一种无煤柱开采顶板垮落控制装置

本发明涉及煤矿施工领域，具体是一种无煤柱开采顶板垮落控制装置。

背景技术：

1、目前我国采煤工作面采空区顶板处理的方法主要以直接垮落法为主，当顶台比较坚硬时，长壁工作面的来压步距大，周期悬顶长，可达60m左右，突然垮落时将对采场设备和人员造成严重威胁。

2、目前在面对较硬顶台需进行垮落时，国内外学者提出在两侧巷道内，对坚硬顶板钻孔，采用爆破或者水压致裂方式控制垮落。以上方法均为宏观控制方法，预测和控制的精度较差，经常出现破碎不足的问题，导致顶台垮落不均，造成一定的安全风险。

3、针对以上问题，本发明提供了一种无煤柱开采顶板垮落控制装置，以解决上述问题。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无煤柱开采顶板垮落控制装置，包括：

2、底座，在所述底座上固定有多个液压杆的一端，所述液压杆的另一端固定有承载台，在所述承载台上固定有安装架；

3、辅助机构，布置为两个，对称固定在所述承载台上，且两个所述辅助机构上共同固定有顶台；

4、竖台，对称固定在所述承载台中轴线上；以及

5、传动机构，固定在所述安装架内，并与所述承载台连接。

6、进一步，优选的，所述传动机构包括：

7、电机，固定在所述安装架上；

8、凸轮，可转动的设置在所述承载台上，且在所述凸轮与所述电机通过皮带传动。

9、进一步，优选的，所述顶台包括：

10、壳体，固定在所述辅助机构上，在所述壳体内交错固定有调节仓和固定仓，且在所述调节仓底部开设有滑轨；

11、冲头一，可滑动设置在所述固定仓内；

12、冲头二，可滑动设置在所述调节仓内，并与所述滑轨连接；

13、油管，连接所述冲头一与冲头二；

14、挤压机构，设置在所述竖台上，且与所述冲头一、冲头二配合连接。

15、进一步，优选的，所冲头二包括：

16、滑柱一，一端可滑动设置在所述滑轨上，且在所述滑柱上套设有压缩弹簧三；

17、缸体二，可滑动的设置在所述调节仓内，并与所述滑柱的另一端固定，且所述调节仓与所述缸体二接触位置可通过摩擦力进行限位；

18、活塞二，一端可滑动的设置在所述缸体二内，另一端固定有锥头一；

19、进油管，固定在所述缸体二上；以及

20、固定扣，一端固定在所述缸体二上，另一端与所述挤压机构固定。

21、进一步，优选的，所述冲头一包括：

22、缸体一，可滑动的设置在所述固定仓内，且底部与所述固定仓之间通过压缩弹簧一固定连接，在所述缸体一的外侧壁上开设有滑道；以及

23、活塞一，一端可滑动的设置在所述缸体一内，另一端固定有锥头二。

24、进一步，优选的，所述辅助机构包括：

25、固定座，布置为两个，且对称设置在所述承载台上；

26、滑柱二，一端固定在所述固定座上，另一端可滑动的设置有滑台，且在所述滑柱上套接有压缩弹簧二；以及

27、滑块，一端可滑动的设置在所述滑柱上，另一端固定在所述壳体上。

28、进一步，优选的，所述挤压机构包括：

29、齿轮，可转动的设置在所述竖台上；

30、齿条一，固定在所述壳体上，并与所述齿轮啮合；

31、滑座，布置为多个，均固定在靠近所述冲头一下方的齿条一上，且所述滑座与所述滑道配合连接；以及

32、齿条二，固定在所述固定扣上，且可与所述齿轮啮合。

33、与现有技术相比，本发明提供了一种无煤柱开采顶板垮落控制装置，具备以下有益效果：

34、本发明中，首先通过冲头一与冲头二的往复式运动，对工作区顶部石层进行敲击打磨使其顶部平整，从而提高对顶层垮落厚度的控制。

35、顶部平整后，随即控制冲头一与冲头二进入指定顶板深度，在挤压机构的作用下，使得相邻冲头一与冲头二对顶板进行往复式挤压碰撞，从而提高顶板石层的破碎度，诱导工作面垮落，有利于煤矿工作面的安全高产高效生产。

技术特征：

1.一种无煤柱开采顶板垮落控制装置，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种无煤柱开采顶板垮落控制装置，其特征在于：所述传动机构(8)包括：

3.根据权利要求1所述的一种无煤柱开采顶板垮落控制装置，其特征在于：所述顶台(9)包括：

4.根据权利要求3所述的一种无煤柱开采顶板垮落控制装置，其特征在于：所述冲头二(94)，包括：

5.根据权利要求4所述的一种无煤柱开采顶板垮落控制装置，其特征在于：所述冲头一(93)，包括：

6.根据权利要求5所述的一种无煤柱开采顶板垮落控制装置，其特征在于：所述辅助机构(6)，包括：

7.根据权利要求6所述的一种无煤柱开采顶板垮落控制装置，其特征在于：所述挤压机构(5)包括：

技术总结
本发明公开了一种无煤柱开采顶板垮落控制装置，其涉及煤矿施工领域，包括底座，在所述底座上设置有液压杆，在所述液压杆上固定有承载台，在所述承载台上安装有辅助机构、顶台以及安装架，在所述安装架上设置有传动机构。使用这种方法可对工作区顶部石层进行敲击打磨，使其顶部平整，从而提高对顶层垮落厚度的控制；以及顶台可对石层进行挤压、碰撞，提高石层的破碎度，诱导工作面均匀迅速的完成垮落，提高煤矿工作面的安全高产高效生产。

技术研发人员：谭毅,朱淳,李萍丰,王琦,李小双,顾伟,辛亚军,张玉江,吕人杰,武少鹏,段宏飞,解盘石,范智海
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14