[发明专利]液压支架和液压支架控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿开采技术领域，尤其是涉及一种类土质煤工作面液压支架及液压支架控制方法、煤层开采防护方法。

背景技术

松软煤层强度低，结构性差，在长期特定的地质与力学条件下形成了与黄土相似的物理力学特征，这种破碎、松散的似土非土的煤体，为类土质煤。

类土质煤工作面采掘过程中煤壁易片帮失稳，煤壁的稳定性问题严重制约了类土质煤层的安全高效开采。煤层回采时，液压支架起到关键的支撑作用，选择合适的液压支架是防控煤壁片帮，提高煤体稳定性的前提。

现有的针对松软煤层工作面的液压支架虽然增加了护帮板，但在采煤机割煤后，新暴露的顶部极易冒落，冒落的煤岩体堆积在煤壁前方，减小了液压支架前方的空间，致使护帮板难以完全打开，支架的护帮性能得不到充分发挥，支护效果也不明显，无法最大限度的提高煤体稳定性。

煤炭采出后，采场围岩的应力重新分布，一部分原本作用于采场周围围岩上的应力转移到液压支架上，当作用在支架上的压力很大时，若不能及时卸压，极易造成支架的穿底甚至压死，致使工作面推进停滞，严重影响生产。

目前多通过提高液压支架工作阻力来防止压架，这种方式对液压支架的性能要求很高，成本也较高，且不能彻底杜绝压架事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种类土质煤工作面液压支架，以提高开采过程中煤壁的稳定性；当顶板来压较大时能够及时主动地卸压，防止压架。

本发明的目的还在于提供一种液压支架控制方法，当顶板来压较大时能够及时主动地卸压，防止压架。

本发明的目的还在于提供一种类土质煤的煤层开采防护方法，以提高煤壁开采过程中煤壁的稳定性。

为此，本发明提供了一种一种液压支架，包括支架底座、支架顶梁、推移千斤顶、护帮板、以及护帮板千斤顶、支架立柱，所述支架立柱位于支架顶梁和支架底座之间，包括前排支架立柱和后排支架立柱，其特征在于，其特征在于，还包括前探顶梁、前探顶梁千斤顶、在所述前排支架立柱上设置的前排卸压装置、以及在所述后排支架立柱上设置的后排卸压装置，其中，所述前探顶梁位于所述支架顶梁的前方，由所述前探顶梁千斤顶控制伸缩，并且在支护作业时插入煤壁中；所述前排支架立柱通过前排卸压装置与乳化液箱连通，所述后排支架立柱通过后排卸压装置与所述乳化液箱连通，所述前排卸压装置和后排卸压装置相互独立地卸压，并且所述前排卸压装置和后排卸压装置均为分级卸压装置。

进一步地，上述前探顶梁为铲型。

进一步地，上述前探顶梁千斤顶的一端与支架顶梁固定连接，另一端与前探顶梁固定连接。

进一步地，上述护帮板千斤顶的一端与支架顶梁连接，另一端与护帮板相连接。

进一步地，上述护帮板的连接端与支架顶梁铰接。

进一步地，上述前探顶梁和前探顶梁千斤顶的宽度小于支架顶梁的宽度。

进一步地，上述护帮板包括在工作时平行于作业面的护帮板体和位于钎探顶梁千斤顶左右两侧的连接杆，其中，连接杆包括与支架顶梁铰接的连接端。

进一步地，上述护帮板的靠近前探顶梁底面的位置设有避让面，其中，避让面在护帮板支护作业时与煤壁之间形成避让空间。

进一步地，上述前探顶梁的底面为斜面，与水平面的夹角为5°-10°。

进一步地，所述前排卸压装置为三级卸压装置，包括与主卸压油路上顺序串联的第一顺序阀、第二顺序阀、以及第三顺序阀，还包括在所述第一顺序阀之后与所述主卸压油路连通的第一卸压阀、在所述第二顺序阀之后与所述主卸压油路连通的第二卸压阀、在所述第三顺序阀后与所述主卸压油路连通的第三卸压阀，其中，所述第一顺序阀的开启压力等于液压立柱的0.80-0.85倍工作阻力，所述第二顺序阀的开启压力等于液压立柱的1.0-1.05倍工作阻力，所述第三顺序阀的开启压力等于液压立柱的1.3-1.35倍工作阻力，所述第一卸压阀、第二卸压阀和第三卸压阀的开启压力为液压立柱的0.1-0.3倍工作阻力。

根据本发明的另一方面，提供了一种液压支架控制方法，使所述前排卸压装置和所述后排卸压装置相互独立地卸压，并且根据顶板来压分级卸压，当顶板来压时通过前排卸压装置和/或后排卸压装置自动分级卸荷，来降低支架顶梁的前部和/或后部高度，以防止压架。

进一步，所述前排卸压装置根据顶板压力分级卸压为三级卸压，其中，在压力达到0.80-0.85倍工作阻力时进行一级卸压，在所述一级卸压后压力达到1.0-1.05倍工作阻力时时进行二级卸压，在二级卸压阀后压力达到1.3-1.35倍工作阻力进行三级卸压。