自移式变胞结构的端头液压支架及移架方法技术

一种自移式变胞结构的端头液压支架及移架方法，支架包括顶梁、顶座、平衡千斤顶、护帮千斤顶、护帮板、支撑立柱、底座和履带机构。顶梁左右两部分顶梁铰接构成完整顶梁，完整顶梁两侧分别与顶座铰接，顶梁下方铰接平衡千斤顶，平衡千斤顶另一端铰接顶座；顶座一侧与顶梁铰接，另一侧铰接护帮板；护帮板上端与顶座铰接，下端铰接护帮千斤顶，护帮千斤顶另一端铰接顶座，顶座下方连接支撑立柱；支撑立柱上端连接顶座，下端连接底座；底座上方连接支撑立柱，侧面连接履带机构。通过对铰接在顶座和顶梁的平衡千斤顶伸缩调节使顶梁呈现不同角度，支架支撑时平衡千斤顶起到支撑顶板作用；对顶板的适应能力强，移架时对顶板无反复支撑，自移距离长。自移距离长。自移距离长。

【技术实现步骤摘要】
自移式变胞结构的端头液压支架及移架方法


[0001]本专利技术涉及煤矿井下采煤工作面端头支护
，特别涉及一种自移式变胞结构的端头液压支架及移架方法。

技术介绍

[0002]煤炭作为世界上数量最多，分布范围最广的能源，在我国经济建设中也有举足轻重的地位。我国经济得到高速发展，煤炭行业也朝着高产量、安全、智能化方向发展。但是，由于井下煤层复杂压力影响，综采工作面和巷道支护问题一直制约着煤矿发展。由此，不同的机构和学者对煤矿支护问题进行了研究，尤其是综采工作面的基本支护问题，近年来逐渐成熟起来。与此相比，端头处的支护技术，即工作面和回采巷道的交汇处的支护技术，发展却很缓慢，这就对总体生产效率造成了制约。端头位置位于采煤、运煤和支护的交汇点，尤其是在下端头，各种设备放置于此，经常有人员出入，显然很容易出现安全隐患。与此同时，端头处围岩在多种支撑压力作用下，受采动影响最大，矿压显现复杂，端头支护是顶板维护的重点，也是顶板管理的难点。实践证明，端头支护是工作面生产的重要环节，也是现场管理的薄弱环节。对端头区域采用端头支护可以有效避免支撑压力对巷道围岩造成的破坏，提高工作面生产效率，也是实现安全生产的必要条件。
[0003]目前有很多用于解决端头支护问题的端头支架，比如2008年刘殿福,殷德学,陈进昌在《中国矿业》中发表的《顺槽端头支架超前支护技术》中提到了兖矿集团和郑州煤机厂合作研发的ZT24500/18/35型端头支架，端头支架由两组超前支架、一组端架组成，每组支架都分左右两架，两架中间是转载机。超前支架前移时转载机先拉第一组超前架，左架先移，后架再移。然后同第一组的方法拉第二组超前架，最后拉端架。端头支架有较大无立柱空间，保证了各设备正常工作和前移，支护面积大，工作阻力高，对顶板支撑能力强，稳定性好，能实现交替迈步前移。虽然该支架整体使用性能较好，还是有一些问题，比如无护帮装置，支架设计过长、过重，遇到不平底板时容易出现拉不动的现象等。再如2012年唐际华在《中国煤炭》中发表的《排式顶梁端头液压支架组在煤矿支护中的应用研究》中提到了一种新型的，可用于端头支护和超前支护的排式顶梁端头液压支架组。该支架组由两个顶梁形状为木排型的支架组成，先向前移动的叫前排，后移动的叫后排，将前后排交叉重叠在一起就组成了完整的顶梁，纵向能拉开一段距离。前排和后排的托梁由两个推移千斤顶相连，需要自移时先固定后排，推移千斤顶身长推动前排向前移动，移到位置后固定前排，千斤顶缩短把后排再往前拉，实现支架自移。此支架顶板控制能力强，运输方便，可实现大行程自移，操作简单灵活，成本低，但其缺点是会对顶板反复支撑。又如2018年宋涛在《煤矿安全》中发表的《山浪矿ZDT17680/23/45型端头分体式支架组》中提到的中国煤炭科工集团太原研究院和山西天地煤机装备有限公司针对山浪煤矿5号煤层地质条件研制的ZDT17680/23/45型端头分体式支架组，该支架组由两排四架支架组成，放置于巷道两侧。前架顶梁铰接且前方带伸缩梁，后架是带四连杆机构的支撑掩护式支架。左右架顶梁之间连接调架防倒千斤顶，起到调节两架间距和防倒的功能。分体式底座中间铰接，且前架底座和转载机之间通过推
拉千斤顶连接，转载机前移时可以带动端头支架自移。使用支架组后替代了之前的单体支柱支护，提高了顶板支护能力，加快推进速度，自动化程度提高，效果良好。缺点是支架比较笨重，移动不够灵活，且反复支撑顶板。又如公开号为CN211287743U的中国专利公开了一种新型放顶煤端头支架，包括并行设置的上帮支架和下帮支架，上帮支架和下帮支架又各自包含一组端头支架和超前支架，上帮支架和下帮支架之间铰接并设置防倒机构。工作时该支架组与转载机配合使用，上帮支架与下帮支架同时撑顶，并通过推移千斤顶推移转载机运动，推移转载机到位后，下帮支架撑顶，上帮支架不撑顶，下帮支架与转载机为支点拉动上帮支架运动，随后上帮支架撑顶，转载机与上帮支架为支点拉动下帮支架运动，如此往复，交替前进。这种支架非常稳固且推进效率比较高，但是这种推移方式会反复支撑顶板造成顶板破碎。又如公开号为CN101575981A的中国专利公开了一种端头液压支架，该端头支架由前端头支架和后端头支架组成，前端头支架和后端头支架都包括底座、顶梁、立柱、通过十字连接件铰接在支架顶梁的支架导向梁，前端头支架和后端头支架顶梁前端都有前梁，后端头支架的前梁前端由伸缩梁，可以通过伸缩来调整顶梁前后长度。前、后端头支架中间靠推移千斤顶连接，移架时靠推移千斤顶，后架推前架，前架再拉后架。优点是提高了工作面的稳定性，安全性，解决了工作面侧向滑倒问题，缺点是会反复支撑顶板。又如公开号为CN206860219U的中国专利公开了一种自移式端头支架，包括对称设置的左侧支架和右侧支架，两侧支架都分别包括支撑下梁、立柱和支撑顶梁，立柱两端分别连接支撑下梁和支撑顶梁。两个支撑顶梁之间通过顶梁连杆连接，其中顶梁连杆一端铰接一个支撑顶梁，另一端与另一个支撑顶梁上的滑道连接。支撑下梁之间靠两个下梁连杆连接，其中也是一端固定连接，另一端与滑道连接，两个下梁连杆中间通过推拉油缸相连。工作时右侧降柱，左侧做为支点，推拉油缸伸长，使得右侧立柱前移，之后右侧立柱撑起做为支点，推拉油缸缩短，拉动左侧立柱前移，由此循环实现支架迈步前移。这种支架的优点是布局合理，推拉力充足，不易左右倾倒，操作简便。但是顶梁之间空隙比较大，顶板支护面积小，且移架时容易反复支撑顶板。可以看出现在的端头支架大多都采用前拉后推的移架方式，不可避免地会造成反复支撑顶板的情况，从而造成顶板破碎。

技术实现思路

[0004]技术问题：本专利技术的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种结构较简单轻便、对顶板适应能力强、自移距离长、移动时能避免对顶板反复支撑的自移式变胞结构的端头液压支架及移架方法。
[0005]技术方案：本专利技术一种自移式变胞结构的端头液压支架，包括顶梁、顶座、平衡千斤顶、支撑立柱、底座、履带机构、护帮千斤顶和护帮板，所述的顶梁为左右对称铰接在一起的两个箱型结构，两个箱型结构的外侧端分别与左右两个结构相同的两个顶座内侧端铰接在一起，两个顶座外侧端分别与左右两个护帮板内侧端铰接在一起；所述左右两个顶座下方对应设有左右支撑立柱，所述左右支撑立柱底部分别位于左右对称的两个底座上，左右支撑立柱的顶部一侧设有与顶梁铰接在一起的平衡千斤顶，通过控制平衡千斤顶伸缩使顶梁与顶座在同一平面上，或使顶梁与顶座呈不同角度的V字形，以增强顶梁对顶板支撑状态的适应性；左右支撑立柱顶部的另一侧设有与护帮板铰接在一起的护帮千斤顶，通过控制护帮千斤顶伸缩使护帮板伸展与收缩；所述左右两个底座的外侧分别设在左右两个履带机
构上，通过左右两个履带机构动作实现整体支架自移。
[0006]所述的左右支撑立柱为1
‑
4个。
[0007]所述的左右支撑立柱为双伸缩双作用支撑立柱。
[0008]所述的顶梁与顶座呈V字形的角度为180
°‑
117
°
。
[0009]所述的护帮千斤顶伸缩使护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自移式变胞结构的端头液压支架，包括顶梁(1)、顶座(2)、平衡千斤顶(3)、支撑立柱(4)、底座(5)、履带机构(6)、护帮千斤顶(7)和护帮板(8)，其特征在于：所述的顶梁(1)为左右对称铰接在一起的两个箱型结构，两个箱型结构的外侧端分别与左右两个结构相同的两个顶座(2)内侧端铰接在一起，两个顶座(2)外侧端分别与左右两个护帮板(8)内侧端铰接在一起；所述左右两个顶座(2)下方对应设有左右支撑立柱(4)，所述左右支撑立柱(4)底部分别位于左右对称的两个底座(5)上，左右支撑立柱(4)的顶部一侧设有与顶梁(1)铰接在一起的平衡千斤顶(3)，通过控制平衡千斤顶(3)伸缩使顶梁(1)与顶座(2)在同一平面上，或使顶梁(1)与顶座(2)呈不同角度的V字形，以增强顶梁(1)对顶板支撑状态的适应性；左右支撑立柱(4)顶部的另一侧设有与护帮板(8)铰接在一起的护帮千斤顶(7)，通过控制护帮千斤顶(7)伸缩使护帮板(8)伸展与收缩；所述左右两个底座(5)的外侧分别设在左右两个履带机构(6)上，通过左右两个履带机构(6)动作实现整体支架自移。2.根据权利要求1所述的一种自移式变胞结构的端头液压支架，其特征在于：所述的左右支撑立柱(4)为1
‑
4个。3.根据权利要求1或2所述的一种自移式变胞结构的端头液压支架，其特征在于：所述的左右支撑立柱(4)为双伸缩双作用支撑立柱。4.根据权利要求1所述的一种自移式变胞结构的端头液压支架，其特征在于：所述的顶梁(1)与顶座(2)呈V字形的角度为180
°‑
117
°
。5.根据权利要求1所述的一种自移式变胞结构的端头液压支架，其特征在于：所述的护帮千斤顶(7)伸缩使护帮板(8)伸展与收缩的角度为0
‑
70
°
。6.根据权利要求1所述的一种自移式变胞结构的端头液压支架，其特征在于：所述左右对称的两个底座(5)为分式船型底座，底座前后面与底座底面角度为110
°
，底座前后面与底座顶面角度为70
°
，以减小端头液压支架移动时...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛世荣，耿海洋，郭一楠，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：