專利名稱：分體式膏體充填液壓支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型分體式膏體充填液壓支架，屬于煤礦充填開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤炭是我國能源的支柱，傳統(tǒng)的開采過程中，人們通常只注重煤炭開采的經(jīng)濟價值，較少結(jié)合開采過程考慮開采對人類環(huán)境的嚴重負面影晌，采煤在井下形成的采空區(qū)，會造成地表面塌陷使地面建筑及公路損壞，因此傳統(tǒng)的煤炭開采方式面臨著挑戰(zhàn)，膏體充填材料因良好的流動性和凝固后的不可壓縮性使其成為了一種理想的采空區(qū)充填材料。目前該材料主要用于“三下一上”，煤層傾角在5° 18°仰采工作面的采空區(qū)充填。主要有2種充填方式開放式充填和袋式充填。開放式充填工作面布置成仰斜開采方式，這樣，膏體充填漿液通過輸送管路能夠自流進入采空區(qū)，但由于在充填過程中的開放式充填需要漿體靠自身的重力流入采空區(qū)，所以對煤層傾角和開采方式有一定的要求，這也在一定程度上 限制了該技術(shù)的應(yīng)用，袋式充填則適用于煤層頂板完整性較差，工作面隨采隨冒的情況。但袋式充填相對于開放式充填成本較高，主要體現(xiàn)在柔性充填袋和采空區(qū)充填輔助用工等方面。膏體充填液壓支架是膏體充填采煤的關(guān)鍵設(shè)備，利用膏體充填液壓支架進行充填的采煤新工藝在我國僅僅是開始試驗階段，山東濟寧太平煤礦2006年建成了我國第一條膏體充填生產(chǎn)線。目前，我國煤礦膏體充填工藝大部分采用人工作業(yè)，機械化程度低，效率低。有的煤礦雖然使用了膏體充填支架，但由于膏體支架缺少膏體容積箱，需用人工在工作面控頂區(qū)與待充填區(qū)之間構(gòu)筑一道隔離墻，形成“封閉”的待充填空間，隨后用塑料編織袋在待充填區(qū)內(nèi)構(gòu)筑完全封閉的充填空間，用時長，安全風險大，同時膏體需3 4小時才能凝固，達到支撐頂板的強度，工作面每班只有一個循環(huán)，無法實現(xiàn)高產(chǎn)高效。

實用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種分體式膏體充填液壓支架，實現(xiàn)采煤和膏體機械化充填平行作業(yè)，達到高產(chǎn)高效目的。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是分體式膏體充填液壓支架，包括前置支架和后置支架，其結(jié)構(gòu)是前置支架和后置支架的上端通過后置支架伸縮梁連接，前置支架和后置支架的下端通過支架推移千斤頂連接。所述的前置支架，包括頂梁，支柱和底座，頂梁前端安裝有前探梁，支柱的上端鉸接在頂梁底部，支柱的下端安裝在底座上。所述的后置支架，包括后置支架支柱，伸縮固定箱，后置支架頂梁和膏體箱，后置支架頂梁包括前頂梁和后頂梁，前頂梁和后頂梁鉸接在一起，后置支架支柱和伸縮固定箱的上端鉸接在前頂梁上，下端固定在后置支架底座上，后頂梁下方安裝有膏體箱。[0010]所述的頂梁尾部安裝有伸縮梁，伸縮梁與伸縮梁千斤頂連接并安裝在頂梁的內(nèi)部。所述的底座一側(cè)安裝有抬底機構(gòu)。所述的伸縮梁與后置支架伸縮梁鉸接在一起，后置支架伸縮梁的后端與后置支架伸縮梁千斤頂鉸接并安裝在前頂梁內(nèi)部。所述的底座上安裝有正四連桿機構(gòu)，正四連桿機構(gòu)上端與頂梁鉸接在一起。所述的頂梁為整體式結(jié)構(gòu)，頂梁前端上翹。所述的后頂梁下部安裝有輸送料水的伸縮裝置，輸送料水的伸縮裝置后端固定有輸送料水管道。所述的分體式膏體充填液壓支架在后置支架底座內(nèi)部安裝有支架推移千斤頂，支架推移千斤頂?shù)那岸算q接在底座的后端。所述的膏體箱包括平行于工作面的插板和平行于工作面的插板固定箱、垂直于工作面的插板和垂直于工作面的插板固定箱，平行于工作面的插板套裝在平行于工作面的插板固定箱中，垂直于工作面的插板套裝在垂直于工作面的插板固定箱中。本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是I、頂梁為整體式結(jié)構(gòu)，頂梁前端上翹，結(jié)構(gòu)簡單，前端的支撐能力大，可有效控制頂板壓力向煤壁方向的轉(zhuǎn)移而減少片幫，頂梁前端鉸接護幫機構(gòu)，護幫機構(gòu)支撐在煤壁上方，對防止片幫有著重要的作用。2、底座上安裝有正四連桿機構(gòu)，正四連桿機構(gòu)上端與頂梁鉸接在一起，采用正四連桿結(jié)構(gòu)形式，不但能保證伸出和收回均能達到預(yù)定的角度，而且挑起力矩是簡單鉸接式的2 3倍，能更有效地支撐頂板。3、頂梁尾部安裝有伸縮梁，伸縮梁與伸縮梁千斤頂連接并安裝在頂梁內(nèi)部，伸縮梁可有效防止移架后矸石冒落，保護操作者，具有大于I個有效步距的伸縮量。4、底座的一側(cè)安裝有抬底機構(gòu)，以解決底板易風化、破碎、扎底的問題。5、伸縮梁與后置支架伸縮梁鉸接在一起，后置支架伸縮梁的后端與后置支架伸縮梁千斤頂鉸接并安裝在前頂梁內(nèi)部，后置支架伸縮梁可有效防止移架后矸石冒落，保護操作者，具有大于2個有效步距的伸縮量。6、后頂梁下布置有膏體箱，膏體箱包括平行于工作面的插板和平行于工作面的插板固定箱，垂直于工作面的插板和垂直于工作面的插板固定箱，平行于工作面的插板套裝在平行于工作面的插板固定箱中，垂直于工作面的插板套裝在垂直于工作面的插板固定箱中，一架分體式膏體充填液壓支架的兩面和另一架分體式膏體充填液壓支架的一面結(jié)合，和已充填墻體組成容納膏水的箱體。7、分體式膏體充填液壓支架，包括前置支架和后置支架，前置支架和后置支架的上端通過后置支架伸縮梁連接，前置支架和后置支架的下端通過支架推移千斤頂連接，最大間距可達3個有效步距，在充填采煤工序中，采煤機每完成一刀割煤以后，前置支架推進一個步距，伸縮梁伸出一個步距，后部支架保持不動，待完成3刀割煤時，采空區(qū)已充填的膏體已經(jīng)凝固，并具有一定的支撐強度，此時，前置支架升起接頂，后置支架一次性前移3個步距，準備實施再次充填工作，后置支架在充填及充填物凝固過程中對頂板保持不動，實現(xiàn)對待充填空間區(qū)頂板有效支護。[0026]8、分體式膏體充填液壓支架前置支架底座上安裝有正四連桿機構(gòu)，正四連桿機構(gòu)上端與頂梁鉸接在一起，伸縮固定箱的上端鉸接在前頂梁上，下端固定在后置支架底座上，有利于加強支架的抗扭性和穩(wěn)定性。
以下結(jié)合附圖
對本實用新型做進一步說明圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型膏體箱的B-B結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為輸送料水的伸縮裝置，2為膏體箱，3為前探梁，4為頂梁，5為支柱，6為伸縮梁千斤頂，7為伸縮梁，8為正四連桿機構(gòu),9為抬底機構(gòu)，10為底座，11為支架推移千斤 頂，12為后置支架伸縮梁，13為后置支架伸縮梁千斤頂，14為后置支架支柱，15為伸縮固定箱，16為前頂梁，17為輸送料水管道，18為平行于工作面的插板，19為平行于工作面插板的固定箱，20為垂直于工作面的插板,21為垂直于工作面插板的固定箱,22為后頂梁,23為后置支架底座。
具體實施方式
如圖I所示，分體式膏體充填液壓支架，包括前置支架和后置支架，其結(jié)構(gòu)是前置支架和后置支架的上端通過后置支架伸縮梁12連接，前置支架和后置支架的下端通過支架推移千斤頂11連接；所述的前置支架，包括頂梁4，支柱5和底座10，頂梁4前端安裝有前探梁3，支柱5的上端鉸接在頂梁4底部，支柱5的下端安裝在底座10上；所述的后置支架，包括后置支架支柱14，伸縮固定箱15，后置支架頂梁和膏體箱2，后置支架頂梁包括前頂梁16和后頂梁22，后置支架支柱14和伸縮固定箱15的上端鉸接在前頂梁16上，下端固定在后置支架底座23上，后頂梁22下方安裝有膏體箱2 ；所述的頂梁4尾部安裝有伸縮梁7，伸縮梁7與伸縮梁千斤頂6連接并安裝在頂梁4的內(nèi)部，伸縮梁7可有效防止移架后矸石冒落，保護操作者，具有大于I個有效步距的伸縮量；所述的分體式膏體充填液壓支架，其結(jié)構(gòu)是底座10 —側(cè)安裝有抬底機構(gòu)9，以解決底板易風化、破碎、扎底的問題；所述的伸縮梁7與后置支架伸縮梁12鉸接在一起，后置支架伸縮梁12的后端與后置支架伸縮梁千斤頂13鉸接并安裝在前頂梁16內(nèi)部，后置支架伸縮梁12可有效防止移架后矸石冒落，保護操作者，具有大于2個有效步距的伸縮量；所述的底座10上安裝有正四連桿機構(gòu)8，正四連桿機構(gòu)8上端與頂梁4鉸接在一起，采用正四連桿機構(gòu)8的形式，不但能保證伸出和收回均能達到預(yù)定的角度，而且挑起力矩是簡單鉸接式的2 3倍，能更有效地支撐頂板；頂梁4為整體式結(jié)構(gòu)，頂梁4前端上翹，結(jié)構(gòu)簡單，前端的支撐能力大，可有效控制頂板壓力向煤壁方向的轉(zhuǎn)移而減少片幫，頂梁4前端鉸接有護幫機構(gòu)，護幫機構(gòu)支撐在煤壁上方，對防止片幫有著重要的作用；所述的后頂梁22下部安裝有輸送料水的伸縮裝置1，輸送料水的伸縮裝置I后端固定有輸送料水管道17 ；所述的分體式膏體充填液壓支架，其結(jié)構(gòu)是在后置支架底座23內(nèi)部安裝有支架推移千斤頂11，支架推移千斤頂11的前端鉸接在底座10的后端；所述的分體式膏體充填液壓支架，底座10上安裝有正四連桿機構(gòu)8，正四連桿機構(gòu)8上端與頂梁4鉸接在一起，伸縮固定箱15的上端鉸接在前頂梁16上，下端固定在后置支架底座23上，有利于加強分體式膏體充填液壓支架的抗扭性和穩(wěn)定性，前置支架和后置支架的上端通過后置支架伸縮梁12連接，前置支架和后置支架的下端通過支架推移千斤頂11連接，最大間距可達3個有效步距，在工作面回采及充填工序中，采煤機每完成一刀割煤以后，前置支架推進一個步距，后置支架伸縮梁12伸出一個步距，后置支架保持不動，待完成3刀割煤時，采空區(qū)已充填的膏體已經(jīng)凝固，并具有一定的支撐強度，此時，前置支架升起接頂，后置支架一次性前移3個步距，準備實施再次充填工作，后置支架在充填及充填物凝固過程中對頂板保持不動，實現(xiàn)對待充填空間區(qū)頂板有效支護；分體式膏體充填液壓支架能滿足煤礦高產(chǎn)高效的要求，按煤層厚度3m，容重I. 3t工作面長度180m，循環(huán)進尺0. 6m，每班3個循環(huán)，每日9個循環(huán)，年工作日330天，回采率·97%，則工作面年產(chǎn)量為3X180X0. 6X9X1. 3X330X0. 97 = 121. 34 萬 t。如圖2所示，后頂梁22下布置有膏體箱2，膏體箱2包括平行于工作面的插板18和平行于工作面的插板固定箱19，垂直于工作面的插板20和垂直于工作面的插板固定箱21，平行于工作面的插板18套裝在平行于工作面的插板固定箱19中，垂直于工作面的插板20套裝在垂直于工作面的插板固定箱21中，平行于工作面的插板18和垂直于工作面的插板20分別能在平行于工作面的插板固定箱19和垂直于工作面的插板固定箱21內(nèi)伸縮滑動，一是保證了分體式膏體充填液壓支架隨采高變動，二是增加了分體式膏體充填液壓支架的穩(wěn)定性，一架分體式膏體充填液壓支架的兩面和另一架分體式膏體充填液壓支架的一面結(jié)合,和已充填墻體組成容納膏水的箱體。
權(quán)利要求1.分體式膏體充填液壓支架，包括前置支架和后置支架，其特征是前置支架和后置支架的上端通過后置支架伸縮梁(12)連接，前置支架和后置支架的下端通過支架推移千斤頂(11)連接； 所述的前置支架，包括頂梁(4)，支柱(5)和底座(10)，頂梁(4)前端安裝有前探梁(3)，支柱(5)的上端鉸接在頂梁(4)底部，支柱(5)的下端安裝在底座(10)上； 所述的后置支架，包括后置支架支柱(14)，伸縮固定箱(15)，后置支架頂梁和膏體箱(2)，后置支架頂梁包括前頂梁(16)和后頂梁(22)，前頂梁(16)和后頂梁(22)鉸接在一起，后置支架支柱(14)和伸縮固定箱(15)的上端鉸接在前頂梁(16)上，下端固定在后置支架底座(23)上，后頂梁(22)下方安裝有膏體箱(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分體式膏體充填液壓支架，其特征在于所述的頂梁(4)尾部安裝有伸縮梁(7)，伸縮梁(7)與伸縮梁千斤頂(6)連接并安裝在頂梁⑷的箱體內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分體式膏體充填液壓支架，其特征在于底座(10)—側(cè)安裝有抬底機構(gòu)(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分體式膏體充填液壓支架，其特征在于所述的伸縮梁(7)與后置支架伸縮梁(12)鉸接在一起，后置支架伸縮梁(12)的后端與后置支架伸縮梁千斤頂(13)鉸接并安裝在前頂梁(16)內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分體式膏體充填液壓支架，其特征在于所述的底座(10)上安裝有正四連桿機構(gòu)(8)，正四連桿機構(gòu)(8)上端與頂梁(4)鉸接在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分體式膏體充填液壓支架，其特征在于頂梁(4)為整體式結(jié)構(gòu)，頂梁(4)前端上翹。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分體式膏體充填液壓支架，其特征在于所述的后頂梁(22)下部安裝有輸送料水的伸縮裝置(I)，輸送料水的伸縮裝置(I)后端固定有輸送料水管道(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分體式膏體充填液壓支架，其特征在于在后置支架底座(23)內(nèi)部安裝有支架推移千斤頂(11)，支架推移千斤頂(11)的前端鉸接在底座(10)的后端。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分體式膏體充填液壓支架，其特征在于所述的膏體箱(2)包括平行于工作面的插板(18)和平行于工作面的插板固定箱(19)、垂直于工作面的插板(20)。
專利摘要本實用新型分體式膏體充填液壓支架，屬于煤礦充填開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供一種分體式膏體充填液壓支架，實現(xiàn)采煤和膏體機械化充填平行作業(yè)，達到高產(chǎn)高效目的，采用的技術(shù)方案是分體式膏體充填液壓支架分為前置支架和后置支架，前置支架包括頂梁，支柱，底座，在底座上裝有抬底機構(gòu)，后置支架包括后置支架支柱，伸縮固定箱，后置支架頂梁，膏體箱，前置支架采用正四連桿機構(gòu)，后置支架采用伸縮固定箱機構(gòu)，本實用新型主要用于煤礦充填開采。
文檔編號E21D15/44GK202467924SQ201120489478
公開日2012年10月3日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者袁偉昊, 袁樹來 申請人:袁偉昊