[发明专利]一种急倾斜煤层伪俯斜长壁Z字形支架开采装置及方法

说明书

本发明公开了一种急倾斜煤层伪俯斜长壁Z字形支架开采装置及方法，包括在支架底座上连接的剪叉，剪叉顶部连接一顶梁，剪叉底部与支架底座上的剪叉移动机构连接；顶梁与支架底座之间还进一步绞接有一支撑立柱；支架底座的前端部连接有一连接刮板输送机的推溜杆；在顶梁的前端部设有一前探梁，前探梁铰接有可转动的护帮板；顶梁的后端部铰接一尾梁，尾梁上连接一滑动机构；顶梁的两侧设有左右伸缩梁；支架底座的一侧设有侧推；通过左右伸缩梁和侧推连接相邻多级Z字形液压支架构成伪俯斜长壁Z字形支架开采装置。本发明开采技术设计合理，支架结构简单合理、操作简便，能有效解决现有急倾斜煤层长壁工作面开采过程中装备下滑倾倒等实际问题。

技术领域

本发明涉及一种矿山煤层开采装置，特别是一种急倾斜煤层伪俯斜长壁Z字形支架开采装置及方法。

背景技术

急倾斜煤层是指倾角为45°以上的煤层，属复杂难采煤层。众所周知，当煤层倾角在35°-55°时采用沿煤层倾斜布置、走向推进的传统的走向长壁方法开采时，其成套开采技术与装备已经趋于完善，但当煤层倾角＞55°，甚至达到70°时，如果仍沿用传统的走向长壁开采方法和装备，其势必会加剧工作面顶板和支架与设备自身重力的倾斜分力作用，导致装备下滑和倾倒，工作面顶板和底板破坏非均衡特征更为明显，难以实现该类煤层长壁机械化开采。

因此，要从根本上解决倾角＞55°的急倾斜煤层长壁开采难题，一方面应从巷道系统布置上着手，采用长壁伪俯斜布置来降低工作面实际倾角，保证工作面开采过程中“支架—围岩”系统的稳定；另一方面须从工作面支架结构创新上入手，研制新型支架及工艺，从支架个体上提高其自稳能力。因此，只有开采装备和工艺创新，才可为实现急倾斜煤层长壁机械化开采开辟一条新途径。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种适应于急倾斜煤层伪俯斜长壁工作面的Z字形液压支架及其开采方法，目的在于通过这种方法解决现有急倾斜煤层长壁工作面开采过程中装备下滑倾倒等实际问题，保证工作面开采过程中“支架—围岩”系统的稳定，根本上解决倾角＞55°的急倾斜煤层长壁开采难题，为急倾斜煤层安全、高效开采提供依据。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

一种急倾斜煤层伪俯斜长壁Z字形支架开采装置，包括支架底座，支架底座上连接有剪叉，剪叉顶部连接一顶梁，剪叉底部与支架底座上的剪叉移动机构连接；顶梁与支架底座之间还进一步绞接有一支撑立柱；所述支架底座的前端部连接有一连接刮板输送机的推溜杆；在所述顶梁的前端部设有一前探梁，前探梁铰接有可转动的护帮板；顶梁的后端部铰接一尾梁，尾梁上连接一滑动机构；顶梁的两侧设有左右伸缩梁；支架底座的一侧设有侧推；通过左右伸缩梁和侧推连接相邻多级Z字形液压支架构成伪俯斜长壁Z字形支架开采装置。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：

进一步，所述支撑立柱的上端通过立柱上部铰球与顶梁铰接，支撑立柱的下端通过立柱下部铰球与支架底座铰接。

进一步，所述剪叉分别通过销轴与顶梁和剪叉移动机构铰接，剪叉移动机构与液压机构连接。

进一步，所述支架底座的前端部连接有一个可伸缩防护板。

进一步，连接在所述支架底座的前端部的可伸缩防护板可以沿支架底座呈0～90°旋转。

进一步，所述顶梁两侧的左右伸缩梁与相邻的左右伸缩梁相接触，支架底座一侧的侧推与相邻支架底座侧边缘接触并能为其施加推力。

进一步，所述尾梁一端铰接在顶梁上，另一端连接的滑动机构连接在支架底座后部。

进一步，本发明进而给出了上述装置的急倾斜煤层伪俯斜长壁Z字形支架开采方法，包括以下步骤：