具有影响冒落边缘的放顶煤口 的掩护支架 本发明涉及一种掩护支架，它具有连接掩护梁和底座的四连杆机构，连接底座和顶梁的液压立柱，以及一个配置于顶梁的具有关闭系统的放顶煤口和一个置于顶梁侧面的活动侧护板。
这种掩护支架有不同的结构，主要用于井下硬煤开采。它用于使一个与运输巷和回风巷大致成直角布置的工作面控顶区保持畅通，以便落煤和运输煤炭。此外这个控顶区也需要用于通风，以保证任何时候可以使人员通行。为此目的掩护支架具有一个底座和一个顶梁，并通过液压立柱将它的支撑住在顶板和底板之间，同时用一个掩护梁封闭住指向采空区的开口。该控顶区向煤壁仍保持敞开，因为在掩护支架立柱的前方以及立柱之间都必须保持有人行通道。这种掩护支架也用于井工开采的褐煤煤矿。同时也已知这种掩护支架地结构使其能够用于同时采下位于顶梁上方的煤炭。根据DE-PS3107955的公布，在掩护梁上布置一个放顶煤口，因此在这范围内由于顶板的松动而冒落下来的煤炭就能够通过这放煤口而进入掩护支架的内部空间里。由此起要以适合的方式将支架拉向工作面运输机。根据在掩护梁上配置放顶煤装置所存在的问题，这种掩护支架已经按较老的专利19712310.4进行了进一步开发，此时对这种所谓组合掩护支架来说是这样布置顶梁的，就是使煤炭有目的地滑入到工作面运输机范围内的通道里。已经证实难于应付的是，有时这冒落边缘位于顶梁的后端，有时，也就是说在组合掩护支架时，又位于顶梁的前端，就是在煤壁范围内。同时难于应付的是使顶煤和冒落矸石分开，因此往往使采落的煤炭被矸石混得很不洁净。根据还没有顾及到，运输冒落矸石会对后配套运输机带来的问题；此外这些位于顶梁上的矸石对于矿工来说也是种危险。
因此本发明的任务是提出一种放顶煤掩护支架，它能使煤和冒落矸石更好地分离，并使整个支架具有良好的稳定性。
按本发明这个任务是通过以下方法来解决的：放顶煤口布置在顶梁上，并且大致在顶梁的中部与关闭系统一起集成于顶梁内；同时顶梁的前部和后部是封闭的结构，并以全宽支撑顶板；而且在放煤口关闭的情况下中部的关闭系统也能支护住顶板。
这种结构的掩护支架的特点首先在于，冒落边缘位于顶板上方放顶煤口开始处，也就是在最有利的位置上，同时冒落下来的煤就能够有目的地通过开启的放煤口流下，而不会存在冒落矸石紧陡而至并弄脏煤的危险。但至少对于操作工人来说可以提前了解到什么时候冒落矸石会一起进来，那么就可以关闭这放煤口，集成于顶梁内的关闭系统对此是最佳地适合的。顶梁的前、后部设计很紧凑，因此能够有目的地支撑此处的顶板。在放煤口关闭状态时确保了全长的支撑，这尤其是在支架紧跟移动时，也就是说在向前推移支架时证明为有利的。
按照本发明的合理结构设计，关闭系统包括一个带有伸缩千斤顶的伸缩板，它们布置在顶梁里面可在顶梁的纵向方向上滑动。在纵向方向上可以滑动的伸缩板为侧面导向，因而它不仅在封闭状态时一起支撑顶板，而且也能够通过一个相应布置的伸缩千斤顶而有目的地来回伸缩滑动，也就是避免了摆动过程，由于上面压住了煤，在其压力作用下这个摆动过程会受到阻碍的。关闭系统因此也正好适合于厚煤层，但是也适合于使用在中厚煤层，因为带伸缩板的关闭系统所占用的位置少。
由放顶煤口放落的煤炭有目的地立即继续被引入工作面运输机，按照本发明这带有伸缩千斤顶的伸缩板配置有滑槽状的放煤板，从顶梁前端看这放煤板是铰接吊挂在放煤口的后端，并且可以通过一个摆动千斤顶来操作。放煤板可以一直向下摆动，直到使得经放煤口放落的煤很快滑入工作面运输机里，并由此处被运走。放煤板可以同时调整得足够陡，以便即使潮湿的煤也能可靠地滑下，从而使放顶煤方法总是不会受阻碍。因为操作人员无须进行干预，因而总体来说操作人员也不会发生事故危险。操作人员可以以安全距离处来观察放顶煤过程，而且在必要时通过操作放煤板使放煤过程进行，或者说加以影响。
如果顶梁是由主顶梁和折迭梁(也是护帮装置)组成的话，那么集成于顶梁内的放煤口就能够尤其很好地被实现。一种这样的所谓刚性主顶梁既可容易地布置放煤口本身，也即伸缩板，又可容纳伸缩千斤顶。按照另外一种结构形式特别合适的是，如果以顶梁前端看伸缩板的伸缩千斤顶布置在放煤口的前面。同时这种结构形式的优点是可以实现很短的顶梁，这是由于原本占去位置的伸缩千斤顶就可以相应地缩短主顶梁的长度。将伸缩千斤顶布置在它们不占用位置的地方，因而尤其可以不采用悬伸的顶梁。
按照一种另外的结构形式规定，顶梁包括一个主顶梁和布置于前面的铰接伸缩梁和护帮装置。这尤其适用于煤倾向于冒落的地方，从而通过铰接伸缩梁和护帮装置能够使顶煤护住，一直到顶煤能够经由放煤口放落为止，这样最终在煤壁区也发生一定的卸载。通过铰接伸缩梁可以使顶梁的全长加长大约600mm。对于这种结构来说，伸缩板的伸缩千斤顶从顶梁前端看它是布置在放煤口的后面，这就强制地使顶梁加长了，或者导致形成一种悬伸的顶梁。这就使顶梁的整个长度较长。
根据这种结构，尤其是具有刚性主顶梁的结构就可能放弃采用置于工作面运输机下面的框架了。而宁可将底座设计成在工作面运输机前面就终止的短底座，从而使这样的掩护支架也适合于所谓的具有紧接的作用半径和大展开的旋转工作面开采。也可以设计装入一种滑动的箱式推移装置，因而也可以没有问题地采用一种提底座千斤顶装置。
另外尤其在刚性主顶梁时可以通过设计活动侧护板使其在顶梁前端看为平行于主顶梁，因而可以实现对顶板的附加的支护，并因此实现一种通常的支护。活动侧护板几乎可以一直布置到顶梁前端，因此相应地使暴露的顶板面积减至最小。因而实现较好的稳定性。
早先已经指出，通过封闭顶梁或者主顶梁的后部就可能使煤与冒落矸石之间实现洁净的分离。按照本发明从顶梁前端看使掩护梁布置在主顶梁的后端可以摆动，并且陡立地向下，这样也能够改善这种分离，或洁净的分离。合理的是使掩护梁下倾小于40°-50°，从而使冒落矸石有目的地落在对于通过放煤口进行最佳的放顶煤所希望的位置。
通过放煤口而进入掩护支架内部空间的煤炭如前所述经过斜置的滑槽式或者滑动式的放煤板导入工作面运输机。如果根据目标明确的设计使得配置于伸缩梁，或者布置在伸缩梁下方的放煤板可以下摆至大约60°倾角，那么这种放煤就尤其能够实现了。根据由此可以达到的放煤板的有利的倾斜，煤就自动地滑行到工作面运输机里。如果发生了堵卡，那么可以容易地通过摆动千斤顶使放煤板产生冲击性的运动，从而消除这种堵卡。当放煤板抬高时，位于前排液压立柱之前的第二人行道就可以由采煤机司机没有问题地利用了。此外要求放煤板有一个有利的抬起位置，因为这样可以使放煤板与放煤口之间的横断面变窄不明显，因而即使在放煤口本身范围内也不会产生堵卡。总之即使放煤板此时向下摆动较多也能保证在两排液压立柱，或者说四根立柱之间的最小行人通道。
在真正的主顶梁上的煤体的松动是通过以下途径而变得有利的，就是梁顶或者说主顶梁在其纵向具有通长延伸的大梁。由于大梁在放煤口范围内的局部挤压而使煤体的松动有利，从而很大程度上可以不必对煤体进行爆破。
本发明的最大特点是提出了一种放顶煤支架，对这种支架来说煤炭是目标明确地在一个范围内放落的，这个范围使冒落边缘不在主顶梁的起始处，或者说顶梁前端，也不在后端，而使其在放煤口范围内。因而当放煤口，也就是说伸缩板被打开时，就能够目标明确地将煤放落，同时实际上就使煤连续地经过布置于伸缩板下面的滑槽式放煤板而导引至工作面运输机内。由于连续地放煤一般不会发生堵卡。而且一旦发生堵卡也可以通过摆动千斤顶使放煤板产生运动而排除。总的来看根据顶梁的结构可以使顶梁总体上很短，因此能使之适应各种不同的条件。尤其有利的是也可以采用一种短底座了，这也就使具有紧接作用半径的旋转工作面开采成为可能。总的来看所提出的这种掩护支架由于较好地使煤炭和冒落矸石分离开，提高了稳定性。如前所述，这种较好的分离首先是使冒落边缘准确地位于主顶梁上的放煤口开始处而实现的。
本发明物的其它细节和优点见以下的说明和附图，图中所示为一种优选的实施例以及为此所需的各种细节和零部件。图示为：
图1表示具有铰接伸缩梁的掩护支架的侧视图；
图2表示按图1掩护支架的正视图；
图3表示底座的俯视图；
图4表示一种具有很短顶梁的掩护支架的侧视图；
图5表示按图4掩护支架的俯视图。
图1所示一种掩护支架1具有底座2，掩护梁3和与它们相连接的四连杆机构4。如通常一样顶梁5和底座2是由液压立柱6、7支撑。在图1和图4所示的实施型式中是指一种所谓的四柱掩护支架。这种架型的底座2下的比压要小于两柱掩护支架时的比压，同时底板比压峰值也远在底座前端的后面。底座2有一个推移千斤顶8，它与工作面运输机9通过箱形推移机构及运输机连接装置33相连接，从而使掩护支架能够紧随着移向工作面运输机9。
在工作面运输机9上面有一个滚筒采煤机导向运行，采煤机的滚筒19切割煤炭并且采煤机就在这工作面运输机9上移动，从而能使煤炭运出。
在顶梁5的范围内布置了一个放煤口11，它通过一个关闭系统12而可以开启和关闭。顶梁5侧面装设了活动侧护板13，在图4特别所示的实施形式中，活动侧护板13可以在顶梁5的纵向方向上一直伸至煤壁。对此以下还要作进一步的说明。
在图1实施形式中真正的主顶梁18有一个铰接伸缩梁14，它可以在顶梁5的纵向方向上，也就是在向着煤壁26的方向上滑动伸缩，以避免煤的冒落。对此也还补充地采用了护帮装置15，这种装置在向下伸转状态时尤其是用于相应地支撑住煤帮，从而使其不倾向于片帮，至少这种倾向被目标明确地阻碍了。
放煤口11位于主顶梁18的中部21，而前部20则有一个铰接，通过此铰接使铰接伸缩梁14与本身的主顶梁18相连接。用标记为17的千斤顶来操作护帮装置15。而千斤顶16则用于滑动伸缩这铰接伸缩梁14。
如通常一样，液压主体6,7和6′,39支撑在底座2上。在顶梁5的范围内有大梁36,37，这由图2可见，这些大梁如图1所示在顶梁5的某一段长度上延伸，但其结构为整体连续的。
对于图1可见的具有铰接伸缩梁14的结构形式，在主顶梁18的后部22装设有伸缩千斤顶28用于伸缩板27，从而使顶梁5具有相应的长度。从顶梁前端31处看，伸缩千斤顶28布置在放煤口11的后面。由于采用了铰接伸缩梁14以及为此所需的部件因而不可能再采取另外的布置方式。
图2还指明了，整个掩护支架1撑紧布置在工作面24的顶板23和底板25之间，以便使由图1和图4可见的控顶区横断面保持敞开，并从而使得煤炭的开采成为可能。
借助于关闭系统12，也就是伸缩千斤顶28使放煤口11打开，用于将位于顶梁上方范围内的煤炭放下。伸缩千斤顶28将伸缩板27在向着顶梁后端的方向上拉动，然后使煤炭进入掩护支架1的内部空间。此外放煤板29作成滑煤槽形式，通过相应的槽面和侧面部分30用来使顶煤直接流入工作面运输机9内。工作面运输机9则用于使煤炭从工作面起运至巷道。放煤板29的倾斜角度由摆动千斤顶32来规定，可以达到小于60°，因此由于放煤板29的陡立就阻碍了煤炭的堵卡现象，尤其是在放煤口11的区域内。
图3表示了底座2的俯视图，同时指出了液压立柱6,6′,7,39支撑的位置。用8表示推移千斤顶。在人行槽和箱式推移机构33的前面有一个联接装置，以便能够连接推移千斤顶8和工作面运输机9
图4所示的掩护支架1就总体结构来说相当于图1所示的支架，只是此处实现了短的紧凑的主顶梁18；若是使伸缩千斤顶28布置在放煤口11的前面范围内，那么这就尤其可以实现。图4作了相应表示。通过这种方法实现了短的刚性的主顶梁18，这就使顶梁整体上很短。顶梁整体只是还补充有折迭梁15(护帮装置)。折迭梁15通过千斤顶17来操作，也就是如图所示向上摆动直至顶板，或者向下摆动。用38表示的机构即用于此。
按图1所示的结构和首先也是按图4所使用的底座2设计成了短底座34，如图4所示，短底座34在工作面运输机9的电缆槽前面即终止。底座通过推移千斤顶8或者说人行槽和箱形推移机构33与运输机相连，因而能够使整个支架1前移。图4表示了推移千斤顶8完全装入在短底座34里。
两排液压立柱6,6′,7和39支撑在底座2上，此外如图2所示，也是对着大梁36,37。在大梁36,37之间就布置了可伸缩的伸缩板27，按图4所示结构它是由一个伸缩千斤顶28来操作的，从顶梁前端31看，伸缩千斤顶28固定在放煤口11的前面。借助于摆杆40和千斤顶17，折迭梁可以一直伸出到超出主梁的水平面。
主梁8的后端35实际上在摆动铰接41处终止，主梁18和掩护梁3与此摆动铰接41可摆动地连接。相应稳定的掩护梁3用于掩护住内部空间，侧护板42也相应地一直向下伸展，它局部地护住了四连杆机构4的连杆，而且用于使冒落矸石不会挤入空间区域内，也就是由掩护支架1所护住的区域内。
图4表示了放煤板29处于开启状态，也就是处在下摆状态，为此摆动千斤顶32相应多地收回。通过这开启的放煤口11而放进来的顶煤可以直接流入工作面运输机9。可以见到，放煤板29的端部件43直接连接在放煤口11的边缘上，从而使煤炭均匀地滑溜出来。
可以见到，在此工作过程中有一个用于行人的辅助行人道45，即使在这时间通常不会有人通行。
若放顶煤结束，并通过伸缩千斤顶28使伸缩板27关闭了，那么就可以通过将摆动千斤顶32伸出使放煤板29摆高至虚线所示的位置。然后用于正常通行的真正的行人通道46就可以使用了。
考虑到完整性应该注意到，在放顶煤期间滚筒采煤机当然不在图4所示的位置上工作，而是在离开此处的位置上。
图5是顶梁顶盖的俯视图，此时可见，在此处所表示的封闭位置时保证了对顶板23的全长的支护，而且即使当放煤板打开时大梁36,37以及分别向两侧邻接的掩护支架仍保持对顶板的支护，因而在所有位置上都保持了对顶板的最佳的支护。冒落边缘位于放煤口11的起始处47，因而无论对于放入的煤炭材料，还是对于整个放顶煤过程来说都出现了有利的情况。但是尤其是通过冒落边缘的这种目标明确的移置就可能顺利地使煤炭与冒落矸石分开，从而在放顶煤时冒落矸石不会一起进入放煤口11的区域内。
相邻支架用48表示，通过此处仅表示出的可活动侧护板13从而在相邻的掩护支架1,48之间仅保留一个很小的间隙。
所有列举的特征，包括可以单独由图例得出的特征都是单独地或者组合地看作为本发明本质的东西。
基准符号表基准符号 基准物体 基准符号 基准物体1 掩护支架(整个单元) 25 底板2 底座 26 煤壁(煤帮)3 掩护梁 27 伸缩板4 连杆机构 28 伸缩板27的伸缩千斤5 顶梁 顶6 液压立柱 29 放煤板7 液压立柱 30 侧板8 推移千斤顶 31 顶梁前端9 作面运输机 32 摆动千斤顶10 滚筒采煤机 33 行人槽和箱式推移机11 放(顶)煤口 构12 关闭系统 34 短底座13 活动侧护板 35 主顶梁18的后端14 顶梁5的铰接伸缩梁 36 大梁15 护(煤)帮装置=顶梁 37 大梁
5的折迭梁 3816 铰接伸缩梁14的伸缩 39 液压立柱
用千斤顶 40 摆动杆17 用于操作折迭梁15的 41 摆动铰接
千斤梁 42 侧护板18 顶梁5的主顶梁 43 放煤板29的终端件19 滚筒采煤机10的滚筒 4420 顶梁5的主顶梁18的 45 辅助行人道
前部 46 行人通道21 顶梁5的主顶梁18的 47 放煤口11的开始
中部 48 掩护支架1的相邻支22 顶梁5的主顶梁18的 架
后部23 顶板24 工作面运输机