专利名称：综放工作面后部输送机交叉侧卸布置配套方式与支架结构的制作方法
综放工作面后部输送机交叉侧卸布置配套方式与支架结构本发明涉及一种液压支架的设计方法，具体的说就是考虑采煤工作面围岩动态影响的液压支架三维设计方法。
背景技术：
综合机械化放顶煤开采(简称综放开采)是我国厚煤层高效开采方法之一，在全国广泛推广应用，放顶煤液压支架是综放开采的关键装备。现有综放工作面普遍采用前、后部输送机驱动部平行布置，驱动部电机平行于工作面，输送机和转载机的卸载方式为端卸。 因受输送机驱动电机的影响，前、后部输送机机头、机尾中心距与中间段中心距不一致，输送机机头、尾过渡段通常各布置3架过渡支架，过渡支架大多采用反四连杆结构型式，导致过渡段无法放煤，制约了综放工作面回收率的提高。以一个煤层平均厚度为9米，走向长度为1500米的综放工作面为例，机头、尾部占压的煤量约为10 12万吨，如能改善此处放煤效果，可多回收煤炭6 8万吨。为此，发明后部输送机交叉侧卸总体配套新技术和端头区支护系统，改善综放工作面机头、尾部放煤效果，保障工作面端头区的作业安全，进一步提高端头区的支护效果和煤炭资源回收率。
发明内容
本发明的目的是提供一种综放工作面端头区交叉侧卸配套新方式及端头区支护新系统，能有效地控制综放工作面端头区顶板的稳定，实现综放工作面过渡段的有效放煤、 在端头区为后部输送机驱动部提供足够大的支护空间，并协调端头区各设备的动作，实现综放工作面的安全、高效回采。为实现上述目的，本发明设计的综放开采工艺方法和支护方式与常规综放开采不同。其一是综放开采后部输送机机头部与转载机配合由端卸方式改为交叉侧卸方式，该方式将输送机电机布置在顺槽内，不再占用过渡支架后部的空间，同时降低输送机的卸载高度，可以实现机头、尾部的有效放煤，提高煤炭资源的回收率；并使前后部输送机机头、机尾中心距与中间段中心距一致，改善后部输送机的运行工况，提高设备整体运行可靠性。其二是改变传统的放顶煤过渡支架结构型式，采用和中部支架结构相同的放顶煤液压支架，适应新型配套开采工艺要求，减少工作面液压支架设备种类，既能实现放顶煤工作面过渡段的有效放煤，又能提供和工作面平行的行人通道，使人行通道比较顺畅。其三是在转载机的后部布置巷尾支架，实现对转载机后部的保护和转载机的顺利推移，同时在其侧面设置可铰接的侧护挡板，避免后部矸石冒落进巷尾支架内部。其四是后部输送机驱动电机放置到巷道中，鉴于其占用的空间较大，因此改变传统的放顶煤端头支架的结构型式，采用布置在转载机两侧的不对称结构型式。端头支架采用反四连杆和二力杆作为稳定机构，二者根据空间的需要，布置方式不同，组成了转载机两侧不对称结构型式的端头支架。端头支架与后部巷尾支架配合，为后部输送机驱动电机留出足够的支护空间，同时维持综放工作面端头区顶板的稳定。
图1放顶煤工作面后部输送机交叉侧卸布置总体配套布置2交叉侧卸放顶煤工作面巷尾支架结构示意3端头支架I与巷尾支架结构示意4端头支架II与巷尾支架结构示意5端头支架I、II阶梯式顶梁结构示意图
具体实施例方式图1所示的本发明交叉侧卸布置综放工作面端头配套技术主要设备包括采煤机 (1)、前部输送机( 、放顶煤中部支架C3)、后部输送机(4)、过渡支架( 、巷尾支架(6)、转载机(7)、端头支架I (8)和端头支架II (9)等。在综放工作面，采煤机(1)、前部输送机( 与放顶煤液压支架(3)的配套关系为及时支护，即在采煤机(1)割煤后，及时拉支架(3)；在前部输送机(2)过渡段，采煤机(1)、 前部输送机(2)与放顶煤过渡支架(5)的配套关系为滞后支护，即采煤机(1)割煤后，先推前部输送机O)，然后再拉过渡支架(5)。此处后部输送机的卸载方式改为交叉侧卸， 其驱动电机放到巷道中，不再占用过渡段的后部支护空间，为此改变过渡支架(5)的结构型式，采用与中部支架结构型式相同的液压支架。在综放工作面端头区，后部输送机(4)与转载机(7)采用交叉侧卸方式，转载机 (7)后部布置巷尾支架(6)，巷尾支架(6)即可以为转载机(7)提供足够的支护空间，还可以为转载机(7)的移动提供推力。因为后部输送机交叉侧卸布置方式与后部输送机驱动部的存在，改变传统的放顶煤工作面端头支架的结构型式，在转载机(7)的两侧设计新型适应交叉侧卸布置方式的综放工作面端头支架，提供足够大的无立柱支护空间。新型综放工作面端头支架I (8)和端头支架II (9)与巷尾支架(6)配合，能够实现综放工作面端头部的安全支护，实现综放工作面的安全、高效开采。适用于交叉侧卸布置方式的放顶煤工作面过渡支架( ，改变了传统的放顶煤过渡支架结构型式，采用和中部支架结构相同的放顶煤液压支架，减少工作面液压支架设备种类，既能实现放顶煤工作面过渡段的有效放煤，又能提供和工作面平行的行人通道，便于行人。图2所示为本发明适用于交叉侧卸布置方式的放顶煤工作面巷尾支架，其特征主要在于其侧面设置可以铰接的多级侧护板(11)、(12)与铰接与底座上的侧护板(13)配合， 实现巷尾支架侧面的全封闭，可以防止侧面矸石滚入巷尾支架内部。图3所示为本发明适用于交叉侧卸布置方式的放顶煤工作面端头支架I (8)，它布置在转载机(7)靠近煤壁侧。端头支架I (8)由前顶梁(16)、后顶梁(17)、前底座(20)、拉杆(21)、后底座0 以及铰接在其中间的稳定机构和立柱组成。其前顶梁(16)和前底座之间铰接反四连杆结构(由下连杆(13)、上连杆(14)、掩护梁(15)组成)，其后顶梁 (17)和后底座0 之间铰接二力杆(由上杆(18)和下杆(19)组成)，前顶梁(16)与后顶梁(17)铰接，前底座00)和后底座0 通过拉杆连接，根据空间不同，顶梁与底座之间可以铰接3 4颗立柱。
图4所示为本发明适用于交叉侧卸布置方式的放顶煤工作面端头支架II (9)，它布置在转载机(7)靠近人行侧。端头支架II (9)由由前顶梁(23)、后顶梁(M)、前底座 (27)、后底座06)以及铰接在其中间的稳定机构和立柱组成。其后顶梁和后底座(XT) 之间铰接反四连杆结构(由下连杆(13)、上连杆(14)、掩护梁(15)组成)，其前顶梁04) 和前底座06)之间铰接二力杆(由上杆04)和下杆0 组成)，前顶梁与后顶梁 (24)铰接，前底座(XT)和后底座06)铰接，在顶梁的后端铰接有可调平的护帮装置(25)， 根据空间不同，顶梁与底座之间可以铰接3 4颗立柱。图5所示为本发明设计的端头支架阶梯式顶梁结构，每侧顶梁的中间部分比顶梁顶部低200mm以上，可以避免支架对顶板的反复支撑以及前移过程中和锚杆干涉，还可以有效支护顶板，避免顶板从中部冒落。工作面端头支架I (8)、工作面端头支架II (9)与巷尾支架(6)配合，可以支护综放工作面端头区的顶板。
权利要求
1.一种综放工作面配套新方式，其特征在于综放开采工作面前、后部两台输送机采用不同卸载方式，其中前部输送机采用端卸布置方式，采煤机截割的煤炭经前部输送机运至机头时，由前部输送机机头直接卸载到转载机上；后部输送机与转载机采用交叉侧卸布置方式，工作面后部放下的煤炭运至后部输送机机头时，经犁煤板导向，通过后部输送机机头架卸入转载机溜槽中。
2.根据权利要求1所述的后部输送机交叉侧卸配套新方式，将后部输送机驱动电机轴线垂直于工作面方向，并将其布置在巷道内；可以使前、后部输送机机头、机尾中心距与中间段中心距一致。在输送机过渡段放置的放顶煤过渡支架，结构型式与中部支架相同，其放煤机构能实现工作面过渡段有效放顶煤；
3.根据权利要求1所述的一种适应交叉侧卸配套技术的放顶煤巷尾支架，它布置在转载机的后部，其顶梁侧面铰接二级或者多级侧护挡板与底座侧面铰接可拆卸侧护挡板，实现巷尾支架侧面的全封闭；
4.根据权利要求1所述的一种适应交叉侧卸配套方式的放顶煤端头支架，采用不对称结构，并且顶梁采用高低不平的阶梯式结构。
全文摘要
本发明公开了一种综放工作面端头区交叉侧卸配套新技术及端头区支护新技术，后部输送机机头部改为交叉侧卸布置方式，后部输送机电机布置在顺槽内，不再占用过渡支架后部的空间，使前后部输送机机头、机尾中心距与中间段中心距一致，同时降低输送机的卸载高度，进一步提高机头、尾部的放煤效果及煤炭资源的回收率；过渡支架采用与中部支架结构型式相同的支架，即能减少工作面液压支架的种类，又能实现放顶煤工作面过渡段的有效放煤。在转载机的后部布置巷尾支架，实现对转载机后部的保护和转载机的顺利推移，同时在其侧面设置可铰接的侧护挡板，避免后部矸石冒落进巷尾支架内部；端头支架采用布置在转载机两侧的不对称结构，顶梁采用阶梯式顶梁结构，端头支架与后部巷尾支架配合，同时维持综放工作面交叉侧卸配套端头区顶板的稳定性，实现综放工作面的安全、高效回采。
文档编号E21D23/03GK102383794SQ20111018011
公开日2012年3月21日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者亓玉皓, 任怀伟, 冯立友, 刘健, 刘壮, 吴立忠, 孟凡龙, 时成忠, 李明忠, 王国法, 王建国, 王彪谋, 王春生, 胡万昌, 辛家祥 申请人:天地科技股份有限公司