专利名称：全掩护尾梁高位、中位、低位放顶煤液压支架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于煤矿放顶煤综采工作面具有全掩护功能并能适应不同放煤方式的高效高位、中位、低位放顶煤液压支架。
近二十年来，我国放顶煤液压支架的发展走过了一条从低位到高位到中位又到低位放顶煤的路。变化很大，好像走了一圈又走回来了。在这过程中积累了丰富的经验和教训。最早的低位放顶煤支架由于支架稳定机构的强度不够而没有得到发展。现在都采用低位放煤方式，也不是说现在的低位放顶煤方式和低位放顶煤支架就一切都好。从放顶煤工艺要求分析，高位、中位或低位放顶煤适应于不同的煤层条件顶煤的硬度、易破碎程度、顶煤厚度、直接顶板的情况等。发展到现在都使用低位放顶煤方式是由于原有的高位和中位放顶煤支架和由其决定的放煤方法存在着较严重的不易克服的问题。主要是原高位放顶煤支架由于只使用一台输送机，采煤放煤不能平行作业，放煤口处于工作面主风道位置，煤尘很大，工作空间很小；原中位放顶煤支架虽然用了两台输送机，但后部放煤用的输送机工作空间小，运输能力不能得到发挥、设备易损坏而且不便维修。而放煤窗口宽度窄(与掩护梁承受巨大扭矩有关)，因而放煤脊背损失大，则是两种支架都存在的缺点。目前广泛使用的低位放顶煤支架主要有三种四柱四连杆机构小插板放顶煤支架、四柱反四连杆机构大插板放顶煤支架、四柱单摆杆机构小插板放顶煤支架。这些支架都使用两台输送机，而且都用宽型放煤插板作放煤机构，放煤口宽度等于支架宽度，因此放煤效率较高。但是却存在下列主要问题(1)支架后部不能有效隔离老塘，严重影响产出煤炭的质量。由于插板两侧没有侧护板，因此支架与支架插板之间有200～300mm左右的间隙；特别是在支架前移时，就会在支架的插板侧面暴露出较大的空间，使老塘的矸石很容易窜入支架输送机之中，使放出煤炭的含矸率增加；(2)小插板行程和放煤口高度小，对提高顶煤回收率不利，而且支架后部空间小，输送机能力受限制，不便进行设备检修；(3)低位放顶煤方式对于顶煤松软的煤层或顶煤中硬以下厚度不大的煤层适应性差，会使顶煤过度破碎、或因增加混矸的机会而降低煤炭质量。
本实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种采用两台输送机，可实现高位、或中位、或低位放顶煤、而且放煤作业空间大、能有效隔离老塘的全掩护尾梁高位、中位、低位放顶煤液压支架。
本实用新型的目的还在于克服原有高、中位放顶煤支架放煤窗口狭窄的缺点。高位、中位、低位全掩护放煤尾梁上的放煤窗口宽度大，可显著降低放煤的脊背损失，放煤口长度长，可满足放煤工艺最佳放煤步距的要求，从而显著提高顶煤回收率。
本实用新型核心是采用全掩护高位、中位或低位放煤尾梁(以下简称尾梁)，分别同相适宜的稳定的支架前部主体结构相结合，从而形成一种新的、有特定放煤方式(高位、中位或低位)的放顶煤液压支架。
本实用新型的目的还可通过以下措施来达到(1)选择或设计顶梁长度适宜的稳定的支架前部主体结构对于高位放顶煤支架(适用于较软顶煤)，应选择顶梁短的稳定的支架前部主体结构，如四柱或两柱单摆杆机构支架主体，对于中位放顶煤支架(适用于中硬顶煤)，应选择顶梁中等长度的稳定的支架前部主体结构，如四柱宽四连杆机构支架主体结构；对于低位放顶煤支架(适用于中硬以上厚顶煤硬顶板等)，应选择长顶梁稳定的主架前部主体结构，如四柱反四连杆机构支架主体结构。(支架的工作阻力和顶梁长度等要满足顶板支护、三机配套和及时支护等的需要)。
(2)高位、中位、低位全掩护放尾梁，其主体为一不规则的板状结构梁体，尾梁上端与支架顶梁后端铰接，尾梁下部伸向后部输送机的老塘一侧底板，并在底板上拖移。其接触底板的部分应设计成园弧式滑橇板形状，要考虑底板允许此压和适应支架高度的变化，并降低拖移阻力；尾梁后部不接触底板的部分要留一小于后输送机中部槽高度的空间，以便在支架前移时将支架中的浮矸排入老塘；尾梁与支架顶梁同宽，两侧设全长侧护板(一侧是活动侧护板，另侧是固定侧护板，侧护板下端距底板高度小于输送机中部槽高度)。为使后输送机有足够的运输空间，尾梁下部的侧护板应设在老塘一侧(为保证强度可设加强筋)。侧护板不同高度的水平宽度要不小于支架最大移架步距加必要的搭接宽度；(3)根据后输送机工作空间、放煤口合理位置和长度、排放顶煤的合理流向等，确定尾梁纵向断面的形状(直线型、折线型、弓型、弧线型或其它组合几何图形)。并确定放煤装置(摆动梁、摆动千斤顶、插板、插板千斤顶、导煤板等)的设置；(4)为保证支架顺利卸载和前移，顶梁后端与尾梁铰接的那排销孔可加工成长孔，长孔上部向支架前方倾斜(长孔轴线与水平夹角可取60～70°左右，长孔中心距20～50mm左右)，也可制成放大的园孔或园孔。依顶煤硬度和老塘冒落的密实程度决定。
由于尾梁较长，为便于支架低位运输和工作面安装，可设临时的顶尾梁千斤顶或顶杆，增加尾梁吊环等措施。
本实用新型有下列优点(1)采用两台输送机，采煤放煤可互不干扰平行作业；放煤部位远离工作面主风道，有利于降低工作面的煤尘；(2)将后输送机完全掩护在尾梁之下，尾梁两侧的侧护板可以有效的隔离老塘，可显著降低产出煤炭的含矸率提高煤质；(3)尾梁下部有较大的作业空间，由于是拖移式尾梁，省去了支架对尾梁的支撑千斤顶，方便行人和设备维修，可装备大功率后输送机并充分发挥其运输能力；(4)尾梁为拖移式，其上部载荷由支架顶梁和底板承受，而且大部分直接作用在底板上，对支架的负荷减轻了；尾梁本身不传递和承受大的扭矩，受力小，因此在保证强度的前提下可尽量加大放煤口的宽度，如达到1.2m，甚至更宽，这对降低放煤口的脊背损失，提高顶煤回收率和放煤效率十分有利。
(5)整个尾梁背部有一个长而完整的面积，不论是采用高位、中位或低位放煤方式，都可较方便地设计出最佳的放煤窗口位置和窗口长度，使其与放顶煤工艺要求相一致，以便改善放煤效果提高顶煤回收率。
下面将结合附图对本实用新型作进一步阐述
图1本实用新型实施例之一，四柱全掩护尾梁高位放顶煤支架；图2本实用新型实施例之二，四柱全掩护尾梁中位放顶煤支架；图3本实用新型实施例之三，四柱全掩护尾梁低位放顶煤支架；
图1中1是在支架前部的四柱单摆杆机构短顶梁支架主体结构；2是全掩护高位放煤尾梁，尾梁上端与支架顶梁后端铰接，其下部伸向后输送机老塘一侧底板，并在底板上拖移；3是在尾梁两侧安设的是侧护板(一侧为活动侧护板，另一侧为固定侧护板)；4是在尾梁背部上方开通的放煤窗口及在窗口部位设置的放煤装置(摆动梁、摆动千斤顶、导煤板等)；5是后输送机。
图2中6是在支架前部的四柱宽四连杆机构中等长度顶梁支架主体结构；7是全掩护中位放煤尾梁，尾梁上端与支架顶梁后端铰接，其下部伸向后输送机老塘一侧底板，并在底板上拖移；3是在尾梁两侧安设的侧护板(一侧为活动侧护板，另一侧为固定侧护板)；4是在尾梁背部开通的放煤窗口及在窗口部位设置的放煤装置(摆动梁、摆动千斤顶、插板、插板千斤顶、导煤板等)；5是后输送机。
图3中8是在支架前部的四柱反四连杆机构长顶梁支架主体结构；9是全掩护低位放煤尾梁，尾梁上端与支架顶梁后端铰接，其下部伸向后输送机老塘一侧底板，并在底板上拖移；3在尾梁两侧安设的侧护板(一侧为活动侧护板、另一侧为固定侧护板)；4是在尾梁背部靠下方开通的放煤窗口及在窗口部位设置的放煤装置(摆动梁、摆动千斤顶、插板、插板千斤顶、导煤板等)；5是后输送机。
权利要求1.全掩护尾梁高位、中位、低位放顶煤液压支架，分别由全掩护高位放煤尾梁(2)、全掩护中位放煤尾梁(7)、全掩护低位放煤尾梁(9)与相适宜的支架前部稳定的主体结构(1)、(6)、(8)等相组合而形成的；其特征是尾梁(2)(7)(9)主体为一排规则的板状结构梁体，其上端与支架顶梁后端铰接，其下部伸向后输送机老塘一侧底板，并在底板上拖移；尾梁(2)(7)(9)分别由尾梁主体，在其两侧安设的全长活动侧护板和固定侧护板(3)，在其背部合适部位开通的放煤窗口，以及在窗口部位设置的放煤装置(4)摆动梁、摆动千斤顶、插板、插板千斤顶、导煤板等组成。
2.如权利要求1所述的全掩护尾梁高位、中位、低位放顶煤液压支架，其特征是尾梁的纵断面形状有直线型、折线型、圆弧型或其它组合几何形状。
3.如权利要求1或2所述的全掩护尾梁高位、中位、低位放顶煤液压支架，其特征是尾梁(2)(7)(9)的接触底板部位为圆弧形滑橇板结构。
4.如权利要求1或2或3所述的全掩护尾梁高位、中位、低位放顶煤支架，其特征在于，与尾梁铰接的支架顶梁后端的那排销孔制成孔上部向支架前方倾斜的长孔，也可制成放大的圆孔或圆孔。
专利摘要一种新型全掩护尾梁高位、中位、低位放顶煤液压支架,由全掩护高位、中位、低位放煤尾梁与相适宜的支架前部主体结构相结合而形成。尾梁上端与支架顶梁后端铰接,下部伸至后输送机老塘一侧底板,并在底板上拖移,尾梁两侧配有全长侧护板。尾梁的纵向断面形状根据放煤窗口位置,长度,排放顶煤流向及后运输机工作空间等因素确定。具有隔离老塘性能好,放煤作业空间大,放煤窗口脊背损失小等优点。
文档编号E21D23/00GK2466351SQ0024394
公开日2001年12月19日 申请日期2000年7月26日 优先权日2000年7月26日
发明者黄尚智 申请人:黄尚智