一种带有顶煤破碎装置的顶梁的制作方法

本实用新型涉及放顶煤开采液压支架技术领域，尤其涉及一种带有顶煤破碎装置的顶梁。

背景技术：

放顶煤采煤法具有良好的经济效益和较高的工作效率，在煤矿开采中占有较大比例。近年来，随着煤矿机械化开采的不断发展，放顶煤支架设备也不断改进完善。其主要特点是：在中厚煤层开采时，沿煤层底部布置一个采高2~3米的长壁工作面，用常规的采煤方法进行回采，再利用矿山压力作用或人工松动作业，使支架上方的顶煤破碎，破碎的顶煤从支架尾梁放煤口放出，并通过刮板输送机将其运出。

放顶煤开采技术在地质条件良好的条件下，可以获得较好的经济效益和较高的工作效率。但是，在一些结构复杂（如夹矸厚度大、有岩浆岩侵入带等）的煤层条件中回采效果不太明显。工作面回采时遇到夹矸层和顶煤强度较大的情况，会导致工作面顶煤的冒放性差，回采效率低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种带有顶煤破碎装置的顶梁，这种结构的顶梁安装在放顶煤液压支架上，可及时对顶煤进行破碎工作，提高工作面顶煤冒放性，提高回采效率和工作效率。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种带有顶煤破碎装置的顶梁，包括梁体，所述梁体由顶部板、底部板和前后左右侧板围成箱体结构，所述顶部板呈矩形板状，其后部沿宽度方向设置一矩形状的顶板开口；所述底部板呈矩形板状；梁体内设置顶煤破碎装置，顶煤破碎装置包括一破煤件、两个高压油缸、一矩形筒，所述矩形筒位于所述顶部板、底部板之间，矩形筒上下开口，矩形筒开口与顶板开口的尺寸相同，矩形筒上口与顶板开口焊接，矩形筒下口焊接在底部板上，所述高压油缸和破煤件位于矩形筒内，两个高压油缸底座固定在底部板上，所述破煤件呈正三棱柱状，破煤件水平放置、一条棱朝上，破煤件底面与顶板开口的尺寸相同，两个高压油缸顶部均与破煤件底面焊接。

进一步地，所述高压油缸活塞杆的动作长度为：当活塞杆完全伸出时，能够使得破煤件底面位于顶板开口下方，当活塞杆完全缩回时，能够使得破煤件上部的棱能与顶板开口平齐。

进一步地，所述顶部板、底部板、破煤件的材质均为高强度钢。

进一步地，所述顶板开口111宽度为10-15cm。

本实用新型的有益效果为：

与现有技术相比，本实用新型通过在顶梁梁体内安装顶煤破碎装置，遇到结构复杂的顶煤时，控制高压油缸升起，破煤件挤压切断顶煤使其破坏，可及时对顶煤进行破碎工作，提高工作面顶煤冒放性，提高回采效率和工作效率；顶煤破碎工作完成后，控制高压油缸使其回落，破煤件131上部的棱又得以与梁体1顶板开口111平齐，顶板开口111占用顶部板11的比例很小，这样支架顶部整体能保持较为平整的面，支架顶部所受的顶煤压力均衡，保证支架不会因长期受力不均而受损；且顶板开口111位于顶部板11后部，使得破煤件131 能在支架顶梁1后端切断顶煤，尽量保证支架顶梁正上方顶煤的完整性，有利用管理采场顶板；同时，通过合理设置高压油缸活塞杆的动作长度，当活塞杆完全伸出时，能够使得破煤件底面位于顶板开口下方，破煤件始终堵住顶板开口，保证破碎的煤块不会进入矩形筒中影响顶煤破碎装置的破碎正常工作。整个放（破）煤过程时间较短，操作简便、安全可靠，实现放顶煤工作面安全高效回采。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型作示意性的说明和解释，并不限于本实用新型的范围。其中，

图1为破煤件未顶起时本实用新型的正视结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为破煤件被完全顶起时本实用新型的正视结构状态图；

图4为本实用新型安装在放顶煤液压支架上的结构示意图。

附图标记：

1.梁体，11.顶部板，111.顶板开口，12.底部板，13.顶煤破碎装置，131.破煤件，132.高压油缸，133.矩形筒；

2.放顶煤液压支架架体，21.掩护梁，22.立柱。

具体实施方式

下面未述及的相关技术内容均可采用或借鉴现有技术。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

如图1-4所示，一种带有顶煤破碎装置的顶梁，包括梁体1，所述梁体1由顶部板11、底部板12和前后左右侧板（图中未标示出）围成箱体结构，所述顶部板11呈矩形板状，其后部沿宽度方向设置一矩形状的顶板开口111，顶板开口111宽度为10-15cm；所述底部板12呈矩形板状；梁体1内设置顶煤破碎装置13，顶煤破碎装置13包括一破煤件131、两个高压油缸132、一矩形筒133，所述矩形筒133位于所述顶部板11、底部板12之间，矩形筒133上下开口，矩形筒133开口与顶板开口111的尺寸相同，矩形筒133上口与顶板开口111焊接，矩形筒133下口焊接在底部板12上，所述高压油缸132和破煤件131位于矩形筒133内，两个高压油缸132底座固定在底部板12上，所述破煤件131呈正三棱柱状，破煤件131水平放置、一条棱朝上，破煤件131底面与顶板开口111的尺寸相同，两个高压油缸132顶部均与破煤件131底面焊接。

所述高压油缸132活塞杆的动作长度为：当活塞杆完全伸出时，能够使得破煤件131底面位于顶板开口111下方，当活塞杆完全缩回时，能够使得破煤件131上部的棱能与顶板开口111平齐。

所述高压油缸132的上下腔与井下乳化液泵站连接，通过液压阀控制高压油缸132的升起和降下。

本实用新型的工作原理如下：

梁体1安装在放顶煤液压支架架体2顶部，在采煤机正常工作时，高压油缸132处于关闭状态，破煤件131上部的棱与梁体1顶板开口111平齐，其状态如图1所示，前部输送机运出采煤机一个循环所割的煤，工作面完成拉架推溜后，开启掩护梁21上的放煤口，若地质条件良好，利用矿山压力作用或人工松动作业即可使支架上方的顶煤破碎，破碎的顶煤从放煤口放出，并通过刮板输送机将其运出，若煤层结构复杂（如夹矸厚度大、有岩浆岩侵入带等），遇到夹矸层和顶煤强度较大的情况时，启动高压油缸132液压阀的控制按钮，使高压油缸132升起，由于高压油缸132顶部与破煤件131焊接，破煤件131被顶起，破煤件131被完全顶起的状态如图3所示，在梁体1下方立柱22的支撑作用下，破煤件131挤压切裂顶煤，由于高压油缸132压力较高，破煤件131对顶煤的切力也较大，三棱柱状的破煤件131能很好的对顶煤进行破碎，该处顶煤得以在矿山压力、破煤件131挤压切力共同作用下破坏，这样该处破碎的顶煤从放煤口放出，并通过刮板输送机将其运出，顶煤破碎工作完成后，控制高压油缸132使其回落，破煤件131上部的棱又得以与梁体1顶板开口111平齐。因顶板开口111宽度为10-15cm，而顶部板11一般长度为3-4m，顶板开口111占用顶部板11的比例很小，这样支架顶部整体能保持较为平整的面，支架顶部所受的顶煤压力均衡，保证支架不会因长期受力不均而受损；且顶板开口111位于顶部板11后部，使得破煤件131 能在支架顶梁1后端切断顶煤，尽量保证支架顶梁正上方顶煤的完整性，有利用管理采场顶板。

为保证对顶煤形成强有效的挤压，顶部板11、底部板12、破煤件131的材质均为高强度钢。