[发明专利]急倾斜煤层俯伪斜开采工作面菱形液压支架

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿地下采煤工作面综合机械化采煤支护设备技术领域，属于一种急倾斜煤层开采工作面的采煤支护设备。

背景技术

急倾斜煤层在我国分布较广，赋存条件复杂，矿井数量多，开采难度大，近年来发生了多起重大事故。二〇〇六年十二月国家煤炭监察局针对近年来难采煤层开采中所发生重大事故的教训，积极推进采煤工艺改革，淘汰非正规采煤方法，进一步提高急倾斜煤层安全开采技术和管理水平，对于违反《煤矿安全规程》，达不到安全要求的各种非正规采煤方法应责令其停止使用。要逐步淘汰木支柱和金属支柱支护，提高急倾斜煤层安全开采的技术和装备水平。该发明符合国家能源安全、煤矿产业政策的调整要求。

我国急倾斜煤层分布广泛，特别是在西南、华东地区煤炭储量更是占有绝对的比例,急倾斜煤层的开采对于解决矿区开采接续矛盾或开采解放层，提高资源采出率，缓解地区煤炭供求矛盾意义重大。国内主要产煤省市的大部分矿区，例如攀枝花矿区、广旺矿区、重庆市的南桐矿区、天府矿区，新疆乌鲁木齐矿区、建设兵团所辖煤矿、艾维尔沟矿、甘肃华亭矿区、靖远矿区、贵州的大部矿区，黑龙江的双鸭山、七台河、鹤岗矿区等等，都有大量45°以上急倾斜煤层。这些矿区对45°以上的大倾角的煤层普遍未用综采，产量普遍低，职工劳动强度很大，安全性差。急倾斜煤层在我国分布较广，赋存条件复杂，矿井数量多，开采难度大。国外也未发现倾角大于45°薄煤层单一走向长壁综采的报道。

国内许多煤矿都需要解决适应大于45°倾角的薄煤层单一走向长壁综采技术。急倾斜煤层开采作业空间倾斜角度大,且设备倒滑危险性大，煤矿矸石飞溅等潜在威胁大，有其特殊的困难，急倾斜煤层构造复杂，褶曲、断层兼而有之，作业环境恶劣、生产安全隐患多，综采难度大，对机械设备适应性要求特别高,难以应用现有的综采设备支护，因此普遍采用木桩,单体等落后方式进行支护,人员安全难以保证,采煤方法落后，采用常规设备方法开采急倾斜煤层，已经十分困难。研发能够应用于急倾斜煤层的综采设备，实现其综合机械化采煤以及人员安全,提高其产量，具有重大的现实意义。

采用传统的方法和工艺进行急倾斜煤层的开采已经是无法逾越的难题，还没有有效的解决方法。实践证明，急倾斜煤层开采的关键在于设备的适应性；由于急倾斜煤层开采工作面对煤矿机械设备的适应性要求高、难度大，多数矿区急倾斜煤层的开采发展缓慢，采出率低,资源浪费严重。急倾斜煤层菱形液压支架的开发能够改变急倾斜煤层的开采现状，有效合理的利用煤炭资源，符合建设节约型社会的要求，该发明的研制填补了我国急倾斜煤层综采支护领域空白。

发明内容

为适应实现急倾斜煤层俯伪斜布置方式的采煤工艺技术特点，通过综采工艺采场围岩运动规律及其控制规律下综采支架受力状况的研究，急倾斜煤层开采工作面菱形液压支架，紧密结合采煤方法和设备配套特点，菱形液压支架将传统的四连杆稳定机构拆分为两部分，同时将顶梁和底座设计为菱形结构，形成稳定的梁端距和行人空间。

急倾斜煤层俯伪斜开采工作面用菱形液压支架,本发明的特征在于:

菱形液压支架适应急倾斜煤层俯伪斜开采工艺，在综采工作面设备配套时要充分考虑各种类型支架的尺寸配合关系，做好切眼和工作面之间的矸石防护工作，为工作面提供安全可靠的工作空间。由于急倾斜煤层俯伪斜综采工作面采用了俯伪斜布置方式，菱形支架需要完成从下至上顺序移架，同时要求输送机水平推进，不得下滑，同时克服推溜会产生刮板输送机的较大窜动量。急倾斜液压支架适应急倾斜不同倾角、工作面起伏变化煤层工作面开采特点，支架结构简单紧凑，重量轻，利于移架和搬运作业。急倾斜煤层俯伪斜开采工作面用菱形液压支架，适应这种俯伪斜配套关系，从而保持恒定的控顶距。支架具有支护侧面围岩和支护工作面顶板的双重功能，属于掩护、支护型液压支架。