本发明属于一种简易综采液压支架,属于采煤工作面的支护装置的技术领域。 现有的综采支架,总需要巷道较高,使掘进成本偏高,支架的造价过高,使投资大,综采特厚煤层时采用开天窗的采煤方法。为了要保证支架有足够的强度天窗口漏顶煤处就不能太大,这样造成吨煤回收率很低,π型梁配合单体液压支柱的支架,其缺点是生产效率低,工人劳动强度大,吨煤成本太高,至于滑移支架只限于水平分层的开采,而且只能在顶板良好的情况下使用,在地质复杂的条件下就根本不能使用,即使在滑移支架适应的条件下,它的放顶煤是被动的放煤,也就是需要顶煤自己往下掉,因此吨煤回收率非常低,并且它还达不到综合机械化采煤的目的。
本发明的目的是要提供一种简易综采液压支架,它可以克服上述的缺点,可以适合于高低层煤层的开采,成本低,吨煤回收率以及所产生的经济效益都是很高。
本发明的目的是这样实现的,在用钢板焊成的底座内装有一个移溜器,其左端伸出底座外面,用销轴连接一个升降销轴,挡煤板右侧的与升降销轴相连接,底座上面装有三个支柱定位座,用螺栓固定,液压支柱上端与顶帽连接,下端装在定位座的筒体中固定,伸缩梁与顶帽相连接,伸缩梁由主梁前探梁组成,油缸就装在主梁内,密住柱由顶帽支柱和底座组成,密集柱的底座筋片上连接一条牵引链,链的另一端连接于定位座的筋片。
支撑架有4个支持架,支持架是半圆形,每2个用螺栓连接成一体,支持架一侧焊有钢板,并钻孔,孔中装入支持杆,支持杆上装有外套,外套内装有弹簧和拉杆,再与另一个支持杆相连接。
在主梁顶板上设有漏矸孔,底板上也有5个漏矸孔,用来消除回收时前探梁带来地碎矸。
伸缩梁加长连接一个放顶梁,梁下装有油缸,放顶梁上有连柱筋,通过与柱帽的连接,可以连接放顶柱以及它的底座。挡煤板可以用螺丝螺母依次连接溜子和铲煤板。
图1 简易综采液压支架的示意图
图2 简易综采液压支架的俯视图
图3 底座的正视(剖视图)
图4 图3的A-A剖视图
图5 图3的B-B剖视图
图6 移溜器的示意图
图7 挡煤板的示意图
图8 挡煤板的C-C剖视图
图9 支柱定位座示意图
图10 伸缩梁示意图
图11 前探梁剖视图
图12 支柱的示意图
图13 带动式密集柱示意图
图14 支持架示意图
图15 平头柱帽剖视图
图16 图15柱帽的俯视图
图17 简易综采液压支架与放顶梁组合示意图
图18 支撑架示意图
图19 放顶柱帽的剖视图
图20 拉帽侧视图
图21 主梁示意图
图22 主梁的C向视图
图23 主梁的B向视图
图24 放顶梁的示意图
图25 卡板器的示意图
图26 放顶柱底座示意图
图27 放顶柱底座的俯视图
图28 放顶柱的侧视图
图29 液压支柱的示意图
兹结合附图对简易综采液压支架的结构进一步详述
由图1,底座(1)是钢板的焊接件,移溜器(2)是装在底座(1)内,其左端伸出底座(1)左侧外面,升降销轴(6)下端通过开口梢(4)和稍轴(3)与移溜器(2)左端相连接,挡煤板(5)的右侧与升降销轴(6)相连接,液压支柱(8)的下端装在支柱定位座(7)中,定位座(7)用螺栓固定在底座(1)上面(图上未表示),液压支柱(8)上端装有顶帽(16),伸缩梁(12)支承在三个液压支柱(8)的顶帽(16)上面,密集柱(13)由顶帽(17)、支柱(18)、底座(19)组成,底座(19)侧面有肋片(20)上有孔,孔中连接一个牵引链(11),牵引链(11)的另一端连接于底座(1)的侧面的肋片(21)上面。
图2是图1简易综采液压支架的俯视图,底座(1)上有3个定位(7),定位座(7)是用螺栓(15)固定在底座(1)上面,支柱(8)上装有支撑架(14),密集杠(13)和右边的支柱(8)用支持架(63)相连接,该支持架(63)在支撑架(14)的下方,上面的支撑架(14)的支持杆(98)上套有外套(100),通过连接体(109)与下面的支撑架(14)的支持杆(98)相连接,(参见图18)。
图3是底座的正视图(剖视),底座由顶板(22)底板(23)和2块侧板(24)焊接而成,底座(1)内部有6块孔径互异的方板(25),方板上有圆孔(图4),内部的后部也有2块由半圆形组成的板(26)(图5),在侧板(24)上还钻成2个圆孔(157),可穿过销轴(9),再用开口梢(10)固定(图1),可卡住移溜器,使支架随移溜器(2)而移动,顶板表面还有8个螺纹孔,用来固定支柱定位座(图上未表示)。
图4是图3的A-A剖视图,底座内还有两块方板(25),卡住移溜器,另一块板上有花键孔(27)。
图5是图3的B-B剖视图,底座内有半圆形板(26)。
图6是移溜器的示意图,移溜器(2)的左端有孔(28)和凹槽(29),中部直径较大处系类似一花键轴形状(30),可与底座(1)内的方孔(25)的花键孔(27)相配合。
图7是挡煤板的示意图,挡煤板(5)的副板(35)上有支板(37),基板(31)在底板(34)下面(见图8)。
在挡煤板(5)的左右两个副板(35)一侧都有一缺口(155),使后面的基板(31)上有孔(156)可以穿过螺栓(116),用螺母(117)固定150型溜子(113)(图15),挡煤板(5)中间并不固定溜子。
图8是挡煤板的C-C剖视图,挡煤板(5)的基板(31)成9字形,内侧与肘板(32)相连接,外侧连接一块加强板(33),内侧底部焊成一块底板(34),底板(34)与副板(35)相连,副板(35)和肘板(32)之间有一个斜撑板(36),副板外侧焊有一块支板(37),支板(37)有孔(38),此支板(37)正好对准移溜器(2)的凹槽(29)中,使支板的孔(38)和槽(29)对准。孔中装入升降销轴(6),使挡煤板与移溜器结合成一体。
图9支柱定位座的示意图(局部图),支柱定位座(7)有一长方形底板(39),底板(39)上装有3个筒体(40),左右2个筒体各有3块短肋板(21)相连接,中间一个筒体(40)就在前后位置只有2个短肋板(21),2个筒体(40)之间又各用3块肋板(42)相连接(焊接),筒体(40)上端均布6个螺纹孔,顶盖(44)用螺栓(45)固定在筒体(40)上面,底板(39)上具有液槽(46),槽中焊有液槽盖板(43),在短筋板上还加工有孔(41),用于连接一个密集柱(13),图1,筒体(40)内腔中装有0形密封圈(162)。
图10是伸缩梁的示意图,伸缩梁(12)的主梁(53)与前探梁(54)套接,主梁上装有圆盘形堵盖(51)并用螺栓(50)固定,主梁(53)左端用螺栓(49)固定一个尾部法蓝固定式油缸(48),连杆(52)左端与油缸的左端螺纹连接,右端又与前探梁(54)左端嵌接,并装入销轴(150),主梁(53)下部与三个柱帽(16)相连接,并装入销轴(55)并用开口梢定位。
图13,带动式密集柱的示意图,密集柱(13)的底座(19)由顶板(56)底板(58)侧板(57),筋板(59)焊接而成,筋板(59)在支柱位置下成正方形,底座(19)上面用4个筋片(20)焊接在一个筒体(68)顶板(56)上,筒体(68)上端有螺纹孔,用螺栓(62)把2个半圆形压盖(61)固定在筒体(68)上。支柱(18)装在筒体(68)中。筋片(20)上钻有孔(60),支持架(63)套装在支柱(18)上,并且用螺栓(64)、螺母(65)、垫圈(66)固定,支柱(18)顶部装有平头柱帽(17),柱帽(69)上有孔。
图11是前探梁剖视图,前探梁(54)由顶板(156),侧板(157),底板(158)焊成一长方形截面的框架,在顶板上面又加焊一块上顶板(159)。
图12是支柱的示意图,支柱(8)是一个中空的圆柱体,有3条密封槽(160)(与图9的密封圈(162)相配),其底部有螺纹孔(161),此孔与支柱定位座底板(39)的液槽(46)相通。
图14,支持架的示意图,支持架(63)是钢板制成,先弯成一个椭园形(70),再与一个圆形(71)相连接,平直部分钻有孔(72),孔中穿过螺栓(64),用螺母(65)垫圈(66)固定(图13),圆形部分套装在支柱(18)外面(图13)。
图15,平头柱帽的剖视图,柱帽(17)是正方形(74),底面是一圆环形,侧表面有3个孔(73)均布。
图16是图15的俯视图,柱帽(17)端面是正方形(74)纵横各均布3条圆弧为3毫米的沟槽(75)。
图17,简易综采液压支架与放顶梁组合的示意图,本图与图1相似,只是在伸缩梁(16)右面,添加了放顶梁部分,放顶梁(75)有一顶板(76),底板(77)和侧板(78),伸缩梁(16)右端装有加长筋(80),加长筋(80)相当于一个梯形板零件,但其左上端与右上端是错位成一台阶,表面有2个孔(87)、(88),孔(87)中装入销轴(82),销轴(82)与油缸(81)相连接,加长筋(80)的斜边上还焊有加强筋(79),孔(88)也装入销轴(89),并连接放顶梁和伸缩梁,连接筋(84)也是一块梯形板,下部有孔(90),孔中也装入销轴(91),轴上联接油缸(81)的右端,卡板器(86)是用一个圆管(137)焊在放顶梁底板(77)上面,圆管中装有滑动轴(153),放顶梁右边装有放顶柱连接筋(92),挡矸板(85)是一平板,上端焊有圆管,管中装入销轴,销轴的两端又插装在放顶梁底板的圆管中,该圆管焊在底板底部,(图上未表示),连接筋(92)下部有一孔。铲煤板(112)和150型溜子(113)用螺栓(114),螺母(115)相连接,溜子(113)的另一端也以螺栓(116),螺母(117)与挡煤板(5)相连接。在底座(1)内(参见图1),移溜器的上下方均有销轴(9)穿过底座(1)的侧板(24),使移溜器(2)的花键轴部分(30)的左侧受到限制,不致自由地向左移动。
在底座(1)和放顶梁柱座之间还装有另一个溜子(118)。放顶梁连接筋(92)以销轴连接一个放顶梁柱帽(119),柱帽(119)又与放顶柱(120)相连接,放顶柱下端(120)又插装在放顶柱底座(121)的筒体(122)内,底座(121)的结构定位座(7)相似,但在其底板的左部又焊一个角钢(123),角钢(123)的作用可保证在放顶柱部分弯斜时也能正常地工作,而不致倾跌。
图18,支撑架的示意图,支撑架(14)有4个支持架(93),支持架(93)是用钢板弯成半圆形,两端向外反向延伸,上面有孔,每2个用螺栓(94)、螺母(95)、垫圈(96)连接,在上圆弧的一端还焊有一钢板(97),板上钻孔,孔中各穿过一支持杆(98),并用开口梢(99)限定位置连接成一体,外套(100)左端有孔,孔中穿过此支持杆(98),外套右端有一盲孔(101),孔中放置弹簧(102),再装上拉杆(103),拉杆形状似一般的活塞杆,杆身上面也套装另一弹簧(104),然后用螺栓(105)、垫圈(106)把压盖(107)固定在外套(100)右端上面,拉杆右端伸出压盖外面,与一个连接体(108)的凹槽(109)相嵌接,再装上销轴(110),用开口梢(111)固定,连接体(108)的右端有孔,孔中也装入另一个支持杆(98),支撑架(14)安装在支架的后两个支柱手把的下面(参见图2)。
图19,放顶柱帽的剖视图,图20是柱帽侧视图,放顶柱帽(119)上部是一平面形状,有中心孔(124),顶部是圆弧形,下部是一个圆盘形,侧面有孔(125),孔(124)与连接筋(92)的孔对准,并穿过一销轴(158),用开口销固定,下部孔(125)与放顶柱(120)相连接,也用销轴()固定。
图21主梁的示意图,主梁(53)的顶板(132)和底板(133)之间有侧板(134),侧板还有加强筋板(128),底板下面也有加强筋板(127),在加强筋板(127)的两边焊有连柱板(126),连柱板(126)上有椭园形孔(131),此孔用来固定柱帽(16),侧板(134)上有液管孔(129)、(130)。
图22主梁的C向视图,主梁(53)的顶板(132)上设有第一漏矸孔(135),主要用于清除前探梁(54),回收时所带回来的碎矸,使碎矸可以从三角用分开,从圆孔中漏落掉。
图23主梁的B向视图,在主梁(53)的底板(133)上也设置5个漏矸孔(136)。
图24是放顶梁侧板的示意图,放顶梁侧板(78)有孔(89)和(84),孔(89)用于连接伸缩梁,孔(84)用于连接油缸。
图25是卡板器示意图,卡板器(86)有一个滑动轴(153),轴的左端焊有一块凸块(154),圆管(155)套装在滑动轴上,圆管(155)焊在放顶梁(159)的底板下面,滑动轴可在圆管(155)中移动,由于凸块(154)碰撞管端,使滑动轴不可能与圆管脱离。
图26是放顶柱底座的示意图,附图9的底座可采用本图的底座,筒体(139)焊在底板(140)上面,半圆压盖(141)用螺栓(142)固定在筒体(139)上面,筒体内腔装有0形封圈(143),底板(140)上设置圆环形液槽(144),槽的右侧向外扩张形成一个凹槽(145),该凹槽中装有液槽盖板(146),筒体侧面焊有连筋板(147)。
图27是放顶柱底座的俯视图,2个筒体(139)并列,其侧面焊有短筋板(148),而2个筒体(139)之间又用连筋板(147)焊接成一体,底板(140)上有圆环形槽(144),圆环形槽的右侧装有液槽盖板(146)。
图28是放顶柱的侧视图,两个筒体(139)并列地装在同一个底板(140)上面,筒体(139)中装有支柱(150),半圆压盖(141)用螺栓(142)固定在筒体(139)顶端上面,筒体(139)侧面均有连筋板(148),放顶柱顶帽装(119),在支柱(150)上面,销轴(151)穿过连接筋(92)和顶帽(119)上部的孔,并且用开口销(152)固定,夹板(149)焊接在连接筋(92)与侧板(78)之间,连接筋(92)与放柱梁顶板(76)相连接,连成一体。
图29液压支柱的示意图,支柱(8)的上部装有油液接头(153),接头有阴螺纹,可以连接软管,在软管的两侧,在支柱(8)侧面中钻孔,装入一个三用阀(154),三用阀属外购标正件,(图上不表示)。
使用时,先用割煤机对煤层进行割煤,机组是在挡煤板和溜子上面滑动,支架不动,伸缩梁带负荷(顶板)向左延伸出去,大约60公分左右,挡煤板利用移溜器也向左顶,然后在液压支柱上面卸液,使支柱下降,这时挡煤板不动,移溜器就回收,使整个支架向左移动,在卸液时,密集柱也同时卸液,它的支柱也下降,由于牵引链的作用,使密集柱也随着支架向左移动,如果对于高层煤层就不使用密集柱,而改用放顶梁,同样支架向前滑移时,放顶梁和放顶柱也随同向左移动。
与现有技术相比,简易综采支架具有下列优点:
1、采用本支架,可以达到综合采煤机械化的目的,减轻工人劳动强度,又可保证安全生产。
2、本支架需要的巷道,只要能保证工作面风量就可以,不一定要求巷道太高,所以减少了巷道掘进工作量,使成本明显地降低。
3、本支架与一般综采支架相比,设备费用只有六分之一。
4、回采率高,由于放顶梁为1M,比推进0.6M多出0.3-0.4M,放顶时放顶梁成仰头,使顶煤向低处滑溜,被溜子拉走。
5、可采特厚煤层为8M的煤层。
6、重量轻,拆卸、搬运均极方便。
7、挡煤板改制,为的是既可保持原挡煤板和原有电缆槽的作用,又要达到,连接该支架和挡煤板相对于支架可升降的作用。