[实用新型]煤层开采中的上覆岩层压力支架

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿开采领域，具体涉及煤层开采中的上覆岩层压力支架。

背景技术

采煤工作面中的支护设备是煤矿安全工作的保障设施，其使用过程中稳定性，以及移架的可控性是此类设备的重要指标。现有的综采液压支架可充分满足中厚煤层开采的安全性和可靠性要求，但通常只适用于倾角小于50度煤层的开采，而对于倾角大于50度的急倾斜煤层开采，因支架设备下滑分力过大，设备自身的稳固性极差。因此，现有液压支架不适用于急倾斜煤层，即使采用俯伪开采技术，也难以根本消除支架设备下滑的隐患。迄今为止，急倾斜煤层开采的支护安全仍是世界各产煤国家都尚未解决的难题。目前，国内外急倾斜中厚煤层采煤大多采用刚性的多边形屋架状支架结构，相邻支架之间采用钢丝绳连接形成柔性的掩护系统，以隔离采空区和回采空间，采煤工人在掩护系统的支架保护下进行采煤工作。该掩护系统的支架结构简单，工作面可设置得较长；支架依靠重力自行下放实现移架，自然实现采煤工作面沿采煤走向推进，其推进连续并简化了顶板管理，减轻了支架顶板架设和拆除的繁重体力劳动。但现有柔性掩护的支架存在以下缺陷，一是不能调整高度和宽度，对煤层厚度和倾角变化适应性差；二是回采空间受限，不适应机械化开采，工人工作环境恶劣，劳动强度大，产量低，安全保障低以及安全事故频发等问题；三是支架依赖于煤体支撑，其下放时机和下放量不能得到有效控制。为此，本领域的技术人员进行了一些探索，并取得了一定的效果，如中国专利公告号CN103643980B，实用新型名称“一种急倾斜中厚煤层用掩护支架”，公开了一种支护的稳定性和安全性好，且可随煤层厚度和倾角变化而调整，煤层回采率和机械化程度高。但是现有的支架大都是应对井内整体的稳固，而上覆地层压力始终是井下所承受的最大受力，特别是对于上部有异常压力、或是地应力释放较小的地层而言，纵向上的上覆压力才是保证井下安全的根本所在。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供煤层开采中的上覆岩层压力支架，以解决现有技术中井内支架对于上覆岩层压力的重视度不够的问题，实现提高对上覆岩层压力的支撑能力，提高支护稳定性和安全性的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

煤层开采中的上覆岩层压力支架，包括依次铰接的上支腿、上支护梁、顶梁、下支护梁、下支腿，所述上支腿包括上支腿主体和上支腿伸缩体，所述下支腿包括下支腿主体和下支腿伸缩体，上支腿与顶梁之间转动连接有第一液压缸，下支腿与顶梁之间转动连接有第二液压缸，所述上支腿、下支腿的自由端均具有尖锐的头部；下支腿主体与下支腿伸缩体之间形成有导轨副结构，该导轨副用以限定下支腿伸缩体的固定移动路径，且该固定移动路径与下支腿主体的轴线平行；上支腿主体与上支腿伸缩体之间形成有导轨副结构，该导轨副用以限定上支腿伸缩体的固定移动路径，且该固定移动路径与上支腿主体的轴线平行；所述上支腿、下支腿的自由端均铰接在底座上，所述上支腿外侧铰接第三液压缸，下支腿外侧铰接第四液压缸；所述第三液压缸、第四液压缸的自由端也各自铰接在一个底座上。

针对现有技术中井内支架对于上覆岩层压力的重视度不够的问题，本实用新型提出一种煤层开采中的上覆岩层压力支架，包括现有技术中的上支腿、上支护梁、顶梁、下支护梁、下支腿，以及第一液压缸、第二液压缸，将上支腿、下支腿的自由端均铰接在底座上，用以在井内方便的对整个支架进行锚固，确保支架的稳定可靠，除了现有的支架结构外，本实用新型还在上支腿外侧铰接第三液压缸，下支腿外侧铰接第四液压缸，即是在上支腿远离支架内部的一侧铰接第三液压缸，在下支腿远离支架内部的一侧铰接第四液压缸，同时将第三液压缸、第四液压缸的自由端也铰接在各自对应的底座上，便于将第三液压缸、第四液压缸也在井内进行锚固或连接。在上覆岩层压力过大的情况下，过大的压力直接施加在顶梁上，再由顶梁最终传递至上支腿、下支腿上，上支腿与下支腿作为最终的承载部件，容易产生疲劳受损，而在本方案中利用第三液压缸、第四液压缸分别从外部对上支腿、下支腿进行支撑与稳固，使得上支腿、下支腿具有更加良好的稳定性与承载能力，同时将上支腿、下支腿所受到的力进行进一步的分散与传递，利用第三液压缸、第四液压缸所提供的液压驱动力抵消部分受力，从而实现提高对上覆岩层压力的支撑能力，提高支护稳定性和安全性的目的。

优选的，所有底座均位于同一水平高度上。即是使得第三液压缸、第四液压缸的底座与上支腿、下支腿的底座位于相同水平高度，使得第三液压缸、第四液压缸自下而上的对上支腿、下支腿分别进行支撑，从而第三液压缸、第四液压缸在纵向上的液压顶推力更大，以此抵消更多的上覆岩层压力。