一种倾斜煤层用支护设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种倾斜煤层用支护设备，属于煤矿井下开采工作面的支护设备领域。该支护设备，至少包括：托梁、顶梁、立柱、销轴、穿销、液压推进缸，所述顶梁与所述托梁之间的夹角呈小于90度或大于90度布置。将已有技术中各种支架的顶梁与托梁之间的设计角度由垂直90度设计为实际工作面所需要的角度，使工作面支架在使用过程中可随机改变角度，以使工作面自行调整至更合适的角度，便于工作面煤壁的落煤易于进入运输机中，并使煤的回收工作简单化；同时使矸石不易向工作面内涌入；使支架顶部的煤不易发生流空，保证支架稳定，提高工作面的安全性，和煤的回收率；该支护设备给倾斜煤层的开采带来更多的方便。
【专利说明】一种倾斜煤层用支护设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿井下开采工作面的支护设备领域，特别涉及一种倾斜煤层用支护设备。
【背景技术】
[0002]煤矿开采中，由于煤层在自然形成时，倾斜角度也就自然形成了。倾斜煤层以25度-45度为最难开采，尤其是角度还可能随着开采继续变化角度，这样就更难开采，在一些中小型开采工作面，由于各种原因，无法使用大型综采设备，给倾斜煤层的开采带来更多的危险性，例如，人员行走的安全，滚落各种物体对人的伤害危险等。
[0003]现有技术中的煤矿用支护设备，有一种是由条形顶梁和与条形顶梁成90度布置的条形托梁组成的回采工作面液压支护设备；另一种是由整体顶梁液压支架及分体顶梁液压支架构成的回采设备。
[0004]在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]现有两种煤矿用回采工作面支护设备，都是设置有托梁，并且顶梁与托梁成90度布置，它们的共同缺陷是托梁与开采工作面前进方向成垂直布置，也就是横向布置，使工作面煤壁的落煤不容易进入运输机中。
[0006]当支架用于一次采全高时，工作面的直接顶如果是破碎顶板，提前落下的矸石，很容易向工作面内涌入撞击后柱，直至掩埋后柱。
[0007]当工作面是放顶煤工作面时，支架上部是煤，这些煤要从支架的后部回收进来，再用工作面的运输机运走，90度布置的工作面使煤的回收工作复杂化。
[0008]由于倾斜放顶煤工作面支架顶部也是煤而煤易破碎，且容易流动，经常使支架顶部的煤流空，没有顶煤的支架是不稳定的，容易发生倒架，使工作面的安全性受到影响。
【发明内容】
[0009]为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种倾斜煤层用支护设备。使工作面自行调整至合适的角度，便于工作面煤壁的落煤进入运输机中，支架稳定可靠，提高工作面的安全性。所述技术方案如下:
[0010]一种倾斜煤层用支护设备，至少包括:托梁、顶梁、立柱、销轴、穿销、液压推进缸，其特征在于，所述顶梁与所述托梁之间的夹角呈小于90度或大于90度布置。
[0011]具体地，间隔排列的至少两根所述立柱上面水平设置有间隔排列的至少两根所述托梁，至少两根所述托梁上设置有间隔排列的至少两根所述顶梁。
[0012]具体地，所述立柱为液压升降式，每根立柱与底板垂直设置，所述顶梁与所述托梁构成梁架单元，若干个梁架单元组合成包括有前排架和后排架的煤矿用支护设备，所述前排架与所述后排架为两个各自独立的钢架结构，所述液压推进缸一端联接前排架的所述托梁，另一端联接与前排架的所述托梁相邻的后排架的所述托梁。
[0013]进一步地，若干条前排架的所述顶梁纵向设置，多条前排架的所述托梁横向放置在前排架的所述顶梁的下方，固联后构成前排架。
[0014]进一步地，若干条后排架的所述顶梁纵向设置，多条后排架的所述托梁横向放置在后排架的所述顶梁的下方，固联后构成后排架。
[0015]具体地，所述液压推进缸一端联接在前排架的所述顶梁上，另一端联接后排架的所述顶梁；所述前排架和后排架在所述液压推进缸伸缩作用下先后向前滑动。
[0016]具体地，所述梁架单元组合成倾斜煤层液压支护设备，至少包括工作面支架、超前支护，所述超前支护与底板垂直设置，所述超前支护之间是所述工作面支架，所述工作面支架与水平线之间的夹角为煤层自然形成的倾斜角度。
[0017]具体地所述两超前支护设置在原巷道支护内，所述工作面支架前进方向与开采工作面前进方向相同，设置第一夹角为工作面与前进方向大于90度，设置第二夹角为工作面与前进方向小于90度。
[0018]具体地，所述托梁、顶梁选用方形或工字结构钢，所述托梁上设置有孔，所述顶梁下部设置有所述销轴，所述销轴插入所述托梁的孔内活动联接，并通过所述横向穿销将所述销轴固定在所述孔中。
[0019]进一步地，所述托梁与所述顶梁按需要的角度采用焊接固定，或通过改变设置在所述托梁上用以控制所述顶梁前进方向的滑动定位件的位置设定角度大于90度或小于90度。
[0020]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0021]通过将已有技术中各种支架的顶梁与托梁之间的设计角度由垂直90度设计为实际工作面所需要的角度，即，小于90度或大于90度，或使工作面支架在使用过程中可随机改变角度，以使工作面自行调整至更合适的角度，便于工作面煤壁的落煤易于进入运输机中，同时使矸石不易向工作面内涌入；或使支架顶部的煤不易发生流空，保证支架稳定，并使煤的回收工作简单化；提高工作面的安全性，和煤的回收率；该支护设备给倾斜煤层的开采带来更多的方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本实用新型实施例提供的倾斜煤层用支护设备局部结构示意图的后视图；
[0024]图2是本实用新型实施例提供的倾斜煤层用支护设备局部结构示意图的俯视图；
[0025]图3是本实用新型实施例提供的倾斜煤层用支护设备的梁架单元组合结构示意图的侧视图；
[0026]图4是本实用新型实施例提供的图1中I部放大图；
[0027]图5是本实用新型实施例提供的图4的仰视图；
[0028]图6是本实用新型实施例提供的倾斜煤层用支护设备整体结构示意图的后视图；
[0029]图7是本实用新型实施例提供的倾斜煤层用支护设备的工作面与前进方向夹角大于90度结构示意图的俯视图；[0030]图8是本实用新型实施例提供的倾斜煤层用支护设备的工作面与前进方向夹角小于90度结构示意图的俯视图。
[0031]图中各符号表不含义如下:
[0032]I 托梁，1.1 孔;
[0033]2 顶梁；
[0034]3 立柱；
[0035]4 销轴；
[0036]5 穿销；
[0037]6液压推进缸；
[0038]A工作面支架；
[0039]B超前支护；
[0040]C原巷道支护；
[0041]a煤层自然形成的倾斜角度；
[0042]b第一夹角；
[0043]c第二夹角；
[0044]实心箭头方向为开采工作面前进方向(即工作面支架前进方向)；
[0045]空心箭头方向为矸石或顶煤滚落方向。
【具体实施方式】
[0046]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0047]参见图1、图2所示，本实用新型实施例提供了一种倾斜煤层用支护设备，该支护设备至少包括:托梁1、顶梁2、立柱3、销轴4、穿销5、液压推进缸6等；具体地，所述间隔排列的至少两根立柱3上面水平设置有间隔排列的至少两根托梁1，所述至少两根托梁I上设置有间隔排列的至少两根顶梁2 ;所述顶梁2与托梁I之间的夹角按照非垂直布置，即，两者间夹角呈小于90度或大于90度布置。
[0048]同时参见图3所示，所述立柱3为液压升降式，每根立柱3与底板垂直设置，所述顶梁2与托梁I构成梁架单元，若干个梁架单元组合成包括有前排架和后排架的煤矿用支护设备，为现有技术，该支护设备已获得实用新型专利，专利号为201020576823.6;具体地，若干条前排架的顶梁2纵向设置，多条前排架的托梁I横向放置在前排架的顶梁2的下方，固联后构成前排架；若干条后排架的顶梁2纵向设置，多条后排架的托梁I横向放置在后排架的顶梁2的下方，固联后构成后排架。
[0049]在使用中组装好的前排架与后排架是两个各自独立的钢架结构，所述液压推进缸6 一端联接前排架的托梁1，另一端联接与前排架的托梁I相邻的后排架的托梁I ;所述液压推进缸6 —端也可以联接在前排架的顶梁2上，另一端联接后排架的顶梁2 ;组装后前排架和后排架可以在液压推进缸6伸缩作用下，先后向前滑动。
[0050]参见图4、图5所示，所述托梁1、顶梁2选用方形结构钢，托梁I上设置有孔1.1，顶梁2下部设置有销轴4，销轴4插入托梁I的孔1.1内，顶梁2可在托梁I上以销轴4为中心转动，并可通过横向穿销5将销轴4固定在孔1.1中。[0051]参见图6所示，所述多个梁架单元在实际应用中可以组成回采工作面液压支护设备，包括工作面支架A、超前支护B，所述超前支护B与底板垂直设置，两超前支护B之间是工作面支架A，工作面支架A与水平线之间的夹角a为煤层自然形成的倾斜角度，用于倾斜煤层支护。
[0052]参见图7所示，所述倾斜煤层用支护设备的两超前支护B设置在原巷道支护C内，工作面支架A前进方向与实心箭头方向即开采工作面前进方向相同，用于一次采全高时，设置第一夹角b为工作面与前进方向大于90度，即将工作面布置成与前进方向大于90度的工作状态，这样工作面支架A后部提前落下的矸石有一部分就直接向工作面最低处滚落，而不容易再向工作面内涌矸石了，解决了倾斜工作面涌矸石、撞击后柱、掩埋后柱的问题，并有利于工作面煤壁的落煤进入运输机中。
[0053]参见图8所示，设置第二夹角c为工作面与前进方向小于90度，即将放顶煤工作面布置成与前进方向小于90度的工作状态，这样工作面支架A后部顶上的煤落下后，可沿着煤层自然形成的倾斜角度a自动向支架内流动，使煤的回收工作简单方便，并且支架顶上的煤提前流失的现象可随着前进倾角的减小而大幅减少。
[0054]综上所述，本实用新型实施例的顶梁2与托梁I之间的夹角关系按照非垂直布置，这样的布置给倾斜煤层的开采带来更多的方便；除所述采用销轴4活动联接顶梁2与托梁I的方式，还可以通过改变现有设置在托梁I上用以控制顶梁2前进方向的滑动定位件(定位盘或定位块)的位置设定角度大于90度或小于90度，或将托梁I与顶梁2按需要的角度采用穿销固定，甚至采用焊接固定均可。
[0055]本实用新型实施例的工作原理:通过改变顶梁2与托梁I之间的夹角关系，将已有技术中各种支架的顶梁2与托梁I的设计角度由垂直90度的关系，设计为实际工作面所需要的角度，使顶梁2与托梁I之间的角度小于90度或大于90度，这样，在顶梁2与支架前进方向平行的情况下，托梁I呈倾斜状态，与前进方向就不垂直了，由于托梁I与顶梁2不是垂直状态，所以工作面支架整体的朝向与其前进方向就不一致了，也就是工作面一端头靠前，另一端头靠后斜着向前行进。
[0056]因为在一个倾斜面上，从高以最短的直线距离向低这是一条与水平面最大角度的直线，而从高用一条倾斜直线逐渐向低处延伸，这条线与水平面的角度就小了。所以在支架的实际应用中整体工作面的倾角小了，由于角度的改变，产生了可降低倾斜工作面角度的有益效果，提高了人员在工作面中行走的安全性。
[0057]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种倾斜煤层用支护设备，至少包括:托梁(1)、顶梁(2)、立柱(3)、销轴(4)、穿销(5)、液压推进缸(6)，其特征在于，所述顶梁(2)与所述托梁(I)之间的夹角呈小于90度或大于90度布置。
2.根据权利要求1所述的倾斜煤层用支护设备，其特征在于，间隔排列的至少两根所述立柱(3)上面水平设置有间隔排列的至少两根所述托梁(I)，至少两根所述托梁(I)上设置有间隔排列的至少两根所述顶梁(2)。
3.根据权利要求2所述的倾斜煤层用支护设备，其特征在于，所述立柱(3)为液压升降式，每根立柱(3)与底板垂直设置，所述顶梁(2)与所述托梁(I)构成梁架单元，若干个梁架单元组合成包括有前排架和后排架的煤矿用支护设备，所述前排架与所述后排架为两个各自独立的钢架结构，所述液压推进缸(6) —端联接前排架的所述托梁(1)，另一端联接与前排架的所述托梁(I)相邻的后排架的所述托梁(I)。
4.根据权利要求3所述的倾斜煤层用支护设备，其特征在于，若干条前排架的所述顶梁(2)纵向设置，多条前排架的所述托梁(I)横向放置在前排架的所述顶梁(2)的下方，固联后构成前排架。
5.根据权利要求3所述的倾斜煤层用支护设备，其特征在于，若干条后排架的所述顶梁⑵纵向设置，多条后排架的所述托梁⑴横向放置在后排架的所述顶梁⑵的下方，固联后构成后排架。
6.根据权利要求3所述的倾斜煤层用支护设备，其特征在于，所述液压推进缸(6)—端联接在前排架的所述顶梁(2)上，另一端联接后排架的所述顶梁(2);所述前排架和后排架在所述液压推进缸(6)伸缩作用下先后向前滑动。
7.根据权利要求3所述的倾斜煤层用支护设备，其特征在于，所述梁架单元组合成倾斜煤层液压支护设备，至少包括工作面支架(A)、超前支护(B)，所述超前支护(B)与底板垂直设置，所述两超前支护(B)之间是所述工作面支架(A)，所述工作面支架(A)与水平线之间的夹角(a)为煤层自然形成的倾斜角度。
8.根据权利要求7所述的倾斜煤层用支护设备，其特征在于，所述两超前支护(B)设置在原巷道支护(C)内，所述工作面支架(A)前进方向与开采工作面前进方向相同，设置第一夹角(b)为工作面与前进方向大于90度，设置第二夹角(c)为工作面与前进方向小于90度。
9.根据权利要求1所述的倾斜煤层用支护设备，其特征在于，所述托梁(I)、顶梁(2)选用方形或工字结构钢，所述托梁(I)上设置有孔(1.1)，所述顶梁(2)下部设置有所述销轴(4)，所述销轴(4)插入所述托梁(I)的孔(1.1)内活动联接，并通过所述横向穿销(5)将所述销轴(4)固定在所述孔(1.1)中。
10.根据权利要求1所述的倾斜煤层用支护设备，其特征在于，所述托梁(I)与所述顶梁(2)按需要的角度采用焊接固定，或通过改变设置在所述托梁(I)上用以控制所述顶梁(2)前进方向的滑动定位件的位置设定角度大于90度或小于90度。
【文档编号】E21D23/04GK203394559SQ201320459922
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】吕宝贵 申请人:吕宝贵