专利名称：一种综采工作面支架回撤用支架牵引拉力器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种综采工作面支架回撤用支架牵引拉力器，是一种机械装置， 是一种矿井中一个工作面回采结束后将支架回撤用的牵引拉力器。
背景技术：
综采回采结束后，工作面上的所有设备，按照采煤机、刮板运输机、支架等先后次 序撤离工作面。由于支架是最后撤离，因此危险性较大。特别是由于工作面狭窄，将支架从 排列的位置移到回撤通道中，通常称为抽出支架，危险性更大，由于安全性的考虑，也增加 了撤离的难度。在工作面设备撤出中，支架的撤出是影响工作面设备撤出进度及安全的关 键环节。过去采用生拉硬顶的方式，后采用在煤壁上打锚杆，设牵引滑轮的方式，但都不理 想。现在采用的方式是利用机尾的支架作为掩护支架的撤离方法。大致的过程是综采工 作面支架自机尾向机头方向顺次回撤，通常将机尾的支架命名为1#，其余支架按机尾至机 头的次序排列为2#，3#……等等。支架的撤离次序也是由1#支架开始，然后2#、3#……，顺 次撤离。支架撤离开始，首先，在1#支架与煤帮之间以1X0. 5m间排距加打单体支柱，收回 护帮板并降下1#支架的顶梁，并在1#支架的推移缸相对位置的煤壁上打锚杆，固定一牵引 滑轮。工作面机头部位安置的双速绞车上的钢丝绳穿过煤壁上固定的牵引滑轮，栓在1#支 架的推移缸杆头部的销钉孔中，双速绞车绞动钢丝绳将1#支架抽出至回撤通道中，调整至 平行于回撤通道非采帮煤壁后升架接顶，作为其余支架回撤的掩护支架，此后，其余支架利 用绞车及1#掩护支架顺次拉出。拉出的方式是在1#支架的伸缩前梁或护帮板上安装牵 引滑轮。工作面机头部位双速绞车上的钢丝绳穿1#支架的伸缩前梁或护帮板上安装牵引 滑轮，拴在准备拉出支架的推移缸杆的头部销钉孔中，双速绞车绞动钢丝绳将2#、3#……等 支架依次抽出。每拉出一部支架及时用液压单体支柱配合木顶梁进行临时支护。随着其余 支架的撤出，作为掩护支架的1#架不断前移，同时及时回撤该支架两侧的单体支柱。在支 架回撤区域总保留3 4排单体支护顶板，为撤架创造空间。如有必要需向采空区打戗柱 (或支架撤出后的空间打木垛)，防止碎矸石涌入回撤空间，影响支架回撤。拉出的支架利用 绞车配合装车平台装车，进入运输系统，运至工作面。由于回撤时1#支架起到了支撑的作用，上述工艺比抽出每一个支架时都在相应 的煤壁上打锚杆挂牵引滑轮要安全，节省了支护采空区的单体液压支柱和木垛的支护，节 约了木料和人力。但是这种工艺的缺点也是明显的。由于牵引滑轮安装在液压支架的伸缩 前梁或护帮板上，位置很高。由于滑轮吊在高处，回撤支架受到向前向上方的拉力，受力条 件较差，支架重量22t，向上拉支架容易拉断钢丝绳。必须用单体打在回撤支架上配合将支 架调出。单体顶支架时，人在近距离操作，存在较大安全隐患，单体损坏严重。该回撤支架 方式存在较大安全隐患，消耗大量材料，费时费力，工期长。
发明内容为解决现有技术的问题，本实用新型提出一种综采工作面支架回撤用支架牵引拉力器，所述拉力器，通过h型的结构，用本来不能承受径向拉力的油缸杆作为拉力器的安装 点，合理的分散作用力，方便的进行支架的回撤。本实用新型的目的是这样实现的一种综采工作面支架回撤用支架牵引拉力器， 包括一段固定有牵引滑轮的横梁，所述横梁的中部有一与横梁垂直的与横梁固定连接的 连接梁，所述连接梁的另一端与一短梁固定连接，所述短梁与横梁平行，并与横梁、连接梁 形成门字形，所述门字形的开口处的宽度与液压支架的底座相符，所述连接梁的中部与液 压支架的推移缸的缸杆头部的销钉孔相符的位置有一销钉孔。本实用新型产生的有益效果是本实用新型巧妙的利用一个牵引拉力器，将本来 不能受径向拉力的推移缸的缸杆用来横向的拉动液压支架，使整个回撤过程变得十分的简 单，节省了人力物力，保证了回撤的安全。经现场实际测算，某矿采用原工艺回撤24部支 架，消耗单体33根，木料17立方，钢丝绳700m，并且发生轻伤2起。采用本实用新型，使用 支架牵引拉力器回撤69部支架，节省工时40%，按69架计算节省木料21立方，节省钢丝绳 400m，单体仅消耗11根。实现了安全回撤无事故。实践证明了支架牵引拉力器的实用性， 保证了工作面的安全高效回撤。对于其它煤矿的安装回撤具有极大的推广应用价值。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是支架撤离的示意图；图2是现有支架回撤的技术方案中钢丝绳的牵引示意图；图3是现有支架回撤的技术方案中钢丝绳的拉力示意图；图4是本实用新型实施例一所述支架回撤方法的示意图；图5是本实用新型实施例二所述支架回撤用支架牵引拉力器的结构示意图；图6是本实用新型实施例二所述支架回撤用支架牵引拉力器的受力情况示意图。
具体实施方式
实施例一
图1是综采工作面支架回撤的示意图。图中轨道顺槽1与回撤通道7与运输顺槽 9形成原综采通道，其中的回撤通道即为原综采工作面，由于该工作面采煤已完成，煤层切 割后为采空区2，不能再继续切割的位置为停采线煤帮3，支架在撤离前并排竖立在撤离通 道的一侧，
图1中6是支架撤离之前的位置。为保证安全，各个支架在撤离之前还要接顶，只 有轮到撤离时才降下。降下前还要使用单体液压支柱4在该支架周围支护，防止坍塌。降 下后利用双速绞车10将支架抽出并调向形成
图1中5的位置。然后由双速绞车拉动至运 输顺槽，再由运输车运走。本实施例主要解决的是支架由撤离之前的位置抽出的问题。抽 出时需要使用牵引滑轮使双速绞车的钢丝绳8改变方向，由与撤离通道平行而改为垂直撤 离通道。现有的技术方案是将牵引滑轮501安装在一个已经进入撤离通道中并完成调向的 支架的护帮板或伸缩前梁上(如
图1中的5所示的支架)。所述已经进入撤离通道中并完成 调向的支架通常是首先被抽出的机尾支架。这个机尾支架调向后要升顶固定，这样既可以 成为牵引滑轮的固定位置，又可以起到掩护支架的作用，一举两得。现有支架回撤技术方案的问题是回撤时牵引滑轮的位置太高。牵引滑轮安装在
4机尾支架的护帮板或伸缩前梁上，而双速绞车的钢丝绳穿过高高的牵引滑轮拴在被牵引支 架的推移缸12的缸杆头部601的销钉孔中。钢丝绳的走向形成低_高-低的形式，如图 2所示。钢丝绳除有一个拉动支架的拉力外，还有一个向上的拉力，如图2中箭头A所示。 因此，拉动支架的钢丝绳不但要承受支架与地面之间的阻力，还要承受一部分支架本身的 重力，两个支架之间的距离越近，钢丝绳所承受的支架重力越大，这时如果钢丝绳选择的强 度不够，则特别容易断裂。为克服现有技术的问题，本实施例是一种综采工作面支架回撤方法，其主要思路 是将牵引滑轮与双速绞车、被牵引支架的推移缸的缸杆头部安装在一个平面上，完全消除 钢丝绳承担额外向上的拉力，仅仅承担克服一个支架运动的摩擦阻力，使钢丝绳在整个牵 引过程中的受力是均勻的，不会因载荷的增大而断裂。为实现这一思路，本实施例将带有 牵引滑轮的牵引拉力器U安装在机尾支架的推移缸的缸杆头部的销钉孔中，使牵引滑轮 与双速绞车、被抽出支架的推移缸的缸杆头部在一个平面上，如图4所示，使钢丝绳受力均 勻。本实施例所述方法使用的设备包括单体支柱、锚杆、牵引滑轮、双速绞车、牵引拉 力器。双速绞车或称为绞盘机是一种可以变速的卷扬机。牵引拉力器是本实施例所述方法 专用的一个工具。带有滑轮，可以方便的安装在机尾支架的推移油缸的缸杆头部的销钉孔 中。本实施例所述方法的步骤如下设立防护的步骤用于在机尾支架与煤帮之间以一定间排距加打单体支柱，确保 顶板安全，同时随着机尾支架的撤出，可在撤出的空间打单体或木垛支撑接顶，以防止机尾 支架抽出后顶部坍塌。设立防护是矿井中经常需要的工作，为安全起见，任何时候都要注意 顶部坍塌造成的严重后果，本步骤应在后面的步骤操作过程中随时运行，防止出现任何事 故。在煤壁上安装牵引滑轮的步骤用于在机尾支架的推移缸相对的煤壁上打锚杆， 在锚杆上安装牵引滑轮。这是在非采帮煤壁上大锚杆安装牵引滑轮，因此滑轮的高度位置 必须与双速绞车和被机尾支架的推移缸的缸杆头部在一个平面上，这样产生的拉动效果最 好。通过锚杆上的牵引滑轮穿钢丝绳的步骤用于将双速绞车上的牵引钢丝绳穿过锚 杆上的牵引滑轮栓在机尾支架上推移缸的缸杆头部的销钉孔中。将机尾支架抽出的步骤用于将机尾支架降下后利用双速绞车通过煤壁锚杆上的 牵引滑轮拉出至回撤通道中。机尾支架调向的步骤用于将抽出的机尾支架利用单体支柱和双速绞车转向90 度，调整至平行于回撤通道煤帮。之后的步骤是本实施例的关键步骤调整机尾支架位置并升顶的步骤用于将调整调向后的机尾升架的位置，使所述 支架的推移缸的缸杆头部与已抽出支架相邻的将要抽出的支架的推移缸在一条直线上并 接顶，作为抽出下一个支架的掩护。在机尾支架上安装牵引拉力器的步骤用于在机尾支架的推移缸的缸杆头部的销 钉孔中安装带有牵引滑轮的牵引拉力器。[0028]通过牵引拉力器上的牵引滑轮穿钢丝绳的步骤用于将双速绞车上的牵引钢丝绳 穿过牵引拉力器上的牵引滑轮栓在与已撤出支架相邻的将要撤离支架上推移缸的缸杆头 部的销钉孔中。将拴好钢丝绳的支架抽出的步骤用于将用钢丝绳拴好的支架降下后利用双速绞 车通过机尾支架上的牵引拉力器的牵引滑轮拉出至回撤通道中。被抽出支架调向的步骤用于将抽出的支架利用单体支柱和双速绞车转向90度， 调整至平行于回撤通道煤帮。将被抽出支架拉出回撤通道的步骤用于将双速绞车的钢丝绳拴在被抽出支架 的推移缸的缸杆头部的销钉孔中，用双速绞车将被抽出支架拉出回撤通道至运输顺槽中运走。顺次重复调整机尾支架位置并升顶的步骤、在机尾支架上安装牵引拉力器的步 骤、通过牵引拉力器上的牵引滑轮穿钢丝绳的步骤、将拴好钢丝绳的支架抽出的步骤、被抽 出支架调向的步骤、将被抽出支架拉出回撤通道的步骤；依次将机尾至机头的支架抽出并 回撤至运输顺槽运走。本实施例的关键在机尾支架上安装带有牵引滑轮的牵引拉力器。使用这个牵引拉 力器可以方便的将排列的支架抽出。实施例二 本实施例是实施例一中所述方法使用的关键工具牵引拉力器，如图5所示。本实 施例包括一段固定有牵引滑轮的横梁1101，所述横梁的中部有一与横梁垂直的与横梁固 定连接的连接梁1102，所述连接梁的另一端与一短梁1104固定连接，所述短梁与横梁平 行，并与横梁、连接梁形成门字形，所述门字形的开口处的宽度与液压支架的底座相符，所 述连接梁的中部与液压支架的推移缸的缸杆头部的销钉孔相符的位置有一销钉孔1103。如图6所示的牵引滑轮的受力情况。图中显示牵引滑轮受到两个方向的大载荷 箭头B、C方向的方向。由受力情况可以得出结论牵引滑轮不能直接安装在移动油缸的缸 杆头部。原因十分明显移动油缸的缸杆只能承受轴向的大载荷，也就是图6中C方向的大 载荷；不能承受径向大载荷，也就是图6中B方向的大载荷。本实施例要实现的是在两个方 向受力而不使油缸的缸杆产生变形，或者说尽量的减小油缸杆的径向载荷。本实施例通过 牵引拉力器解决了这一问题。本实施例在收到两个方向的载荷时会绕油缸杆头部的销钉孔 产生微小的转动，如图6所示，作用力B、C的共同作用下，这时油缸杆头部的受力转换为转 矩，使支架底座承担了一部分径向载荷，减小了缸杆承担的径向载荷。本实施例通过力学原 理，用结构简单的牵引拉力器巧妙的解决了缸杆承受较大径向载荷的问题。在实际中横梁 与短梁之间的距离应尽量与支架底座的尺寸相符，在进行支架抽出的作业中，安装牵引拉 力器的液压缸的缸杆应尽量收回，以减小径向载荷对缸杆密封件的压力，使其免于损坏。本实施例之所以成为h型，在牵引拉力器缺口的一边可以使被抽出的支架尽量接 近撤离通道的中心，为下一步调向做好准备。实施例三本实施例是实施例二的改进，是实施例二关于拉力器的细化。本实施例所述的横 梁与连接梁之间设有加强筋1105。本实施例根据受力情况在横梁和连接梁设置三角形的加强筋。[0041] 最后应说明的是，以上仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较 佳布置方案对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实 用新型的技术方案(比如回撤的过程、回撤的细节安排，以及牵引拉力器的形式等)进行修 改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
权利要求一种综采工作面支架回撤用支架牵引拉力器，包括一段固定有牵引滑轮的横梁，其特征在于，所述横梁的中部有一与横梁垂直的与横梁固定连接的连接梁，所述连接梁的另一端与一短梁固定连接，所述短梁与横梁平行，并与横梁、连接梁形成门字形，所述门字形的开口处的宽度与液压支架的底座相符，所述连接梁的中部与液压支架的推移缸的缸杆头部的销钉孔相符的位置有一销钉孔。
2.根据权利要求1所述的拉力器，其特征在于，所述的横梁与连接梁之间设有加强筋。
专利摘要本实用新型涉及一种综采工作面支架回撤用支架牵引拉力器，是一种矿井中一个工作面回采结束后将支架回撤的牵引拉力器。包括一段固定有牵引滑轮的横梁，所述横梁的中部有一与横梁垂直的与横梁固定连接的连接梁，所述连接梁的另一端与一短梁固定连接，所述短梁与横梁平行，并与横梁、连接梁形成门字形，所述门字形的开口处的宽度与液压支架的底座相符，所述连接梁的中部与液压支架的推移缸的缸杆头部的销钉孔相符的位置有一销钉孔。本实用新型利用一个牵引拉力器，将本来不能受径向拉力的推移缸的缸杆用来横向的拉动液压支架，使整个回撤过程变得十分的简单，节省了人力物力，保证了回撤的安全。
文档编号E21D15/60GK201705371SQ20102022276
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者徐继安, 徐继民, 李印楼, 李国臣, 王立中 申请人:北京天地华泰采矿工程技术有限公司