升油缸舉升第一液壓支架和第二液壓支架的頂梁，使第一液壓支架和第二液壓支架形成俯偽斜工作面的支護；
[0008]S3、推溜:利用第一液壓支架和第二液壓支架上的推進油缸實施采煤設備的溜子推進設定距離；
[0009]S4、移架:解除第二液壓支架的支護狀態，利用推進油缸拉動第二液壓支架前行至設定距離，并通過舉升油缸使第二液壓支架形成支護狀態后，解除第一液壓支架的支護狀態，利用推進油缸拉動第一液壓支架前行至設定距離，并通過舉升油缸使第一液壓支架形成支護狀態。
[0010]采用前述方案本發明，由于在俯偽斜工作面內設置有多個由第一液壓支架和第二液壓支架成對組成的掩護支架構成的支護系統，掩護支架通過兩個液壓支架成對組成，二者的頂梁俯視輪廓組合形成一平行四邊形，多個掩護支架組成俯視輪廓為平行四邊形的工作面支護系統。溜子推進利用推進油缸實現，掩護支架推進通過推進油缸分別拉動第二液壓支架和第一液壓支架實現。在掩護支架推進過程中，首先推進位于下方的第二液壓支架，在第二液壓支架的移動過程中，該第二液壓支架與上方第一液壓支架中頂梁梯形的相鄰兩腰形成逐漸遠離，即二者之間不會形成接觸，不會產生摩擦阻力妨礙推進，僅存在與下方的第一液壓支架間形成滑動摩擦連接，可有效減少支架的推進能耗；同時，由于第一液壓支架的梯形下底即梯形較長的底位于第一液壓支架后端，其可增大矸石的阻擋量，減少矸石下落量，從而減少矸石下落對第一液壓支架的沖擊和擠壓，可有效降低支架下滑隱患。另外，相鄰支架交錯推移，移動的支架的下滑力被相鄰支架承擔，不易造成下滑力匯集作用，可進一步確保支護穩定性。在第一液壓支架移動過程中，大量矸石下落，由于第二液壓支架已完成前移，因此，該大量下落的矸石不會對掩護支架造成沖擊和擠壓，在第一液壓支架解除支護狀態時，第一液壓支架存在小距離的下滑，該下滑的距離在第一液壓支架前移過程中，下方的第二液壓支架的上側梯形促使其回升到設定位置，該移動過程中雖然會對下方的第二液壓支架作用一向下的推力，但第二液壓支架處于支護狀態，且各個第二液壓支架分別承擔一個第一液壓支架的作用力，其著力點分散，不會對第二液壓支架的支護穩定性造成較大影響。
[0011]為實現第二目的，本發明采用如下技術方案。
[0012]一種俯偽斜綜采工作面用掩護支架，該掩護支架由第一液壓支架和第二液壓支架成對組成，該第一液壓支架和第二液壓支架的頂梁俯視輪廓均為梯形，兩個梯形組合成平行四邊形，在第一液壓支架和第二液壓支架布設與俯偽斜工作面時，該平行四邊形的一組平行邊與工作面推進方向平行，其另一組平行邊與采煤設備的溜子縱向平行，且第一液壓支架位于第二液壓支架上方，第一液壓支架的梯形上底位于第一液壓支架的推進方向前端，第一液壓支架和第二液壓支架的底座上均設有用于與所述溜子鉸接的推進油缸。
[0013]采用本方案的掩護支架，通過兩個液壓支架成對組成，二者的頂梁俯視輪廓組合形成一平行四邊形，多個本發明的掩護支架組成俯視輪廓為平行四邊形的工作面支護系統。溜子推進利用推進油缸實現，掩護支架推進通過推進油缸分別拉動第二液壓支架和第一液壓支架實現。在掩護支架推進過程中，首先推進位于下方的第二液壓支架，在第二液壓支架的移動過程中，該第二液壓支架與上方第一液壓支架中頂梁梯形的相鄰兩腰形成逐漸遠離，即二者之間不會形成接觸，不會產生摩擦阻力妨礙推進，僅存在與下方的第一液壓支架間形成滑動摩擦連接，可有效減少支架的推進能耗；同時，由于第一液壓支架的梯形下底即梯形較長的底位于第一液壓支架后端，其可增大矸石的阻擋量，減少矸石下落量，從而減少矸石下落對第一液壓支架的沖擊和擠壓，可有效降低支架下滑隱患。另外，相鄰支架交錯推移，移動的支架的下滑力被相鄰支架承擔，不易造成下滑力匯集作用，可進一步確保支護穩定性。
[0014]優選的，所述第一液壓支架和第二液壓支架的底座的俯視輪廓具有與對應頂梁俯視輪廓梯形兩腰相重合的部分。以便在任一液壓支架推移過程中，位于下方的液壓支架同時通過頂梁和底座形成對上方液壓支架下滑運動傾向的阻擋，進一步提高支護系統的穩定性。
[0015]本發明與現有技術相比的有益效果是，支護方法可有效降低或消除支架下滑隱患、減輕支架推移卡滯，降低推移能源消耗；掩護裝置為支護方法提供硬件支持，其支護穩定，移架順暢，移架能耗低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是應用本發明掩護支架的俯偽斜綜采工作面俯視圖。
[0017]圖2是本發明圖1中掩護支架的第二液壓支架2移動到設定位置后的狀態示意圖，其中，第二液壓支架2的梯形上腰與上方第一液壓支架I的下腰具有間距為B的距離。
[0018]圖3是本發明圖1中的A向示意圖。
[0019]以上各圖還用于說明本發明方法。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。
[0021]實施例1參見圖1、圖2、圖3，一種俯偽斜綜采工作面的支護方法，包括以下步驟:
[0022]S1、布設掩護支架:在俯偽斜工作面內設置多個由第一液壓支架I和第二液壓支架2成對組成的掩護支架以形成工作面支護系統，并通過推進油缸6分別將第一液壓支架I和第二液壓支架2與采煤設備的溜子4連接；該成對的第一液壓支架I和第二液壓支架2的頂梁3俯視輪廓均為梯形，兩個頂梁3俯視輪廓的梯形組合成平行四邊形，該平行四邊形的一組平行邊與工作面推進方向平行，其另一組平行邊與采煤設備的溜子4縱向平行，且梯形上底位于推進方向前端的第一液壓支架I設在第二液壓支架2上方；
[0023]S2、支護:分別通過舉升油缸舉升第一液壓支架I和第二液壓支架2的頂梁3，使第一液壓支架I和第二液壓支架2形成俯偽斜工作面的支護；
[0024]S3、推溜:利用第一液壓支架I和第二液壓支架2上的推進油缸6實施采煤設備的溜子4推進設定距離；
[0025]S4、移架:解除第二液壓支架2的支護狀態，利用推進油缸6拉動第二液壓支架2前行至設定距離，，此時，如圖2所示，第二液壓支架2的梯形上側腰與上方第一液壓支架I的梯形下側腰具有間距為B的距離，此后，通過舉升油缸使第二液壓支架2形成支護狀態后，解除第一液壓支架I的支護狀態，利用推進油缸6拉動第一液壓支架I前行至設定距離，并通過舉升油缸使第一液壓支架I形成支護狀態。
[0026]在工作面需要推進時，重復步驟S3和S4。
[0027]實施例2參見圖1、圖2、圖3，種俯偽斜綜采工作面用掩護支架，該掩護支架由第一液壓支架I和第二液壓支架2成對組成，該第一液壓支架I和第二液壓支架2的頂梁3俯視輪廓均為梯形，兩個梯形組合成平行四邊形，在第一液壓支架I和第二液壓支架2布設與俯偽斜工作面時，該平行四邊形的一組平行邊與工作面推進方向平行，其另一組平行邊與采煤設備的溜子4縱向平行，且第一液壓支架I位于第二液壓支架2上方，第一液壓支架I的梯形上底位于第一液壓支架I的推進方向前端，第一液壓支架I和第二液壓支架2的底座5上均設有用于與所述溜子4鉸接的推進油缸6。所述第一液壓支架I和第二液壓支架2的底座5的俯視輪廓具有與對應頂梁3俯視輪廓梯形兩腰相重合的部分。
[0028]以上雖然結合了附圖描述了本發明的實施方式，但本領域的普通技術人員也可以意識到對所附權利要求的范圍內作出各種變化或修改，這些修改和變化應理解為是在本發明的范圍和意圖之內的。
【權利要求】
1.一種俯偽斜綜采工作面的支護方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、布設掩護支架:在俯偽斜工作面內設置多個由第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)成對組成的掩護支架以形成工作面支護系統，并通過推進油缸(6)分別將第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)與采煤設備的溜子(4)連接；該成對的第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)的頂梁(3)俯視輪廓均為梯形，兩個頂梁(3)俯視輪廓的梯形組合成平行四邊形，該平行四邊形的一組平行邊與工作面推進方向平行，其另一組平行邊與采煤設備的溜子(4)縱向平行，且梯形上底位于推進方向前端的第一液壓支架(I)設在第二液壓支架⑵上方； 52、支護:分別通過舉升油缸舉升第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)的頂梁(3)，使第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)形成俯偽斜工作面的支護； 53、推溜:利用第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)上的推進油缸(6)實施采煤設備的溜子(4)推進設定距離； 54、移架:解除第二液壓支架(2)的支護狀態，利用推進油缸(6)拉動第二液壓支架(2)前行至設定距離，并通過舉升油缸使第二液壓支架(2)形成支護狀態后，解除第一液壓支架(I)的支護狀態，利用推進油缸(6)拉動第一液壓支架(I)前行至設定距離，并通過舉升油缸使第一液壓支架(I)形成支護狀態。
2.一種俯偽斜綜采工作面用掩護支架，其特征在于，該掩護支架由第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)成對組成，該第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)的頂梁(3)俯視輪廓均為梯形，兩個梯形組合成平行四邊形，在第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)布設與俯偽斜工作面時，該平行四邊形的一組平行邊與工作面推進方向平行，其另一組平行邊與采煤設備的溜子(4)縱向平行，且第一液壓支架(I)位于第二液壓支架(2)上方，第一液壓支架(I)的梯形上底位于第一液壓支架(I)的推進方向前端，第一液壓支架(I)和第二液壓支架⑵的底座(5)上均設有用于與所述溜子⑷鉸接的推進油缸(6)。
3.根據權利要求2所述的急傾斜煤層綜采方法，其特征在于，所述第一液壓支架(I)和第二液壓支架(2)的底座(5)的俯視輪廓具有與對應頂梁(3)俯視輪廓梯形兩腰相重合的部分。
【文檔編號】E21D23/03GK104234733SQ201410329149
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月4日 優先權日:2014年7月4日
【發明者】秦云文, 鄭小俊, 鄧志學, 李正軍, 周忠國, 楊明平 申請人:四川省華鎣山煤業股份有限公司李子埡南煤礦