本发明属于煤矿无煤柱开采技术领域，涉及一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架。
背景技术：
我国煤炭资源丰富，储量巨大，其中煤层厚度小于1.3米的煤层称为薄煤层，约占全国煤炭总储量的18％，随着综采机械化推广，薄煤层沿空留巷技术也得到了大力推广，但薄煤层沿空留巷采空区挡矸支护一般采用木点柱支护，随着综采机械化程度提高及开采强度加大，工作面推采速度日益加快，采空区挡矸支护强度也越来越大，常规的木点柱挡矸已不适应快速推采，也不利于作业人员安全。目前常规的液压支架结构无法实现薄煤层沿空留巷较低支护高度的综合机械化挡矸支护，其主要问题如下：
第一，煤层较薄，但挡矸支架的相关功能仍不能减少，这就要求如何在不改变功能的前提下降低支架高度，以适应薄煤层沿空留巷机械化挡矸，该问题长期以来没得到有效解决；第二，有效的控制支架前端空顶区域，以更好的对采空区顶板进行维护，保障作业人员安全。
因此，基于上述问题，需要设计一种适合于薄煤层的沿空留巷挡矸支架。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架，该支架能适应薄煤层沿空留巷综合机械化作业，挡矸效果好，控顶性能好，能够有效保护作业人员安全。
本发明所采用的技术方案是，一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架，包括1～5个依次连接的支架单元，每个支架单元中包括并排设置的第一支架和第二支架，各支架单元中的第一支架依次连接形成第一排支架，所述第一排支架靠近沿空巷道的一侧设置，各支架单元中的第二支架依次连接形成第二排支架，第二排支架靠近采空区一侧设置；第一排支架的前端和第二排支架的前端均设有顶梁前翻板，第一排支架的后端和第二排支架的后端均设有四连杆，四连杆上连接有尾部挡矸板，第一支架与第二支架相邻的一侧均设有顶梁侧护板。
本发明的特点还在于，
第一支架、第二支架的结构为：包括沿竖直方向平行设置的顶梁和底座，顶梁分别通过一个单摆杆和两根双向伸缩液压立柱与底座连接；两根双向伸缩液压立柱呈倒八字形布置在顶梁与底座之间；
各支架单元之间的顶梁依次首尾铰接，各支架单元之间的底座依次首尾铰接；
位于最前端的支架单元中，第一支架和第二支架上的横梁前端均铰接有顶梁前翻板；
位于最后端的支架单元中，第一支架和第二支架上的横梁后端与底座后端均通过四连杆铰接；
在每个支架单元中，第一支架和第二支架上的两个横梁之间通过横向布置的1～2个顶部横向推拉油缸连接；第一支架和第二支架上的两个底座之间通过横向布置的1～2个底部横向推拉油缸连接；顶部横向推拉油缸与底部横向推拉油缸位于双向伸缩液压立柱的同一侧；
在每个支架单元中，第一支架的横梁与第二支架的横梁相邻的一侧均设有所述顶梁侧护板。
第二支架中的横梁和底座位于采空区的一侧分别活动连接侧部上挡矸板的一端和侧部下挡矸板的一端，侧部上挡矸板的另一端和侧部下挡矸板的另一端恰好撘接上。
每个支架单元中，第一支架中的底座与第二支架中的底座之间通过一个纵向布置的纵向推拉油缸连接；各纵向推拉油缸的活塞杆朝向相同，且纵向推拉油缸的活塞杆端高于纵向推拉油缸的固定座端，且纵向推拉油缸的活塞杆端与底座所在平面的夹角为1～10°。
每个支架单元中，第一支架中的单摆杆与第二支架中的单摆杆均设置在双向伸缩液压立柱的前面，单摆杆的两端分别通过耳座与顶梁及底座铰接，耳座内嵌与顶梁与底座内。
每个支架单元中，纵向推拉油缸的活塞杆端与第二支架中底座上的耳座铰接，纵向推拉油缸的固定座端与第一支架中底座上的耳座铰接。
每根双向伸缩液压立柱与顶梁垂直方向的夹角为18～35°。
顶梁前翻板与顶梁的连接处设有油缸，油缸的活塞杆端部与顶梁前翻板的底面铰接，油缸的固定座端与顶梁的底面铰接。
每个支架单元中，第一支架的底座上均布有两根侧推千斤顶，千斤顶的顶头朝向第二支架的底座设置。
本发明的有益效果是，本发明提供的挡矸支架能适应薄煤层沿空留巷综合机械化作业，挡矸效果好，控顶性能好，运输尺寸小，采空区进入深度小，支架稳定性好，适合左右工作面留巷，满足日推采15～20米沿空留巷需要，广泛应用于煤矿、冶金等行业。
附图说明
图1是本发明一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架的结构示意图；
图2是本发明一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架中第一排支架的结构示意图；
图3是本发明一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架中第二排支架的结构示意图；
图4是本发明一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架的平面俯视图；
图5是本发明一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架的横截面剖视图；
图6是本发明一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架的使用状态图。
图中，1.第一支架，2.第二支架，3.支架单元，4.顶梁，5.双向伸缩液压立柱，6.单摆杆，7.四连杆，8.底座，9.侧部上挡矸板，10.侧部下挡矸板，11.顶部横向推拉油缸，12.底部横向推拉油缸，13.纵向推拉油缸14.顶梁侧护板，15.顶梁前翻转板，16.耳座，17.侧推千斤顶，18.薄煤层端头液压支架，19.沿空巷道，20.人造墙体，21.采煤工作面顺槽，22.模板，23.尾部挡矸板，24.采煤工作面，25.采空区。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架中，文中指的前端即附图1～5的最左端，后端即附图1～5的最右端。
本发明一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架，如图1～4所示，包括1～5个依次连接的支架单元3，每个支架单元3中包括并排设置的第一支架1和第二支架2，各支架单元3中的第一支架1依次连接形成第一排支架，第一排支架靠近沿空巷道19的一侧设置，各支架单元3中的第二支架2依次连接形成第二排支架，第二排支架靠近采空区一侧设置；第一排支架的前端和第二排支架的前端均设有顶梁前翻板15，第一排支架的后端和第二排支架的后端均设有四连杆7，四连杆7上连接有尾部挡矸板23，第一支架1与第二支架2相邻的一侧均设有顶梁侧护板14。
第一支架1、第二支架2的结构为：包括沿竖直方向平行设置的顶梁4和底座8，顶梁4分别通过一个单摆杆6和两根双向伸缩液压立柱5与底座8连接；两根双向伸缩液压立柱5呈倒八字形布置在顶梁4与底座8之间；
即第一支架1与第二支架2中均包括顶梁4、底座8、单摆杆6、双向伸缩液压立柱5这些结构。
各支架单元3之间的顶梁4依次首尾铰接，各支架单元3之间的底座8依次首尾铰接；
位于最前端的支架单元3中，第一支架1和第二支架2上的横梁4前端均铰接有顶梁前翻板15；
位于最后端的支架单元3中，第一支架1和第二支架2上的横梁4后端与底座8后端均通过四连杆7铰接；
在每个支架单元3中，第一支架1和第二支架2上的两个横梁4之间通过横向布置的1～2个顶部横向推拉油缸11连接；第一支架1和第二支架2上的两个底座8之间通过横向布置的1～2个底部横向推拉油缸12连接；顶部横向推拉油缸11与底部横向推拉油缸12位于双向伸缩液压立柱5的同一侧；
在每个支架单元3中，第一支架1的横梁4与第二支架2的横梁4相邻的一侧均设有顶梁侧护板14。
第二支架2中的横梁4和底座8位于采空区的一侧分别活动连接侧部上挡矸板9的一端和侧部下挡矸板10的一端，侧部上挡矸板9的另一端和侧部下挡矸板10的另一端恰好撘接上。侧部上挡矸板9通过螺栓与横梁4连接，侧部下挡矸板10通过螺栓与底座8连接。
每个支架单元3中，第一支架1中的底座8与第二支架2中的底座8之间通过一个纵向布置的纵向推拉油缸13连接；各纵向推拉油缸13的活塞杆朝向相同，且纵向推拉油缸13的活塞杆端高于纵向推拉油缸13的固定座端，且纵向推拉油缸13的活塞杆端与底座8所在平面的夹角为1～10°。
每个支架单元3中，第一支架1中的单摆杆6与第二支架2中的单摆杆6均设置在双向伸缩液压立柱5的前面，单摆杆6的两端分别通过耳座16与顶梁4及底座8铰接，耳座16内嵌与顶梁4与底座8内。
每个支架单元3中，纵向推拉油缸13的活塞杆端与第二支架2中底座8上的耳座16铰接，纵向推拉油缸13的固定座端与第一支架1中底座8上的耳座16铰接。
每根双向伸缩液压立柱5与顶梁4垂直方向的夹角为18～35°。
顶梁前翻板15与顶梁4的连接处设有油缸，油缸的活塞杆端部与顶梁前翻板15的底面铰接，油缸的固定座端与顶梁4的底面铰接。
每个支架单元3中，第一支架1的底座8上均布有两根侧推千斤顶17，千斤顶17的顶头朝向第二支架2的底座8设置。
单摆杆6由两个连杆铰接组成。
位于最后端的支架单元3中，第一支架1中的顶梁4后端与底座8后端之间、第二支架2中的顶梁4后端与底座8后端之间分别通过1个四连杆7铰接在一起，使得顶梁4与底座8之间的高度调节可调性更好，而且四连杆7连接顶梁4与底座8稳定性更好。
本发明一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架的使用方法为，如图5所示，将采煤工作面的顺槽21通过沿空留巷技术保留下来，形成沿空巷道19，采煤工作面24安装有多台液压支架，薄煤层端头液压支架18后方设有薄煤层沿空留巷挡矸支架(薄煤层沿空留巷挡矸支架即为本发明提供的装置)，薄煤层沿空留巷挡矸支架通过电液控制系统来操作，沿空留巷支架长度16.5米，宽度1.8米。工作面割煤时，将挡矸支架第一排支架及第二排支架的顶梁前翻板15升起，支撑顶板进行控顶，工作面割煤一刀后，薄煤层端头液压支架18前移一个步距，接着第二排支架降架，同时收回顶梁前翻转板15，此时，第一排支架支撑顶板，第二排支架在纵向推拉油缸13的推力下向前移动一个步距，移动到位后，第二排支架升架并支撑顶板，并升起顶梁前翻转板15，接着，第一排支架降架，同时收回顶梁前翻转板15，降完架后，第一排支架在纵向推拉油缸13的拉力作用下向前移动，移动到位后升起支撑顶板，同时升起顶梁前翻转板15，如此循环，第一排支架与第二排支架互为支点、互为推拉、迈步前移，实现采空区挡矸并支护采空区顶板，给作业人员创造安全空间，在薄煤层沿空留巷挡矸支架移动15米后，一次性支模板22达到15米，通过混凝土设备将搅拌好的混凝土通过混凝土输送管注入模板22内，形成人造墙体20，也可以边移架边支模板22边浇筑人造墙体20，实现了采煤与人造墙体20浇筑的平行作业，满足日推采15～20米采煤工作面24沿空留巷的需要。当第一支架1与第二支架2之间有缝隙时，将第一支架1或第二支架2的顶梁4上的顶梁侧护板14打开，或者可以将第一支架1与第二支架2中的顶梁侧护板14两者同时打开，控制顶板，防止顶板漏矸。
本发明一种薄煤层沿空留巷巷挡矸支架的特点为，能适应薄煤层沿空留巷综合机械化作业，挡矸效果好，控顶性能好，运输尺寸小，采空区25进入深度小，支架稳定性好，适合左右工作面留巷，满足日推采15～20米沿空留巷需要，广泛应用于煤矿、冶金等行业。