一种新型柔性支架的制作方法

本实用新型涉及一种煤炭开采领域，具体涉及一种新型柔性支架。

背景技术：

我国将煤层按倾角分别分为缓斜(0°～25°)、倾斜(25°～45°)和急斜(45°～90°)三类。大倾角煤层迄今为止还没有给出确切的定义，但根据冒落矸石滑动的自然安息角和一般液压支架最大适用角度，可认为大倾角煤层主要是指倾角大于35°的这一类煤层，倾角的上限可以是55°或者60°。世界主要产煤国家都有储量不一的大倾角煤层。在我国大倾角煤层的储存量大约占煤炭总储存量的14.05％，这些煤层主要分布在我国的四川、新疆、广东、福建、甘肃、内蒙古及东北等省(区)，大倾角煤层的年产量大约占全国煤炭总产量的8％～10％，但在一些省(区)大倾角煤层的产量却占有很大的比例，如在四川省40％～50％的煤炭产量来自于大倾角煤层。因此，关于大倾角煤层开采方法和开采过程中的矿山压力规律以及顶底板移动规律的研究对我国煤炭工业的发展仍具有十分重要作用。

技术实现要素：

本实用新型的目的即在于克服现有技术不足，目的在于提供一种新型柔性支架，解决大倾角煤层安全开采的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种新型柔性支架，包括主动架第一支腿、主动架第二支腿和弓型顶梁支架，其特征在于：所述弓型顶梁支架的两端分别与主动架第一支腿的上端和主动架第二支腿的上端通过铰轴连接，所述主动架第二支腿与弓型顶梁支架上的支撑主梁之间设置有支撑液压缸，所述主动架第一支腿底端设置有第一支撑座，所述主动架第一支腿底端与第一支撑座通过铰轴连接，所述主动架第一支腿与第一支撑座之间还设置有调节主动架第一支腿倾斜角度的第一支撑液压缸。

进一步的，所述弓型顶梁支架包括左侧支撑梁、左侧斜支撑梁、支撑主梁、右侧支撑梁和右侧斜支撑梁，所述左侧支撑梁和左侧斜支撑梁之间夹角为145°固定连接；所述左侧斜支撑梁和支撑主梁之间夹角为135°固定连接，所述支撑主梁和右侧斜支撑梁之间夹角为120°固定连接，所述右侧斜支撑梁和右侧支撑梁之间夹角为135°固定连接。

进一步的，所述主动架第一支腿与支撑主梁之间设置有平衡液压缸。

进一步的，所述主动架第二支腿底端设置有第二支撑座，所述主动架第二支腿底端与第二支撑座通过铰轴连接，所述主动架第二支腿与第二支撑座之间还设置有调节主动架第二支腿倾斜角度的第二支撑液压缸。

进一步的，所述弓型顶梁支架上设置有多个钢丝绳吊钩。

进一步的，所述主动架第一支腿和主动架第二支腿上均设置有钢丝绳连接装置。相邻支架之间采用钢丝绳连接形成柔性的掩护系统，以隔离采空区和回采空间，采煤工人在掩护系统的支架保护下进行采煤工作。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

该支架结构简单、承载能力大、整体稳定性强、安全可靠；其制造成本相对较低、安装方便、维护维修工作量小，并可同时满足急倾斜煤层充填开采过程中对采空区的隔离与工作面围岩的支护两方面的要求。

主动架第一支腿和主动架第二支腿上均设置调节支腿倾斜度的支撑液压缸，可以适用各种大倾角煤层的支护。

通过采用本发明弓型顶梁支架的结构，顶梁最大宽度可以达到2640mm，可以有效提高本发明的支护空间，有利于改善采煤工作环境，提高采煤效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型在大倾角煤层支护状态示意图；

图4为现有支架支护状态示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1-主动架第一支腿，2-主动架第二支腿，3-弓型顶梁支架，4-支撑主梁，5-支撑液压缸，6-第一支撑座，7-第一支撑液压缸，8-左侧支撑梁，9-左侧斜支撑梁，10-平衡液压缸，11-右侧支撑梁，12-右侧斜支撑梁，13-第二支撑座，14-第二支撑液压缸，15-钢丝绳吊钩，16-钢丝绳连接装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，本实用新型一种新型柔性支架，包括主动架第一支腿1、主动架第二支腿2和弓型顶梁支架3，弓型顶梁支架3的两端分别与主动架第一支腿1的上端和主动架第二支腿2的上端通过铰轴连接，主动架第二支腿2与弓型顶梁支架3的支撑主梁4之间设置有支撑液压缸5，所述主动架第一支腿1底端设置有第一支撑座6，主动架第一支腿1底端与第一支撑座6通过铰轴连接，主动架第一支腿1与第一支撑座6之间还设置有调节主动架第一支腿1倾斜角度的第一支撑液压缸7。

安装使用时，主动架第一支腿1和主动架第二支腿2沿两侧矸石斜向设置，弓型顶梁支架3的两端分别与主动架第一支腿1的上端和主动架第二支腿2的上端通过铰轴连接，用于支撑顶部矸石，对弓型顶梁支架3的支撑调节主要是通过支撑液压缸5，对主动架第一支腿1倾斜角度调节主要是通过第一支撑液压缸7，工作面沿煤层倾向伪斜直线布置，沿着走向方向推进，利用柔性掩护支架隔离采空区和采煤工作面，工作人员在柔性掩护支架的支撑保护下进行采煤工作。

弓型顶梁支架3包括左侧支撑梁8、左侧斜支撑梁9、支撑主梁4、右侧支撑梁11和右侧斜支撑梁12，左侧支撑梁8和左侧斜支撑梁9之间夹角为145°固定连接；所述左侧斜支撑梁9和支撑主梁4之间夹角为135°固定连接，支撑主梁4和右侧斜支撑梁12之间夹角为120°固定连接，右侧斜支撑梁12和右侧支撑梁11之间夹角为135°固定连接。弓型顶梁支架3采用上述结构焊接，通过上述结构设计的弓型顶梁支架3可以针对大倾角煤层顶部支撑起到均布受力的作用，通过上述结构可以使主动架第一支腿1、主动架第二支腿2能均衡受力，起到牢固支撑作用，顶梁最大宽度可以达到2640mm。

如图3和图4所示，图3为本实用新型在大倾角煤层支护状态示意图；通过采用本发明支撑方式，在大倾角煤层内开采煤层，可以有效对顶部、左右两侧部有效防护支撑，利用柔性掩护支架隔离采空区和采煤工作面，工作人员在柔性掩护支架的支撑保护下进行采煤工作。相对于，图4为现有支架支护状态示意图；该支架只能起到两面掩护的作用，相对防护性能要差很多，采用本发明一种新型柔性支架，在一些主要矿区如开滦、徐州、淮南及四川、广东等矿区都可广泛的应用。它和其他急倾斜煤层采煤方法相比主要具有以下特点：工作面沿煤层倾向伪斜直线布置，沿着走向方向推进，利用柔性掩护支架隔离采空区和采煤工作面，工作人员在柔性掩护支架的支撑保护下进行采煤工作。回采工艺主要是由支架的安装、支架的下放以及支架的拆除三个环节组成。在工作面正常回采期间主要的三项工作同时进行：在区段回风平巷内保持不断的加长掩护支架，在工作面下端不断保持拆除掩护支架，在掩护支架下进行采煤作业。在掩护支架工作面目前一般采取爆破落煤的作业方式，所以掩护支架工作面的采煤包括打眼、装药、放炮、铺溜槽出煤和调整掩护支架等工序。回采巷道的特殊布置方式使得这种采煤方法具有的特点：生产系统简单、掘进率低，回采工作面连续性强、通风条件好等。柔性掩护支架把工作面采煤空间与采空区隔开，不仅大大减轻优化了繁重复杂危险的顶板管理工作，也给工作面的采煤工作创造了良好的作业空间和安全的生产条件。

实施例2

如图2所示，本实用新型一种新型柔性支架，在实施例1的基础上，主动架第一支腿1与支撑主梁4之间设置有平衡液压缸10。所述主动架第二支腿2底端设置有第二支撑座13，主动架第二支腿2底端与第二支撑座13通过铰轴连接，主动架第二支腿2与第二支撑座13之间还设置有调节主动架第二支腿2倾斜角度的第二支撑液压缸14。主动架第一支腿和主动架第二支腿上均设置调节支腿倾斜度的支撑液压缸，可以使用各种大倾角煤层的支护。弓型顶梁支架3上设置有多个钢丝绳吊钩15主动架第一支腿1和主动架第二支腿2上均设置有钢丝绳连接装置16。钢丝绳连接装置16主要是用来连接两个柔性支架的钢丝绳或钢链的，相邻支架之间采用钢丝绳连接形成柔性的掩护系统，以隔离采空区和回采空间，采煤工人在掩护系统的支架保护下进行采煤工作。

在实际使用中，弓型顶梁支架3安装有安全监控系统，实时监控采煤及支架工作状态，便于及时调整，主动架第一支腿1和主动架第二支腿2支架可以安装自动采煤装置，实现自动采用作用。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。