*CN102392663A*
(10)申请公布号 CN 102392663 A(43)申请公布日 2012.03.28
(12)发明专利申请
(21)申请号 201110391012.8(22)申请日 2011.11.30
(71)申请人兖矿集团有限公司
地址272100 山东省济宁市邹城市凫山南路
298号(72)发明人吴成峰 姜源 陈夫保 王晔(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人逯长明(51)Int.Cl.
E21D 23/03(2006.01)E21D 23/04(2006.01)E21D 23/16(2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页
(54)发明名称
超前支护液压支架及超前支护液压支架系统(57)摘要
本发明提供了一种超前支护液压支架，包括底座；底端与底座相连，且能够伸缩的第一立柱和第二立柱；两端分别与第一立柱和第二立柱的顶端相铰接的顶梁，其两端分别位于煤层工作面顺槽的两侧，在工作状态时，第一立柱靠近开采工作面，并高于第二立柱，且顶梁倾斜并与煤层工作面顺槽的顶板相贴合。该超前支护液压支架在工作时，将底座放置在煤层工作面顺槽的底板上，然后调节第一立柱和第二立柱的高度，使顶梁与煤层工作面顺槽的顶板相贴合，这时顶梁倾斜，第一立柱和第二立柱对顶梁起到支撑作用，进而对顶板起到支护作用。适应了倾斜煤层的倾斜顶板的特点，实现了对所述倾斜煤层工作面顺槽的超前支护。本发明还提供了一种超前支护液压支架系统。
CN 102392663 ACN 102392663 ACN 102392671 A
权 利 要 求 书
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1.一种超前支护液压支架，其特征在于，包括：
底座(1)；
底端与所述底座(1)相连，且能够伸缩的第一立柱(2)和第二立柱(3)；两端分别与所述第一立柱(2)和第二立柱(3)的顶端相铰接的顶梁(4)，其两端分别位于煤层工作面顺槽(301)的两侧，在工作状态时，所述第一立柱(2)靠近开采工作面，并高于第二立柱(3)，且所述顶梁(4)倾斜并与所述煤层工作面顺槽(301)的顶板相贴合。
2.根据权利要求1所述的超前支护液压支架，其特征在于，所述顶梁(4)远离开采工作面的一端设置有掩护梁(5)，该掩护梁(5)通过连杆与底座(1)相铰接。
3.根据权利要求2所述的超前支护液压支架，其特征在于，所述连杆包括第一连杆(6)和第二连杆(7)，所述第一连杆(6)、第二连杆(7)、掩护梁(5)和底座(1)形成四连杆机构。
4.根据权利要求1所述的超前支护液压支架，其特征在于，所述顶梁(4)的支护面上非远离所述开采工作面的三个边上分别连接有第一护顶板(41)、第二护顶板(42)和第三护顶板(43)，三者均与可调节其摆动角度的可伸缩的油缸的一端固定连接，油缸另一端与所述顶梁(4)铰接。
5.根据权利要求1所述的超前支护液压支架，其特征在于，所述第一立柱(2)和第二立柱(3)的个数均为2个。
6.根据权利要求1所述的超前支护液压支架，其特征在于，所述第一立柱(2)和第二立柱(3)的轴线均与所述顶梁(4)垂直。
7.根据权利要求1所述的超前支护液压支架，其特征在于，所述第一立柱(2)和第二立柱(3)的轴线均与所述底座(1)垂直。
8.一种超前支护液压支架系统，其特征在于，其包括至少两个上述权利要求1-7中任意一项所述的超前支护液压支架。
9.根据权利要求8所述的超前支护液压支架系统，其特征在于，相邻的两个所述超前支护液压支架之间连接有与所述底座(1)相连接的推移千斤顶(9)。
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说 明 书
超前支护液压支架及超前支护液压支架系统
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技术领域
本发明涉及煤炭采掘支护设备技术领域，尤其涉及一种超前支护液压支架及超前支护液压支架系统。
[0001]
背景技术
随着人们对煤炭资源需求量的增加，煤矿井下开采日益频繁，综合机械化采煤工
作面越来普遍。
[0003] 由于煤矿井下地质条件复杂，岩层应力分布不均，环境恶劣，受采煤和运输震动影响，巷道顶板变形严重，两边向内挤压、收缩，严重影响巷道运输和人员安全，尤其在作业工作面前方30-50米范围内，巷道会大量变形，超前压力特别大，所以必须在工作面顺槽(工作面顺槽是为了回采煤层而挖掘的回采巷道)的前方设置支护设备，以保证大型采煤机、装载机等机器能安全采煤以及回采工作面工作人员的生命安全和上下顺槽的通畅，使回采工作面生产正常。[0004] 目前，在工作面顺槽的前方设置的支护设备常为超前支护液压支架，该超前支护液压支架成组使用，每组包括两个相对设置在矩形巷道顶板的两侧单体支架，两个单体支架通过油缸相连接，且顶面与矩形巷道的顶板相适应，实现了支护的作用，提高了矩形巷道工作面的支护强度和稳定性。然而，在实际采煤过程中，倾斜煤层综采工作面日益普遍。倾斜煤层是指地下或露天开采时有倾角的煤层。对于倾斜煤层，当顶板岩性较硬时，由于煤层的倾角较大，工作面顺槽一般沿顶板掘进，造成工作面顺槽为上斜下平的梯形结构。但是，矩形巷道使用的超前支护液压支架无法适应倾斜煤层的倾斜顶板的特点，从而无法支护该倾斜顶板，制约了其在倾斜煤层梯形工作面顺槽支护中的使用。[0005] 因此，如何提供一种超前支护液压支架，以适应倾斜煤层的倾斜顶板的特点，实现对倾斜煤层工作面顺槽的超前支护，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
[0002]
发明内容
[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超前支护液压支架，以适应倾斜煤层的倾斜顶板的特点，实现对倾斜煤层工作面顺槽的超前支护。[0007] 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：[0008] 一种超前支护液压支架，包括：[0009] 底座；
[0010] 底端与所述底座相连，且能够伸缩的第一立柱和第二立柱；[0011] 两端分别与所述第一立柱和第二立柱的顶端相铰接的顶梁，其两端分别位于煤层工作面顺槽的两侧，在工作状态时，所述第一立柱靠近开采工作面，并高于第二立柱，且所述顶梁倾斜并与所述煤层工作面顺槽的顶板相贴合。[0012] 优选的，上述超前支护液压支架中，所述顶梁远离开采工作面的一端设置有掩护梁，该掩护梁通过连杆与底座相铰接。
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说 明 书
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优选的，上述超前支护液压支架中，所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆、第二连杆、掩护梁和底座形成四连杆机构。[0014] 优选的，上述超前支护液压支架中，所述顶梁的支护面上非远离所述开采工作面的三个边上分别连接有第一护顶板、第二护顶板和第三护顶板，三者均与可调节其摆动角度的可伸缩的油缸的一端固定连接，油缸另一端与所述顶梁铰接。[0015] 优选的，上述超前支护液压支架中，所述第一立柱和第二立柱的个数均为2个。[0016] 优选的，上述超前支护液压支架中，所述第一立柱和第二立柱的轴线均与所述顶梁垂直。
[0017] 优选的，上述超前支护液压支架中，所述第一立柱和第二立柱的轴线均与所述底座垂直。
[0018] 本发明还提供了一种超前支护液压支架系统，包括至少两个上述任意一项所述的超前支护液压支架。[0019] 优选的，上述超前支护液压支架系统中，相邻的两个所述超前支护液压支架之间连接有与所述底座相连接的推移千斤顶。
[0020] 本发明提供的超前支护液压支架中，包括底座；底端与所述底座相连，且能够伸缩的第一立柱和第二立柱；两端分别与所述第一立柱和第二立柱的顶端相铰接的顶梁，其两端分别位于煤层工作面顺槽的两侧，在工作状态时，所述第一立柱靠近开采工作面，并高于第二立柱，且所述顶梁倾斜并与所述煤层工作面顺槽的顶板相贴合。该超前支护液压支架在工作时，将所述底座放置在所述煤层工作面顺槽的底板上，然后调节所述第一立柱和第二立柱的高度，使所述顶梁与所述煤层工作面顺槽的顶板相贴合，这时所述顶梁倾斜，所述第一立柱和第二立柱对所述顶梁起到支撑作用，进而对所述顶板起到支护作用。本发明提供的超前支护液压支架，适应了倾斜煤层的倾斜顶板的特点，实现了对所述倾斜煤层工作面顺槽的超前支护。
[0021] 本发明提供的超前支护液压支架系统，包括至少两个本发明提供的超前支护液压支架，在开采工作面向前移动时，先通过降低所述第一立柱和第二立柱的高度将位于靠前的第一超前支护液压支架降下，使其顶梁脱离所述顶板，然后将所述第一超前支护液压支架向前移动，移动到适当的距离后升高所述第一立柱和第二立柱的高度，使其顶梁能支护所述顶板，这时将后方紧挨着所述第一超前支护液压支架的第二超前支护液压支架按照前面所述的步骤向前移动，其他的超前支护液压支架按照同样的步骤向前移动，以适应开采工作面的向前推进。
附图说明
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023] 图1是现有技术提供的超前支护液压支架在矩形巷道内工作时的结构示意图；[0024] 图2是现有技术提供的超前支护液压支架在梯形巷道内工作时的结构示意图；[0025] 图3是本发明实施例提供的超前支护液压支架的结构示意图；
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说 明 书
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图4是图3中结构4在A方向的剖视图；
[0027] 图5是本发明实施例提供的超前支护液压支架系统的结构示意图。
具体实施方式
[0028] 本发明实施例提供了一种超前支护液压支架，适应了倾斜煤层的倾斜顶板的特点，实现了对倾斜煤层工作面顺槽的超前支护。[0029] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。[0030] 请参考附图1-2，图1是现有技术提供的超前支护液压支架在矩形巷道内工作时的结构示意图；图2是现有技术提供的超前支护液压支架在梯形巷道内工作时的结构示意图。
[0031] 现有技术提供的超前支护液压支架，主要应用在矩形巷道101内，包括两个单体支架：第一单体支架102和第二单体支架103，为了使其支护稳定，两者之间连接有油缸104，该超前支护液压支架的面与矩形巷道的顶板相适应，实现了支护的作用，提高了矩形巷道工作面的支护强度和稳定性。[0032] 但是，现有技术提供的超前支护液压支架，无法适应倾斜煤层的梯形巷道201的倾斜顶板的特点，从而无法支护该倾斜顶板，制约了其在倾斜煤层梯形工作面顺槽支护中的使用。
[0033] 倾斜煤层是指地下或露天开采时有倾角的煤层。工作面顺槽是为了回采煤层而挖掘的回采巷道。
[0034] 请参考附图3-4，图3是本发明实施例提供的超前支护液压支架的结构示意图；图4是图3中结构4在A方向的剖视图。
[0035] 本发明提供的超前支护液压支架中，包括底座1；底端与所述底座1相连，且能够伸缩的第一立柱2和第二立柱3；两端分别与所述第一立柱2和第二立柱3的顶端相铰接的顶梁4，其两端分别位于煤层工作面顺槽301的两侧，在工作状态时，所述第一立柱2靠近开采工作面，并高于第二立柱3，且所述顶梁4倾斜并与所述煤层工作面顺槽301的顶板相贴合。该超前支护液压支架在工作时，将所述底座1放置在所述煤层工作面顺槽301的底板上，然后调节所述第一立柱2和第二立柱3的高度，使所述顶梁4与所述煤层工作面顺槽301的顶板相贴合，这时所述顶梁4倾斜，所述第一立柱2和第二立柱3对所述顶梁4起到支撑作用，进而对所述顶板起到支护作用。本发明提供的超前支护液压支架，适应了倾斜煤层的倾斜顶板的特点，实现了对所述倾斜煤层工作面顺槽301的超前支护。为了增加上述超前支护液压支架的支护强度，提高其稳定性，所述顶梁4远离开采工作面的一端设置有掩护梁5，该掩护梁5通过连杆与底座1相铰接。[0037] 具体的，所述连杆包括第一连杆6和第二连杆7，所述第一连杆6、第二连杆7、掩护梁5和底座1形成四连杆机构，该四连杆机构提高了该超前支护液压支架的稳定性和支护强度。
[0038] 优选的，所述顶梁4的支护面上非远离所述开采工作面的三个边上分别连接有第
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一护顶板41、第二护顶板42和第三护顶板43，三者均与可调节其摆动角度的可伸缩的油缸的一端固定连接，油缸另一端与所述顶梁4铰接；通过操作三者所对应的所述油缸伸出或收回可调节三者的摆动角度，以支护破碎煤壁和所述煤层工作面顺槽301的顶板的空架部分，其中所述第一护顶板41与第一油缸81相连，所述第二护顶板42与第二油缸82相连，所述第三护顶板43与第三油缸83相连，所述油缸的缸径大小不做限定，根据实际应用场合来选择适当的缸径。[0039] 具体的，上述超前支护液压支架中，所述第一立柱2和第二立柱3的个数均为2个，增加了其支护强度，所述第一立柱2和第二立柱3的个数及直径不做限定，根据支护强度来选择。
[0040] 优选的，所述第一立柱2和第二立柱3的轴线均与所述顶梁4垂直，此时所述第一立柱2和第二立柱3对所述顶梁4的支撑作用力最强，能起到最好的支护效果。[0041] 优选的，上述超前支护液压支架中，所述第一立柱2和第二立柱3的轴线均与所述底座1垂直，此时，当把所述第一立柱2和第二立柱3调成相同的高度时，所述顶梁4为水平方向，此时该超前支护液压支架可以应用在矩形巷道101内，扩大了其应用范围。[0042] 请参考附图5，图5是本发明实施例提供的超前支护液压支架系统的结构示意图。[0043] 本发明提供的超前支护液压支架系统，包括至少两个本发明实施例提供的超前支护液压支架，在开采工作面向前移动时，先通过降低所述第一立柱2和第二立柱3的高度将位于靠前的第一超前支护液压支架降下，使其顶梁4脱离所述顶板，然后将所述第一超前支护液压支架向前移动，移动到适当的距离后升高所述第一立柱2和第二立柱3的高度，使其顶梁4能支护所述顶板，这时将后方紧挨着所述第一超前支护液压支架的第二超前支护液压支架按照前面所述的步骤向前移动，其他的超前支护液压支架按照同样的步骤向前移动，以适应开采工作面的向前推进。[0044] 优选的，上述超前支护液压支架系统中，相邻的两个所述超前支护液压支架之间连接有与所述底座1相连接的推移千斤顶9，当所述开采工作面向前推进时，可以利用所述推移千斤顶9向前推移，省时省力，操作简单。
[0045] 可以根据所述煤层工作面顺槽301在所述开采工作面的前方所需支护的距离来选择所述超前支护液压支架的个数。
[0046] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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说 明 书 附 图
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