本发明专利技术提供了一种类土质煤工作面全封闭掩护支架装置，包括若干平行布置的掩护支架系统，所述掩护支架系统包括液压支架和碳纤维网，所述液压支架包括顶梁、护帮板、伸缩梁、掩护梁、四根立柱、前连杆、后连杆、底座和推移装置，四根立柱的底端通过铰接设置在底座上，顶梁的后部与掩护梁相铰接；掩护梁、前连杆、后连杆和底座互相铰接构成四连杆机构，顶梁为整体结构，在顶梁前端体内通过两个伸缩梁千斤顶铰接有伸缩梁，最大伸缩量为800mm，伸缩梁千斤顶行程大于割煤步距；在伸缩梁前端铰接有护帮板，液压支架的上方铺设有碳纤维网，掩护梁的后部也采用碳纤维网覆盖住。本发明专利技术解决了类土质煤工作面冒顶、片帮严重，工人安全得不到保证的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿机械
，特别涉及一种类土质煤工作面全封闭掩护支架装置。
技术介绍
液压支架作为一种支护设备，在煤矿开采过程中具有广泛的应用。随着煤矿采深的不断增加，对于复杂地质条件极松软煤层工作面片帮和冒顶的防治，应该充分分析工作面工程地质条件和开采技术条件，利用支架与围岩的相互作用关系，选择合适的工作面液压支架以及相配套的支架支护体系来进行防治工作。类土质煤作为一种新提出的创新概念，代表的是一种破碎松散的，物理性质似土非土的煤岩体，如淮南新庄孜煤矿66207工作面就是典型的类土质煤工作面，顶板较破碎，容易冒顶和掉顶，工作面的直接底板为泥岩、煤，底板岩性松软，煤壁片帮严重，常用的液压支架支护由于设计不配套，支护效果并不好，工人在这样的工作面工作，安全得不到保障。常用的化学注浆加固煤壁和顶板的方法，不仅成本过高，而且对环境产生危害，不利于工人身体健康。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术目的是提供一种类土质煤工作面全封闭掩护支架装置，以解决类土质煤工作面冒顶、片帮严重，工人安全得不到保证的问题。本专利技术采用的技术方案是：一种类土质煤工作面全封闭掩护支架装置，包括若干平行布置的掩护支架系统，所述掩护支架系统包括液压支架和碳纤维网，所述液压支架为支撑掩护式液压支架，所述液压支架包括顶梁、护帮板、伸缩梁、掩护梁、四根立柱、前连杆、后连杆、底座和推移装置，四根所述立柱的底端通过铰接设置在所述底座上，所述顶梁的后部与所述掩护梁的上端相铰接；所述掩护梁、所述前连杆、所述后连杆和所述底座互相铰接构成四连杆机构，所述顶梁为整体结构，在所述顶梁前端体内通过两个伸缩梁千斤顶铰接有所述伸缩梁，所述伸缩梁最大伸缩量为800mm，所述伸缩梁千斤顶行程大于割煤步距；在所述伸缩梁前端铰接有护帮板；所述液压支架的上方铺设有所述碳纤维网，所述掩护梁的后部也采用所述碳纤维网覆盖住，且位于所述掩护梁后部的所述碳纤维网沿矸石的侧壁铺设，所述碳纤维网的一端固定在所述矸石的底部，所述碳纤维网的另一端从所述护帮板的前端下垂，并采用所述伸缩梁和所述护帮板将碳纤维网的下垂的部分顶在煤壁的工作面上，所述顶梁上设有滑轮，靠近所述煤壁的两个所述立柱上设有手动绞盘，钢丝绳的一端固定在所述手动绞盘上，另一端穿过所述滑轮固定在下垂的所述碳纤维网的一端；所述护帮板包括一级护帮板和二级护帮板，所述一级护帮板长度为800mm，所述二级护帮板长度为400～700mm，所述一级护帮板与所述伸缩梁通过两个护帮千斤顶铰接；所述二级护帮板通过两个护帮千斤顶二与所述一级护帮板相铰接。本专利技术所述的类土质煤工作面全封闭掩护支架装置，其中，所述碳纤维网为菱形碳纤维网。本专利技术所述的类土质煤工作面全封闭掩护支架装置，其中，所述顶梁由四条主筋板、若干条横筋及上、下盖板组焊成的变截面整体箱型结构；四条所述主筋板夹空内焊有四个柱窝，所述四个柱窝与四根所述立柱顶端的球形柱头铰接；所述顶梁箱体中部设有四个套筒，所述套筒内安装弹簧、导杆、侧推千斤顶和销轴，所述套筒与侧护板通过所述销轴连接；所述顶梁前部设有铰接防倒千斤顶的连接筒座，所述侧护板的宽度为相邻两所述液压支架间距的一半。本专利技术所述的类土质煤工作面全封闭掩护支架装置，其中，所述底座为整体式底座，四条主筋形成左右两个立柱安装空间，中间通过前端大过桥、后部箱型结构把左右两部分连成一体，所述底座的前端两侧分别设有角度可调的防倒滑装置。本专利技术所述的类土质煤工作面全封闭掩护支架装置，其中，所述前连杆和所述后连杆的结构形式设计为分体式，均为钢板焊接的箱型结构。本专利技术所述的类土质煤工作面全封闭掩护支架装置，其中，所述伸缩梁为内伸式伸缩梁，主要由顶板、腹板和立筋组成。本专利技术任意一项所述的类土质煤工作面全封闭掩护支架装置，其中，所述液压支架的液压系统的控制采用联锁控制，靠近所述煤壁的两个所述立柱均与所述底座的抬座千斤顶的联锁控制；所述推移装置的推移千斤顶与所述底座的调底座千斤顶的联锁控制；所述推移千斤顶与所述伸缩梁千斤顶的联锁控制；所述推移千斤顶与顶梁的所述侧推千斤顶的联锁控制。本专利技术具有以下有益效果：1.伸缩梁千斤顶行程大于割煤步距(常规是伸缩梁千斤顶行程等于割煤步距)，能及时以高应力状态支护最新裸露出来的新鲜煤壁；护帮板由一级护帮板与二级护帮板配合使用，比传统的护帮板尺寸增大，支撑力提高，类土质煤工作面容易片、冒、漏，因此护帮板尺寸增大、液压支架的行程增加，比采煤机的截深大一些，及时支护煤壁。2.顶梁的侧护板侧向尺寸增大，侧护板宽度为两液压支架间距的一半，类土质工作面由于顶板破碎，故相邻液压支架之间的侧护板尺寸增大，做到相邻液压支架间无空隙，避免破碎顶板冒落矸石溶入工作面。3.碳纤维网铺设到整个回采空间上方，隔离破碎矸石，隔离了工作面空间与外部危险源，做到了本质安全。本专利技术解决了类土质煤工作面冒顶、片帮严重，工人安全得不到保证的问题。附图说明图1为本专利技术所述掩护支架装置的整体结构示意图；图2为本专利技术所述液压支架的顶梁的结构示意图；图3为本专利技术所述伸缩梁与护帮板的结构示意图。下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明。具体实施方式实施例1如图1-3所示，一种类土质煤工作面全封闭掩护支架装置，包括若干平行布置的掩护支架系统，所述掩护支架系统包括液压支架1和碳纤维网2，碳纤维网2为菱形碳纤维网，液压支架1为支撑掩护式液压支架，液压支架1包括顶梁11、护帮板12、伸缩梁13、掩护梁14、四根立柱15、前连杆16、后连杆17、底座18和推移装置19，四根立柱5的底端通过铰接设置在底座18上，顶梁11的后部与掩护梁14的上端相铰接；掩护梁14下端与前连杆16和后连杆17的上端铰接，前连杆16和后连杆17的下端与底座18的后部相铰接，掩护梁14、前连杆16、后连杆17和底座18互相铰接构成四连杆机构，顶梁11为整体结构，在顶梁11前端体内通过两个伸缩梁千斤顶131铰接有伸缩梁13；伸缩梁13为内伸式伸缩梁，主要由顶板、腹板和立筋组成，强度较高，通过两个伸缩梁千斤顶131控制其伸缩，伸缩梁13最大伸缩量为800mm，伸缩梁千斤顶131行程大于割煤步距，采煤机截深为600mm；在伸缩梁13前端铰接有护帮板12，前连杆16和后连杆17的结构形式设计为分体式，均为钢板焊接的箱型结构；液压支架1的上方铺设有碳纤维网2，掩护梁14的后部也采用碳纤维网2覆盖住，且位于掩护梁14后部的碳纤维网2沿矸石4的侧壁铺设，碳纤维网2的一端固定在矸石4的底部，碳纤维网2的另一端从护帮板12的前端下垂，并采用伸缩梁13和护帮板12将碳纤维网2的下垂的部分顶在煤壁3的工作面上，顶梁11上设有滑轮(图中未示出)，靠近煤壁3的两个立柱15上设有手动绞盘5，钢丝绳6的一端固定在手动绞盘5上，另一端穿过所述滑轮固定在下垂的碳纤维网2的一端；顶梁11由四条主筋板113、若干条横筋及上、下盖板组焊成的、变截面整体箱型结构；四条主筋板113夹空内焊有四个柱窝111，所述四个柱窝111与四根立柱15顶端的球形柱头铰接；顶梁11箱体中部设有四个套筒112，所述套筒112内安装弹簧、导杆、侧推千斤顶和销轴，套筒112与侧护板114通过所述销轴连接；顶梁11前部设有铰接防倒千斤顶115的连接筒座116，侧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种类土质煤工作面全封闭掩护支架装置，其特征在于：包括若干平行布置的掩护支架系统，所述掩护支架系统包括液压支架(1)和碳纤维网(2)，所述液压支架(1)为支撑掩护式液压支架，所述液压支架(1)包括顶梁(11)、护帮板(12)、伸缩梁(13)、掩护梁(14)、四根立柱(15)、前连杆(16)、后连杆(17)、底座(18)和推移装置(19)，四根所述立柱(5)的底端通过铰接设置在所述底座(18)上，所述顶梁(11)的后部与所述掩护梁(14)的上端相铰接；所述掩护梁(14)、所述前连杆(16)、所述后连杆(17)和所述底座(18)互相铰接构成四连杆机构，所述顶梁(11)为整体结构，在所述顶梁(11)前端体内通过两个伸缩梁千斤顶(131)铰接有所述伸缩梁(13)，所述伸缩梁(13)最大伸缩量为800mm，所述伸缩梁千斤顶(131)行程大于割煤步距；在所述伸缩梁(13)前端铰接有护帮板(12)；所述液压支架(1)的上方铺设有所述碳纤维网(2)，所述掩护梁(14)的后部也采用所述碳纤维网(2)覆盖住，且位于所述掩护梁(14)后部的所述碳纤维网(2)沿矸石(4)的侧壁铺设，所述碳纤维网(2)的一端固定在所述矸石(4)的底部，所述碳纤维网(2)的另一端从所述护帮板(12)的前端下垂，并采用所述伸缩梁(13)和所述护帮板(12)将碳纤维网(2)的下垂的部分顶在煤壁(3)的工作面上，所述顶梁(11)上设有滑轮，靠近所述煤壁(3)的两个所述立柱(15)上设有手动绞盘(5)，钢丝绳(6)的一端固定在所述手动绞盘(5)上，另一端穿过所述滑轮固定在下垂的所述碳纤维网(2)的一端；所述护帮板(12)包括一级护帮板(121)和二级护帮板(122)，所述一级护帮板(121)长度1100mm，所述二级护帮板(122)长度700mm，所述一级护帮板(121)与所述伸缩梁(13)通过两个护帮千斤顶一(132)相铰接；所述二级护帮板(122)通过两个护帮千斤顶二(123)与所述一级护帮板(121)相铰接。...
【技术特征摘要】
1.一种类土质煤工作面全封闭掩护支架装置，其特征在于：包括若干平行布置的掩护支架系统，所述掩护支架系统包括液压支架(1)和碳纤维网(2)，所述液压支架(1)为支撑掩护式液压支架，所述液压支架(1)包括顶梁(11)、护帮板(12)、伸缩梁(13)、掩护梁(14)、四根立柱(15)、前连杆(16)、后连杆(17)、底座(18)和推移装置(19)，四根所述立柱(5)的底端通过铰接设置在所述底座(18)上，所述顶梁(11)的后部与所述掩护梁(14)的上端相铰接；所述掩护梁(14)、所述前连杆(16)、所述后连杆(17)和所述底座(18)互相铰接构成四连杆机构，所述顶梁(11)为整体结构，在所述顶梁(11)前端体内通过两个伸缩梁千斤顶(131)铰接有所述伸缩梁(13)，所述伸缩梁(13)最大伸缩量为800mm，所述伸缩梁千斤顶(131)行程大于割煤步距；在所述伸缩梁(13)前端铰接有护帮板(12)；所述液压支架(1)的上方铺设有所述碳纤维网(2)，所述掩护梁(14)的后部也采用所述碳纤维网(2)覆盖住，且位于所述掩护梁(14)后部的所述碳纤维网(2)沿矸石(4)的侧壁铺设，所述碳纤维网(2)的一端固定在所述矸石(4)的底部，所述碳纤维网(2)的另一端从所述护帮板(12)的前端下垂，并采用所述伸缩梁(13)和所述护帮板(12)将碳纤维网(2)的下垂的部分顶在煤壁(3)的工作面上，所述顶梁(11)上设有滑轮，靠近所述煤壁(3)的两个所述立柱(15)上设有手动绞盘(5)，钢丝绳(6)的一端固定在所述手动绞盘(5)上，另一端穿过所述滑轮固定在下垂的所述碳纤维网(2)的一端；所述护帮板(12)包括一级护帮板(121)和二级护帮板(122)，所述一级护帮板(121)长度1100mm，所述二级护帮板(122)长度700mm，所述一级护帮板(121)与所述伸缩梁(13)通过两个护帮千斤顶一(132)相铰接；所述二级护帮板(122)通过两个护帮千斤顶...
【专利技术属性】
技术研发人员：李家卓，谢广祥，王磊，殷志强，李传明，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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