一种综采工作面顺槽履带行走式超前支架的制作方法

1.本实用新型涉及一种超前支架，具体涉及一种综采工作面顺槽履带行走式超前支架。


背景技术：

2.同煤大唐塔山三盘区煤层较为稳定，倾角近似水平，埋深大约420～510米、沉积岩顶板、厚冲积砂覆及煤层致密坚硬这些特点决定了煤层开采过程中顶板岩层破断运动的特殊性。综采工作面现场矿压观测表明，长壁综采工作面矿压显现相当剧烈，其主要特点是工作面来压表现为煤层上覆基岩急速垮落，顶板出现台阶下沉，矿压现象强烈。周期来压时，两侧顺槽压力显现较强，片帮、底鼓和煤壁爆帮严重，特殊条件下维护困难，这些都是影响采煤工作面的生产环节之一，也是工作面事故多发地点之一；如何安全且高效对工作面端头超前进行支护是提高生产效率的重要途径之一，端头与超前支架在综采工作面的应用，较好地解决了端头支护的难题。同煤大唐塔山三盘区山4#层8307综采工作面尾巷端头超前支护长度40m，采用传统的单体液压支柱加金属铰接顶梁支护工艺“一梁三柱”方式(单体液压支柱型号为dw40—300/110x)支护顶板。采用这种支护方式存在以下问题：一是支护强度低，单体液压支柱钻底量大，回撤困难，对于顶板压力较大时达不到支护强度，导致工作面安全出口处的顶板下沉甚至冒落。二是支护速度慢，如果端头支护状态不佳，就无法保证综采工作面的高速推进。三是由于全部采用人工支设、回撤单体液压支柱，造成人员使用多、劳动强度大，易带来人身安全事故。四是支柱损耗量大，支护成本高，支柱发生故障后，易引起漏液、泄液造成支护强度降低。


技术实现要素：

3.为了克服现有支架存在接顶率不高、行走方向局限性、底板适应性不强及容易偏斜等缺陷，本实用新型提供了一种支护强度高、便于操作且能够降低生产成本的综采工作面顺槽履带行走式超前支架。
4.本实用新型为了实现上述目的所采用的技术方案是：
5.一种综采工作面顺槽履带行走式超前支架，包括一对履带式底盘，在一对履带式底盘之间设有连接板，连接板两端分别固定有可升降的立柱，连接板中央通过四连杆机构与顶梁底部连接，立柱顶部设有顶梁，所述履带式底盘任意一端外侧套设有液压行走机构，液压行走机构通过进回液管与液压泵站连接，所述进回液管上设有用于控制履带式底盘运动液压行走机构操作阀。
6.进一步地，所述履带式底盘包括履带，在履带内侧一端设有驱动轮，另一端设有大承重轮，驱动轮与大承重轮之间设有小承重轮，小承重轮位于履带中央处顶部设有上承重轮，小承重轮、大承重轮及驱动轮均通过转轴固定在底座骨架上，位于驱动轮外侧的转轴上套设有液压行走机构。
7.优选的，所述底座骨架内侧之间设有连接板。
8.进一步地，所述四连杆机构包括位于底部的两底连杆、位于顶部的顶连杆及固定两底连杆底部的固件夹板，所述两底连杆分别通过销轴固定在位于连接板中央顶部的固定夹板之间，顶连杆一端通过销轴固定在顶梁底部固定件上，顶连杆另一端的夹板分别通过销轴连接两底连杆上。
9.更进一步地，所述固定件包括一对夹板，在夹板之间通过螺栓固定有安装板，所述安装板两侧位于夹臂之间且与夹臂通过销轴连接。
10.优选的，所述立柱为液压立柱，所述液压立柱底部固定在连接板的支撑台上，液压立柱顶部通过螺栓固定在顶梁底部的钢板上，液压立柱通过进回液管与液压泵站连接，在进回液管上设有用于液压立柱升降的液压立柱操作阀。
11.优选的，所述液压行走机构为液压马达。
12.本实用新型由高强度履带底盘、液压驱动行走部、4根直径200mm支撑立柱(每根初撑力为879kn，工作阻力为1100kn)、顶梁及四连杆机构组成，支架高度2.0
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3.5m。超前支架通过进回液管与液压泵站形成能量传输系统，支架行走及对顶板的支护通过操作液压阀组进行。支架宽度为1.4m，支架在顺槽超前支护时成组使用，每组2架。工作面超前支护长度为40m，共需8组支架。当采煤机完成一次斜切进刀后，靠近的工作面的一组支架，先通过液压立柱操作阀将立柱进行降低，四连杆机构也随之降低，在降低完成后，通过操作液压行走机构操作阀控制液压马达驱动履带底盘向前移动，移动至目的地后，再通过液压立柱操作阀将立柱升起，使顶梁至顶板处，依次将每组支架按降、移、升架程序操作实现整体迁移800mm，完成一次移架循环。
13.本实用新型支护强度足够大，能有效控制顶板，支架的支护强度相对于单体支护足够大，在特殊地段及顶板周期来压能够承受住顶板的压力，保证巷道的高度，确保了安全生产；大大解放了员工的劳动强度，提高了用工效率与效益。端头超前支架的应用，大大减轻了劳动强度，提高了用工效率，对比单体配合铰接顶梁进行超前支护，尾巷顺槽支护需安排3名作业人员，而采用履带行走式超前支架则只需要1名作业人员，每人按300元/工，故每月可节约人工费用54000元；减少了单体维修费用，节约了材料成本。节省单体支柱日常损坏维修费用20000元/月、乳化油消耗费用1000元/月；提高了生产效率。采用端头超前支架，采煤机至工作面尾端头不需要停机，实现了工作面连续生产，每刀煤相对传统回柱方式要节约时间约20分钟，每天可多出煤一刀(920吨/刀)，每月可多出煤2.7万吨。
14.本实用新型的接顶面积大，履带与地面接触面积大、压强(单位面积的压力)小，履带行走机动性强、灵活性好，巷道适应能力强，效率高等特点。本实用新型为适应石炭系煤层回采和大型设备的运输安装需求，冲击地压等造成工作面超前段巷道事故频发，故根据巷道断面及顶板压力情况确定支护参数，研究设计了综采工作面顺槽履带行走式超前支架，彻底解决单体液压支柱配顶梁进行超前支护效果差，速度慢，劳动强度大，成本高和安全性差等问题，具有极高的推广应用价值。
附图说明
15.下面参考附图对本实用新型作进一步描述，其中：
16.图1为本实用新型的结构示意图一；
17.图2为本实用新型的结构示意图二；
18.附图标记说明：1、履带式底盘，2、连接板，3、立柱，4、四连杆机构，5、顶梁，6、履带，7、大承重轮，8、小承重轮，9、上承重轮，10、驱动轮，11、底座骨架，12、底连杆，13、顶连杆，14、固定夹板，15、固定件，16、支撑台，17、液压马达。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
20.如图1及2所示，本实施例的综采工作面顺槽履带行走式超前支架，包括一对履带式底盘1，在一对履带式底盘1之间设有连接板2，连接板2两端分别固定有可升降的立柱3，连接板2中央通过四连杆机构4与顶梁5底部连接，立柱3顶部设有顶梁5，所述履带式底盘1任意一端外侧套设有液压行走机构，液压行走机构通过进回液管与液压泵站连接，所述进回液管上设有用于控制履带式底盘运动的液压行走机构操作阀。
21.进一步地，所述履带式底盘包括履带6，在履带6内侧一端设有驱动轮10，另一端设有大承重轮7，驱动轮10与大承重轮7之间设有小承重轮8，小承重轮8位于履带6中央处顶部设有上承重轮8，小承重轮8、大承重轮7及驱动轮10均通过转轴固定在底座骨架11上，位于驱动轮10外侧的转轴上套设有液压行走机构。
22.优选的，所述底座骨架11内侧之间设有连接板2。
23.进一步地，所述四连杆机构4包括位于底部的两底连杆12、位于顶部的顶连杆13及固定两底连杆12底部的固件夹板14，所述两底连杆12分别通过销轴固定在位于连接板中央顶部的固定夹板14之间，顶连杆13一端通过销轴固定在顶梁底部固定件15上，顶连杆13另一端的夹板分别通过销轴连接两底连杆12上。
24.更进一步地，所述固定件15包括一对夹板，在夹板之间通过螺栓固定有安装板，所述安装板两侧位于夹臂之间且与夹臂通过销轴连接。
25.优选的，所述立柱3为液压立柱，所述液压立柱底部固定在连接板2的支撑台16上，液压立柱顶部通过螺栓固定在顶梁5底部的钢板上，液压立柱通过进回液管与液压泵站连接，在进回液管上设有用于液压立柱升降的液压立柱操作阀。
26.优选的，所述液压行走机构为液压马达17。
27.本实用新型中的液压马达及液压操作阀均采用通用型号即可。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。