專(zhuān)利名稱(chēng)：充填式液壓支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液壓支架，是一種適用于建筑物下采煤或其它施工巷 道進(jìn)行安全支護(hù)的充填式支護(hù)設(shè)備。
技術(shù)背景長(zhǎng)期以來(lái)，煤炭資源的開(kāi)采普遍采用頂板全部垮落法處理采空區(qū)，其結(jié)果 是造成開(kāi)采范圍內(nèi)巖層的移動(dòng)、冒落，直至波及地表。隨著煤炭資源的不斷開(kāi) 采，這種傳統(tǒng)的開(kāi)采方法所造成的生態(tài)與環(huán)境破壞問(wèn)題越來(lái)越突出。煤矸石膏體充填開(kāi)采項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)還是起步階段，膏體充填技術(shù)是七十年代 末在德國(guó)金屬礦山發(fā)展起來(lái)的，九十年代初應(yīng)用在煤礦進(jìn)行工作面采空區(qū)的充 填，但由于德國(guó)礦井相繼關(guān)閉等原因，該項(xiàng)技術(shù)并沒(méi)有得到深入研究和應(yīng)用。 但該項(xiàng)技術(shù)所具有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和良好效果在加拿大、美國(guó)、澳大利亞、南非等國(guó)家的金屬礦山得到推廣應(yīng)用，現(xiàn)已成為21世紀(jì)金屬礦山充填技術(shù)的重要發(fā)展 方向，應(yīng)用于煤礦采空區(qū)的充填仍是世界各采煤國(guó)家研究的重點(diǎn)。隨著能源總需求和煤炭產(chǎn)量的不斷增長(zhǎng)，煤炭資源開(kāi)釆所帶來(lái)的礦區(qū)安全 和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題將更為嚴(yán)重，人類(lèi)的生存和社會(huì)發(fā)展環(huán)境將受到嚴(yán)重威脅。因 此，解決煤炭資源開(kāi)采所帶來(lái)的礦區(qū)安全和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤炭工 業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。立足于煤炭開(kāi)采的源頭，通過(guò)對(duì)采煤方法和工藝， 巖層控制以及相關(guān)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)等的開(kāi)發(fā)和建設(shè)，改變傳統(tǒng)開(kāi)采工藝造 成的生態(tài)與環(huán)境破壞問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的環(huán)保、高效、高回收率和安全開(kāi)采， 實(shí)現(xiàn)我國(guó)采礦工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是本學(xué)科項(xiàng)目面臨的重大課題。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服普通液壓支架開(kāi)采煤層后采空區(qū)頂板巖層移動(dòng) 下沉引起的巖層中水和瓦斯的流動(dòng)，導(dǎo)致煤礦瓦斯事故與井下突水事故；地表 下沉導(dǎo)致農(nóng)田、建筑物等的損壞；煤炭開(kāi)采形成的大量堆積在地面的矸石，既 占用良田，又造成環(huán)境污染；隨著礦井開(kāi)采深度的不斷增加，礦山壓力顯現(xiàn)及 沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生的頻次增加，強(qiáng)度增大，危及礦井的安全生產(chǎn)的問(wèn)題。 提供一種可實(shí)現(xiàn)環(huán)保、高效、高回收率和安全開(kāi)采的充填式液壓支架。本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)下述的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的充填式液壓支架，由護(hù)幫板、伸縮梁、拖梁、前梁、頂梁、 后伸縮梁、頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板、掩護(hù)梁、掩護(hù)梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板、后連桿、后連桿活 動(dòng)側(cè)護(hù)板、前連桿、底座、推桿、立柱及前伸縮梁千斤頂、護(hù)幫千斤頂、后伸縮梁千斤頂、側(cè)護(hù)板千斤頂、推移千斤頂組成。頂梁的前部用兩個(gè)銷(xiāo)軸鉸接前 梁，在前梁內(nèi)有伸縮梁、前伸縮梁千斤頂和拖梁，靠前伸縮梁千斤頂?shù)纳炜s控 制伸縮梁的伸出和收回，在伸縮梁和拖梁上用銷(xiāo)軸及護(hù)幫丁斤頂鉸接護(hù)幫板， 護(hù)幫千斤頂?shù)纳炜s控制護(hù)幫板的閉合，在頂梁的內(nèi)部有后伸縮梁千斤頂及與其 相連接的后伸縮梁，掩護(hù)梁、底座、前連桿和后連桿構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，底座在 支架的最底端，其上連接有立柱、前連桿、后連桿，在底座的中間下部有推移 千斤頂及與其相連的推桿，推桿前部有與刮板輸送機(jī)連接的裝置。 本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)下述的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的頂梁、掩護(hù)梁和后連桿上分別設(shè)置有頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板、掩護(hù) 梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板和后連桿活動(dòng)側(cè)護(hù)板，在頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板、掩護(hù)梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板和 后連桿活動(dòng)側(cè)護(hù)板內(nèi)側(cè)的頂梁、掩護(hù)梁和后連桿上分別內(nèi)置有側(cè)護(hù)千斤頂，側(cè) 護(hù)千斤頂?shù)纳炜s桿分別與頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板、掩護(hù)梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板和后連桿活動(dòng)側(cè) 護(hù)板相連。太戀閑新型的結(jié)抝特占和丁作原理加下，在頂梁的前部用兩個(gè)銷(xiāo)軸鉸接前梁，在前梁內(nèi)有伸縮梁、伸縮梁千斤頂和 拖梁，靠伸縮梁千斤頂?shù)纳炜s控制伸縮梁的伸出和收回，在伸縮梁和拖梁上用銷(xiāo)軸及護(hù)幫千斤頂鉸接護(hù)幫板，靠護(hù)幫千斤頂?shù)纳炜s控制護(hù)幫板的閉合；作為 承受頂板壓力的主要部件----頂梁，不僅在強(qiáng)度上有保證，而且其結(jié)構(gòu)不同于 普通液壓支架。主要是在頂梁的內(nèi)部有后伸縮千斤頂及受其控制的后伸縮梁， 以此實(shí)現(xiàn)采空區(qū)頂板的臨時(shí)支護(hù)，防止頂板過(guò)早離層垮落，為充填作業(yè)提供安 全空間；掩護(hù)梁、底座和前、后連桿構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，控制支架梁端距變化在 較小范圍內(nèi)。頂梁、掩護(hù)梁和后連桿都設(shè)有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，其中頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板 起到密封架間間隙、防止矸石泄露傷人、移架導(dǎo)向、調(diào)架、防倒等作用。掩護(hù) 梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板和后連桿活動(dòng)側(cè)護(hù)板同樣起到架間密封作用，為整個(gè)工作面采空 區(qū)提供密封，防止充填物料在架間泄露。掩護(hù)梁及其活動(dòng)側(cè)護(hù)板和后連桿及其活動(dòng)側(cè)護(hù)板是本實(shí)用新型的關(guān)鍵技 術(shù)。掩護(hù)梁除了作為普通液壓支架掩護(hù)梁的承受頂板水平分力和側(cè)向力、阻擋 采空區(qū)矸石竄向工作面、構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)外，還同時(shí)還與其活動(dòng)側(cè)護(hù)板構(gòu)成密 封擋墻上半部分、為充填膏體充進(jìn)采空區(qū)提供通道。為此掩護(hù)梁體上設(shè)計(jì)了圓 形充填管，充填管端面為法蘭，便于和充填主管道連接。在后連桿的設(shè)計(jì)中， 改變了普通液壓支架兩后連桿分體設(shè)計(jì)的原則，將兩個(gè)后連桿合二為一，同時(shí) 設(shè)計(jì)了安裝活動(dòng)側(cè)護(hù)板的位置。后連桿及其活動(dòng)側(cè)護(hù)板構(gòu)成擋墻的下半部分。 這樣既保證了支架強(qiáng)度又使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為采空區(qū)密封提供保證。為此，掩護(hù)梁、后連桿和其活動(dòng)側(cè)護(hù)板的配合間隙為4mm，各活動(dòng)側(cè)護(hù)板之間的配合間隙控 制在10mm內(nèi)，滿(mǎn)足了充填膏體對(duì)密封間隙的要求。底座在支架的最底端，是支架的基礎(chǔ)，其上連接有立柱、前連桿、后連桿， 前部有過(guò)橋連接，增強(qiáng)了其抗扭強(qiáng)度。在底座的中間下部有推移千斤頂及受其 控制的推桿，推桿前部連接刮板輸送機(jī)。推移千斤頂?shù)纳斐鲞\(yùn)動(dòng)通過(guò)推桿傳力 實(shí)現(xiàn)了刮板輸送機(jī)的前移，推移千斤頂?shù)氖湛s運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了拉架動(dòng)作。各結(jié)構(gòu)件均采用了 Q460高強(qiáng)板焊接，在保證支護(hù)強(qiáng)度的前提下最大限度的 減輕了支架重量。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1、 從采礦理念上顛覆了以前只采不填的概念，對(duì)普通液壓支架進(jìn)行了再創(chuàng) 造。因?yàn)樗瑫r(shí)具有提高煤炭資源回收率和保護(hù)礦區(qū)環(huán)境的意義，所以它開(kāi)創(chuàng) 丫液壓支架的新紀(jì)元，是液壓支架發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。2、 可實(shí)現(xiàn)環(huán)保、高效、高回收率和安全開(kāi)采。

圖1為充填液壓支架最大高度時(shí)的總圖簡(jiǎn)圖。圖2為充填液壓支架總圖的A-A剖視圖。圖3為充填液壓支架總圖的B-B剖視圖。圖4為充填液壓支架頂梁主視圖。圖5為充填液壓支架頂梁A-A剖視圖。圖6為充填液壓支架掩護(hù)梁主視圖。圖7為充填液壓支架掩護(hù)梁A-A剖視圖。圖8為充填液壓支架后連桿主視圖。圖9為充填液壓支架后連桿A-A剖視圖。圖10為充填液壓支架底座A-A剖視圖。圖11為充填液壓支架底座主視圖。圖12為充填液壓支架后伸縮梁A-A剖視圖。圖13為充填液壓支架后伸縮梁主視圖。
具體實(shí)施方式
如圖l——圖13所示，充填液壓支架由護(hù)幫板l、伸縮梁2、拖梁3、前梁 4、頂梁5、后伸縮梁6、頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板7、掩護(hù)梁8、掩護(hù)梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板9、 后連桿1Q、后連桿活動(dòng)側(cè)護(hù)板ll、前連桿12、底座13、推桿14、立柱15及前 伸縮梁千斤頂16、護(hù)幫千斤頂17、后伸縮梁千斤頂18、側(cè)護(hù)板千斤頂19、推 移千斤頂20組成。在頂梁的前部用兩個(gè)銷(xiāo)軸鉸接前梁4，在前梁4內(nèi)有伸縮梁2、前伸縮梁千 斤頂16和拖梁3，靠伸前縮梁千斤頂16的伸縮控制伸縮梁2的伸出和收回，在 伸縮梁2和拖梁3上用銷(xiāo)軸及護(hù)幫千斤頂17鉸接護(hù)幫板1，靠護(hù)幫千斤頂17的 伸縮控制護(hù)幫板l的閉合。在頂梁5的內(nèi)部有后伸縮梁千斤頂18及受其控制的后伸縮梁6，以此實(shí)現(xiàn) 采空區(qū)頂板的臨時(shí)支護(hù)，防止頂板過(guò)早離層垮落，為充填作業(yè)提供安全空間。掩護(hù)梁8、底座13、前連桿12、后連桿10構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，控制支架梁端 距變化在較小范圍內(nèi)。頂梁5、掩護(hù)梁8和后連桿10都設(shè)有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，活動(dòng) 側(cè)護(hù)板是靠與其連接的側(cè)護(hù)千斤頂19的伸縮而開(kāi)合的。其中頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板7 起到密封架間間隙、防止矸石泄露傷人、移架導(dǎo)向、調(diào)架、防倒等作用。掩護(hù) 梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板9和后連桿活動(dòng)側(cè)護(hù)板11同樣起到架間密封作用，為整個(gè)工作面 采空區(qū)提供密封防止充填物料在架間泄露。掩護(hù)梁8及其活動(dòng)側(cè)護(hù)板9和后連桿10及其活動(dòng)側(cè)護(hù)板11是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 技術(shù)。掩護(hù)梁8除了作為普通液壓支架掩護(hù)梁的承受頂板水平分力和側(cè)向力、 阻擋采空區(qū)矸石竄向工作面、構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)外，同時(shí)還與其活動(dòng)側(cè)護(hù)板9構(gòu) 成密封擋墻的上半部分、為充填膏體充進(jìn)采空區(qū)提供通道。為此掩護(hù)梁8梁體 上設(shè)計(jì)了圓形充填管，充填管端面為法蘭，便于和充填主管道連接。在后連桿 10的設(shè)計(jì)中，改變普通液壓支架兩后連桿分體設(shè)計(jì)的原則，將兩個(gè)后連桿合二 為一，同時(shí)設(shè)計(jì)了安裝活動(dòng)側(cè)護(hù)板的位置。后連桿10及其活動(dòng)側(cè)護(hù)板11構(gòu)成 擋墻的下半部分。這樣既保證了支架強(qiáng)度又使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為采空區(qū)密封提供 保證。掩護(hù)梁8和活動(dòng)側(cè)護(hù)板9、后連桿10和活動(dòng)側(cè)護(hù)板11的配合間隙為4隱， 各活動(dòng)側(cè)護(hù)板之間的配合間隙控制在10mm內(nèi)。底座13在支架的最底端，是支架的基礎(chǔ)，其上連接有立柱15、前連桿12、 后連桿IO，前部有過(guò)橋連接，增強(qiáng)了其抗扭強(qiáng)度。在底座13的中間下部有推移 千斤頂2G及受其控制的推桿14，推桿14前部連接刮板輸送機(jī)。推移千斤頂20 的伸出運(yùn)動(dòng)通過(guò)推桿14傳力，實(shí)現(xiàn)了刮板輸送機(jī)的前移，推移千斤頂20的收 縮運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了拉架動(dòng)作。支架的最大高度和最小高度是由立柱15的伸縮來(lái)調(diào)節(jié)的。權(quán)利要求1、充填式液壓支架，由護(hù)幫板(1)、伸縮梁(2)、拖梁(3)、前梁(4)、頂梁(5)、后伸縮梁(6)、頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板(7)、掩護(hù)梁(8)、掩護(hù)梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板(9)、后連桿(10)、后連桿活動(dòng)側(cè)護(hù)板(11)、前連桿(12)、底座(13)、推桿(14)、立柱(15)及前伸縮梁千斤頂(16)、護(hù)幫千斤頂(17)、后伸縮梁千斤頂(18)、側(cè)護(hù)板千斤頂(19)、推移千斤頂(20)組成，其特征在于頂梁的前部用兩個(gè)銷(xiāo)軸鉸接前梁(4)，在前梁(4)內(nèi)有伸縮梁(2)、前伸縮梁千斤頂(16)和拖梁(3)，靠前伸縮梁千斤頂(16)的伸縮控制伸縮梁(2)的伸出和收回，在伸縮梁(2)和拖梁(3)上用銷(xiāo)軸及護(hù)幫千斤頂(17)鉸接護(hù)幫板(1)，護(hù)幫千斤頂(17)的伸縮控制護(hù)幫板(1)的閉合，在頂梁(5)的內(nèi)部有后伸縮梁千斤頂(18)及與其相連接的后伸縮梁(6)，掩護(hù)梁(8)、底座(13)、前連桿(12)和后連桿(10)構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，底座(13)在支架的最底端，其上連接有立柱(15)、前連桿(12)、后連桿(10)，在底座(13)的中間下部有推移千斤頂(20)及與其相連的推桿(14)，推桿(14)前部有與刮板輸送機(jī)連接的裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的充填式液壓支架，其特征在于頂梁(5)、掩護(hù) 梁(8)和后連桿(1Q)上分別設(shè)置有頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板(7)、掩護(hù)梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板(9)和后連桿活動(dòng)側(cè)護(hù)板(11)，在頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板(7)、掩護(hù)梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板 (9)和后連桿活動(dòng)側(cè)護(hù)板(11)內(nèi)側(cè)的頂梁(5)、掩護(hù)梁(8)和后連桿(10) 上分別內(nèi)置有側(cè)護(hù)千斤頂(19)，側(cè)護(hù)千斤頂(19)的伸縮桿分別與頂梁活動(dòng)側(cè) 護(hù)板(7)、掩護(hù)梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板(9)和后連桿活動(dòng)側(cè)護(hù)板(11)相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種充填式液壓支架，由伸縮梁、拖梁、前梁、頂梁、后伸縮梁等組成。頂梁的前部用兩個(gè)銷(xiāo)軸鉸接前梁，在前梁內(nèi)有伸縮梁、前伸縮梁千斤頂和拖梁，在伸縮梁和拖梁上用銷(xiāo)軸及護(hù)幫千斤頂鉸接護(hù)幫板，在頂梁的內(nèi)部有后伸縮梁千斤頂及與其相連接的后伸縮梁，掩護(hù)梁、底座、前連桿和后連桿構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，底座在支架的最底端，其上連接有立柱、前連桿、后連桿，在底座的中間下部有推移千斤頂及與其相連的推桿，推桿前部有與刮板輸送機(jī)連接的裝置。它是一種為采空區(qū)充填作業(yè)提供了可靠保障，可實(shí)現(xiàn)環(huán)保、高效、高回收率和安全開(kāi)采的充填式液壓支架。
文檔編號(hào)E21D23/16GK201381867SQ200820228038
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者冉愛(ài)忠, 劉建立, 濤 崔, 張步勤, 梁香過(guò), 范子國(guó), 袁立軍, 趙連忠, 陳亞杰 申請(qǐng)人:河北天擇重型機(jī)械有限公司