一种两架一组中置式放顶煤端头支架的制作方法

本实用新型属于采煤支护设备技术领域，具体涉及一种两架一组中置式放顶煤端头支架。

背景技术：

我国煤炭资源丰富，综采设备成熟，采煤工艺日趋完善，随着能源的紧缺，煤炭开采步伐的日益加快，这样对巷道的支撑的移动也提出了更高的要求，比如要求支架能够自动移架，以加快移架速度，对巷道进行有效的支撑，采用以前的支护措施已经不能适应现在开采的速度，且安全性能不稳定。为了降低成本，只对支护巷道的设备进行升级，使之能和原有设备配套使用，同时可以适应老矿井较宽的巷道。

随着采煤技术的发展，工作面中电缆的种类和数量越来越多，采煤工作面的推进使工作面顺槽电缆冗余，如何安全处置这部分多出的电缆成为影响采煤效率的一个问题，国内大部分矿井在运输顺槽安装单轨吊来存留电缆，但其成本较高，并且对地质条件要求也较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种两架一组中置式放顶煤端头支架，解决老矿井升级改造的巷道支护效率和配套问题，支架适应性强，可与矿方旧有的基本支架、过渡支架、刮板运输机等设备配套使用，使采煤作业能安全、高效的实施。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种两架一组中置式放顶煤端头支架，包括顶梁组件、底座组件、导向架、电缆挂架和侧挑梁，所述顶梁组件通过立柱连接底座组件，所述电缆挂架连接顶梁组件，所述导向架和侧挑梁分别设于顶梁组件的两侧。

进一步的，所述顶梁组件由均为左、右架结构的前梁、前顶梁、中顶梁和后顶梁组合而成，所述前梁通过前梁千斤顶连接前顶梁，所述电缆挂架设于前顶梁和中顶梁之间的左右架结构中间。

进一步的，所述底座组件由与顶梁组件的左右架结构相适配的前托座、前底座、中底座和后底座组合而成，所述前托座通过推移千斤顶连接前底座，所述底座组件的左右架结构通过下连架千斤顶连接。

进一步的，所述顶梁组件的左右架通过上连架千斤顶连接，所述后顶梁的尾端通过掩护梁连接后挡矸板，所述掩护梁通过后挡矸千斤顶连接后挡矸板。

进一步的，所述前托座通过推移千斤顶连接前底座，所述前底座通过前铰接底板连接中底座，所述中底座通过后铰接底板连接后底座。

进一步的，所述前梁的下端通过上连杆和下连杆连接前底座，所述上连杆铰连接下连杆。

进一步的，所述掩护梁和后挡矸板均设两个，所述两个掩护梁分别设于通过前连杆和后连杆连接后底座。

进一步的，所述导向架和侧挑梁设于顶梁组件靠近前梁的一侧，所述导向架设三个，所述三个导向架分别设于顶梁组件的一侧架体的前部、中部和后部，所述三个导向架铰连接顶梁组件。

进一步的，所述侧挑梁设三个，所述三个侧挑梁分别设于顶梁组件的另一侧架体的前部、中部和后部，所述三个侧挑梁均通过侧护千斤顶连接顶梁组件。

进一步的，所述两个掩护梁之间的间隙为50mm～100mm。

进一步的，所述立柱设八根，所述立柱采用伸缩结构。

进一步的，所述电缆挂架设两组，所述的一组电缆挂架设于靠近前顶梁的一侧，所述的另一组电缆挂架设于靠近中顶梁的一侧。

进一步的，所述底座支架的宽度为1.1m～2.5m。

进一步的，所述立柱的高度为1m～4m。

进一步的，所述支架的最大放煤高度满足：

l＝(x+2mcosα)sinα

其中，l为最大放煤高度(m)，m为煤层的平均厚度(m)，α为煤层的倾斜角(°)，x为巷道支护的应力极限高度，γ为煤层的平均密度(kg/m³)，h为支架的高度(m)，为煤层与顶梁板交界面的内摩擦角(°)，p为支架的支护阻力(n)，k为测压系数，k为应力集中系数。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型提供的一种两架一组中置式放顶煤端头支架，当采煤机割煤一刀后，支架推移千斤顶伸出一个步距，通过前托座带动转载机前进一个步距，然后使靠近煤壁的右架稍微下降一些高度，接着右架收推移千斤顶，使右架也前进一个步距；升右架的立柱，使右架初撑，完成右架的移架操作，然后使左架稍微下降一些高度，接着左架收推移千斤顶，使左架也前进一个步距，升左架的立柱，使左架初撑，完成左架的移架操作，完成单次工作循环。

2、本实用新型提供的一种两架一组中置式放顶煤端头支架，左右架结构对称，通过改变导向架和侧挑梁的安装位置，可满足左工作面和右工作面对巷道支护的要求，可应用于顶板破碎、较宽的巷道，其侧挑梁可提高对顶板支护的安全性；导向架可使端头支架与旧有的过渡架完美配套，增加了端头支架的适应性。

3、本实用新型提供的一种两架一组中置式放顶煤端头支架，增加了电缆挂架，用于放置为随着工作面的推进而多出的顺槽电缆，对电缆提供更好的保护，电缆挂架也可以放置其它软管。

4、本实用新型提供的一种两架一组中置式放顶煤端头支架，底座组件由前底座、前铰接底板、中底座、后铰接底板、后底座五个部分铰接而成，提高了底座的抗弯能力，可适应底板起伏不平的变化，同时底座采用加宽设计，减小了底板比压。

5、本实用新型提供的一种两架一组中置式放顶煤端头支架，左、右架掩护梁之间的间隙小，使挡矸能力大大提高，为设备提供了安全作业空间，采用双伸缩立柱，伸缩比大，适用的巷道的高度范围大。

6、本实用新型提供的一种两架一组中置式放顶煤端头支架，内、外侧挑梁结构相同，可互换，降低了维护成本，减小了工人的劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型一种两架一组中置式放顶煤端头支架结构示意图。

图2是本实用新型一种两架一组中置式放顶煤端头支架底座组件示意图。

图3是本实用新型一种两架一组中置式放顶煤端头支架俯视图。

图中：1、前梁；2、前梁千斤顶；3、立柱；4、前顶梁；5、电缆挂架；6、中顶梁；7、后顶梁；8、掩护梁；9、后挡矸板；10、后挡矸千斤顶；11、前连杆；12、上连杆；13、下连杆；14、前托座；15、推移千斤顶；16、前底座；17、前铰接底板；18、中底座；19、后铰接底板；20、后底座；21、下连架千斤顶；22、导向架；23、上连架千斤顶；24、侧护顶千斤顶；25、侧挑梁；26、后连杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

结合图1、图3，一种两架一组中置式放顶煤端头支架，包括顶梁组件、底座组件、导向架22、电缆挂架5和侧挑梁25，所述顶梁组件通过立柱3连接底座组件，所述电缆挂架5连接顶梁组件，所述导向架22和侧挑梁25分别设于顶梁组件的两侧。电缆挂架5用于放置为随着工作面的推进而多出的顺槽电缆，对电缆提供更好的保护，电缆挂架也可以放置其它软管。

所述顶梁组件由均为左、右架结构的前梁1、前顶梁4、中顶梁6和后顶梁7组合而成，所述前梁1通过前梁千斤顶2连接前顶梁4，所述电缆挂架5设于前顶梁4和中顶梁6之间的左右架结构中间。所述顶梁组件的左右架通过上连架千斤顶23连接，所述后顶梁7的尾端通过掩护梁8连接后挡矸板9，所述掩护梁8通过后挡矸千斤顶10连接后挡矸板9。

所述掩护梁8和后挡矸板9均设两个，所述两个掩护梁8分别设于通过前连杆11和后连杆26连接后底座20，左、右架掩护梁8之间的间隙小，使挡矸能力大大提高，为设备提供了安全作业空间，采用双伸缩立柱3，伸缩比大，适用的巷道的高度范围大。

所述导向架22和侧挑梁25设于顶梁组件靠近前梁1的一侧，所述导向架22设三个，所述三个导向架22分别设于顶梁组件的一侧架体的前部、中部和后部，所述三个导向架22铰连接顶梁组件。所述侧挑梁25设三个，所述三个侧挑梁25分别设于顶梁组件的另一侧架体的前部、中部和后部，所述三个侧挑梁25均通过侧护千斤顶24连接顶梁组件。左右架结构对称，通过改变导向架22和侧挑梁25的安装位置，可满足左工作面和右工作面对巷道支护的要求，可应用于顶板破碎、较宽的巷道，其侧挑梁可提高对顶板支护的安全性，导向,22可使端头支架与旧有的过渡架完美配套，增加了端头支架的适应性。

实施例2

结合图1-2，一种两架一组中置式放顶煤端头支架，包括顶梁组件、底座组件、导向架22、电缆挂架5和侧挑梁25，所述顶梁组件通过立柱3连接底座组件，所述电缆挂架5连接顶梁组件，所述导向架22和侧挑梁25分别设于顶梁组件的两侧。

所述底座组件包括与顶梁组件的左右架结构相适配的的前托座14、前底座16、中底座18和后底座20组合而成，所述前托座14通过推移千斤顶15连接前底座16，所述底座组件的左右架结构通过下连架千斤顶21连接；所述前托座14通过推移千斤顶15连接前底座16，所述前底座16通过前铰接底板17连接中底座18，所述中底座18通过后铰接底板19连接后底座20。

所述前梁1的下端通过上连杆12和下连杆13连接前底座16，所述上连杆12铰连接下连杆13。所述掩护梁8和后挡矸板9均设两个，所述两个掩护梁8分别设于通过前连杆11和后连杆26连接后底座20。

底座组件由前底座16、前铰接底板17、中底座18、后铰接底板19、后底座20五个部分铰接而成，提高了底座的抗弯能力，可适应底板起伏不平的变化，同时底座采用加宽设计，减小了底板比压。

实施例3

结合图1-3，一种两架一组中置式放顶煤端头支架，包括顶梁组件、底座组件、导向架22、电缆挂架5和侧挑梁25，所述顶梁组件通过立柱3连接底座组件，所述电缆挂架5连接顶梁组件，所述导向架22和侧挑梁25分别设于顶梁组件的两侧；所述顶梁组件由均为左、右架结构的前梁1、前顶梁4、中顶梁6和后顶梁7组合而成，所述前梁1通过前梁千斤顶2连接前顶梁4，所述电缆挂架5设于前顶梁4和中顶梁6之间的左右架结构中间。所述顶梁组件的左右架通过上连架千斤顶23连接，所述后顶梁7的尾端通过掩护梁8连接后挡矸板9，所述掩护梁8通过后挡矸千斤顶10连接后挡矸板9；所述底座组件包括与顶梁组件的左右架结构相适配的前托座14、前底座16、中底座18和后底座20组合而成，所述前托座14通过推移千斤顶15连接前底座16，所述底座组件的左右架结构通过下连架千斤顶21连接；所述前托座14通过推移千斤顶15连接前底座16，所述前底座16通过前铰接底板17连接中底座18，所述中底座18通过后铰接底板19连接后底座20。

前托座14连接转载机，当采煤机割煤一刀后，支架的推移千斤顶15伸出一个步距，通过前托座14带动转载机前进一个步距，然后使靠近煤壁的右架稍微下降一些高度，接着右架收推移千斤顶15，使右架也前进一个步距；升右架的立柱3，使右架初撑，完成右架的移架操作，然后使左架稍微下降一些高度，接着左架收推移千斤顶15，使左架也前进一个步距，升左架的立柱3，使左架初撑，完成左架的移架操作，完成单次工作循环。

实施例4

所述支架的最大放煤高度满足：

l＝(x+2mcosα)sinα

其中，l为最大放煤高度(m)，m为煤层的平均厚度(m)，α为煤层的倾斜角(°)，x为巷道支护的应力极限高度，γ为煤层的平均密度(kg/m³)，h为支架的高度(m)，为煤层与顶梁板交界面的内摩擦角(°)，p为支架的支护阻力(n)，k为测压系数，k为应力集中系数。

以湖南煤矿的地质为例，经计算当l为3.5～7.8m时，也即煤矿的分段水平高度为3.5～7.8m时，整个高度的顶煤在矿山压力下是不稳定的，可以被最大限度的放出，为减少工作面的布置和搬运次数，增加产量，一般采用预裂爆破、强制放煤等方法来增加顶煤的破碎高度，则分段的水平高度为7.9m～11.5m。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的保护范围内所做的任何修改，等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。