專利名稱：綠色環(huán)保高水充填支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦充填采礦用的支架，尤其涉及一種綠色環(huán)保高水充填支架。
技術(shù)背景
隨著能源利用需求的增長，煤炭開采步伐的日益加快，越來越多的礦井面臨著向厚埋深、薄煤層及地面建筑物和鐵路公路下的煤層開采。地面建筑物和鐵路公路下的煤層開采，會(huì)引起地表的塌陷，破壞地表物體。傳統(tǒng)的方法是采用條帶開采(保留煤柱)、搬遷村莊、充填開采等多種技術(shù)措施，提高煤炭采出率。但是隨著開采深度的增加，村莊搬遷成本的增加以及充填技術(shù)工藝水平的提高，充填開采技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。
現(xiàn)有技術(shù)中，充填采礦較早引起了人們的重視，美國最早采用了水砂填充法采礦。 中國在20世紀(jì)五十年代中期，充填法在有色金屬地下礦山中所占比重較大。
煤礦采掘同樣存在的地面塌陷，污染環(huán)境的問題。長期以來，由于煤礦采掘造成的塌陷，對(duì)生態(tài)環(huán)境有著較大的破壞，而道路、村莊地面建筑下的煤層開采困難巨大，因此，充填綜采工作面成為了一個(gè)重要的研究課題。目前，回填采空區(qū)一般使用水砂充填、物料充填、膏體充填、高水充填。水砂充填需要增設(shè)一套獨(dú)立的排水系統(tǒng)，設(shè)備多、投資大、技術(shù)復(fù)雜、風(fēng)塵大，難以推廣使用。物料充填即采用矸石回填采空區(qū)，它需要輸送矸石運(yùn)輸設(shè)備和大量矸石，采空區(qū)充填不實(shí)，頂板有一定的下沉量。
也有采用高水或混凝土進(jìn)行充填的，高水類似混凝土，充填入采空區(qū)后不需要夯， 其充填效果較好。但是，采用高水和混凝土充填時(shí)需要將采空區(qū)分隔成小區(qū)域進(jìn)行充填，目前還沒有專門的、方便實(shí)用的設(shè)備，成本較高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能適用于采用高水和混凝土隨時(shí)進(jìn)行充填的綠色環(huán)保高水充填支架。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明的綠色環(huán)保高水充填支架，包括前頂梁、后頂梁、底座、前立柱、后立柱、上連桿、平衡千斤頂；
所述前頂梁的后端、后頂梁的前端與所述上連桿的上端鉸接，形成三點(diǎn)鉸接機(jī)構(gòu)， 所述上連桿的下端通過前連桿和后連桿與所述底座連接；
所述前立柱和后立柱的上端分別與所述前頂梁和后頂梁鉸接，所述前立柱和后立柱的下端分別與所述底座連接；
所述平衡千斤頂?shù)囊欢伺c所述前頂梁的后部鉸接，所述平衡千斤頂?shù)牧硪欢伺c所述后頂梁的前部相鉸接；
所述后頂梁的下面安裝有上模板，所述底座的后部安裝有下模板。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的綠色環(huán)保高水充填支架， 由于包括前頂梁、后頂梁、底座、前立柱、后立柱、上連桿、平衡千斤頂；前頂梁的后端、后頂梁的前端與上連桿的上端鉸接，形成三點(diǎn)鉸接機(jī)構(gòu)；平衡千斤頂?shù)囊欢伺c前頂梁的后部鉸接，另一端與后頂梁的前部相鉸接；后頂梁的下面安裝有上模板，底座的后部安裝有下模板。結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能適用于采用高水和混凝土隨時(shí)進(jìn)行充填，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保開采。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的綠色環(huán)保高水充填支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中序號(hào)1、護(hù)幫；2、長桿；3、短桿；4、伸縮梁；5、托梁；6、前頂梁；7、護(hù)幫千斤頂；8、伸縮千斤頂；9、前立柱；10、平衡千斤頂；11、上連桿；12、后頂梁；13、后立柱；14、上模板千斤頂；15、上模板；16、插板千斤頂；17、插板；18、下模板千斤頂；19、下模板；20、后連桿；21、前連桿；22、底座；23、推移千斤頂；24、長推移框架。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明的綠色環(huán)保高水充填支架，其較佳的具體實(shí)施方式
是
包括前頂梁、后頂梁、底座、前立柱、后立柱、上連桿、平衡千斤頂；
所述前頂梁的后端、后頂梁的前端與所述上連桿的上端鉸接，形成三點(diǎn)鉸接機(jī)構(gòu)， 所述上連桿的下端通過前連桿和后連桿與所述底座連接；
所述前立柱和后立柱的上端分別與所述前頂梁和后頂梁鉸接，所述前立柱和后立柱的下端分別與所述底座連接；
所述平衡千斤頂?shù)囊欢伺c所述前頂梁的后部鉸接，所述平衡千斤頂?shù)牧硪欢伺c所述后頂梁的前部相鉸接；
所述后頂梁的下面安裝有上模板，所述底座的后部安裝有下模板。
所述上模板的上端與所述后頂梁鉸接，所述上模板與所述后頂梁之間設(shè)有上模板千斤頂；
所述下模板的下端與所述底座鉸接，所述下模板與所底座之間設(shè)有下模板千斤頂。
所述上模板內(nèi)設(shè)有插板，所述上模板與所述插板之間設(shè)有插板千斤頂。
所述上模板下垂時(shí)的高度與所述下模板上立時(shí)的高度之和小于所述后頂梁的最小高度。
該支架的最小支護(hù)高度為I. 8米。
所述前頂梁為整體頂梁，所述整體頂梁的前部設(shè)有伸縮梁，所述伸縮梁與整體頂梁之間設(shè)有伸縮梁千斤頂，所述伸縮梁的前端鉸接有護(hù)幫，所述整體頂梁的中部下方設(shè)有托梁，所述護(hù)幫與所述托梁之間鉸接有護(hù)幫千斤頂。
所述前頂梁和后頂梁與所述平衡千斤頂?shù)你q接處采用柱窩結(jié)構(gòu)形式。
所述底座采用帶有前過橋的開襠式箱形焊接結(jié)構(gòu)，底座襠間設(shè)有倒裝推移千斤頂和推移框架，所述推移千斤頂一端與所述推移框架鉸接，推移千斤頂另一端與所述底座鉸接。
所述上連桿與前連桿和后連桿及底座互相鉸接構(gòu)成正四連桿機(jī)構(gòu)。
該支架可以用于2. 2 3. 3米采高的充填支護(hù)。
本發(fā)明的綠色環(huán)保高水充填支架，能適應(yīng)2. 2 3. 3米采高的充填支護(hù)，該種支架具有良好的充填功能和配套適應(yīng)性，能夠配套充填綜采工作面設(shè)備，把高水等充填介質(zhì)輸送到采礦區(qū)，實(shí)現(xiàn)邊采煤邊充填，降低人工充填的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高充填質(zhì)量和效率，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。
下面本發(fā)明的綠色環(huán)保高水充填支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其動(dòng)作原理和有益效果進(jìn)行進(jìn)一步的描述
本發(fā)明中，頂梁由前頂梁和后頂梁組成，前頂梁為整體頂梁加伸縮梁和單級(jí)護(hù)幫板結(jié)構(gòu)。支架前立柱、后立柱的上端分別鉸接前頂梁、后頂梁，其下端與底座相聯(lián)接；四連桿機(jī)構(gòu)的上端與前頂梁、后頂梁的鉸接點(diǎn)聯(lián)接，其下端與底座相聯(lián)接，支架采用正四連桿機(jī)構(gòu)，上連桿為Y型連桿,前連桿為單連桿,后連桿為單連桿。前后頂梁及上連桿三個(gè)部件鉸接在一起，既三點(diǎn)合一結(jié)構(gòu)，保證了液壓支架所需要的穩(wěn)定，上連桿鉸接于兩者的鉸接處， 形成獨(dú)特的三點(diǎn)合一，上連桿可以起一個(gè)掩護(hù)梁作用。在前頂梁的后部與后頂梁的前端連接千斤頂，前頂梁和后頂梁的平衡千斤頂采用柱窩結(jié)構(gòu)形式；在后頂梁上鉸接有上模板，通過上模板千斤頂調(diào)節(jié)上模板的角度，上模板內(nèi)套設(shè)有插板，插板與上模板之間鉸接有插板千斤頂，插板在上模板內(nèi)滑動(dòng)；在底座的后部鉸接有下模板，通過下模板千斤頂調(diào)節(jié)下模板的角度。上、下模板在支架的后部形成盒子板效果，通過注入高水材料凝固形成有一定強(qiáng)度的固體，具備了支撐頂板的作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)采空區(qū)的充填，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，可適用于各種厚度煤層工作面的開采。
前頂梁設(shè)有伸縮梁，伸縮梁與頂梁之間設(shè)有伸縮梁千斤頂，伸縮梁通過伸縮千斤頂在頂梁內(nèi)滑動(dòng)；護(hù)幫鉸接于伸縮梁前端，頂梁中部下方設(shè)有托梁，護(hù)幫與托梁之間鉸接有護(hù)幫千斤頂。
底座采用帶有前過橋開襠式高強(qiáng)度箱形焊接結(jié)構(gòu)，底座襠間設(shè)有倒裝推移千斤頂和長推移框架，推移千斤頂一端與推移框架鉸接，推移千斤頂另一端與底座鉸接。
本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其效果是明顯的。本充填支護(hù)基本支架在后頂梁上鉸接有上模板，在底座上鉸接有下模板，通過上模板千斤頂和下模板千斤頂可以使上、下模板接觸構(gòu)成充填區(qū)域的一個(gè)側(cè)面，通常是幾組該基本支架并排，而在兩側(cè)設(shè)有隔板支架一起將采空區(qū)圍成一個(gè)小區(qū)域，然后灌入高水實(shí)施充填操作，待高水強(qiáng)度達(dá)到要求后，便可移動(dòng)支架推進(jìn)工作面；由于上模板和下模板分別通過千斤頂調(diào)控其位置，因此在充填過程中可以方便的調(diào)節(jié)上、下模板的傾斜角度，以提高充填效果；同時(shí)，后頂梁前端、頂梁后端和上連桿上端通過一個(gè)銷軸鉸接在一起，形成三鉸接點(diǎn)重合的結(jié)構(gòu)，在擺動(dòng)升降頂梁或后頂梁時(shí)不會(huì)使上連桿移動(dòng)，確保該支護(hù)支架的穩(wěn)定，避免發(fā)生頂板垮落的問題。在頂梁和后頂梁之間設(shè)有平衡千斤頂，一方面可以增強(qiáng)頂梁和后頂梁之間的穩(wěn)定性，另一方面可以調(diào)節(jié)頂梁和后頂梁之間擺動(dòng)的角度，便于調(diào)整頂梁和后頂梁的姿態(tài)。上模板內(nèi)通過插板千斤頂設(shè)有插板，當(dāng)后頂梁升高后，可以使插板伸出與下模板接觸構(gòu)成模板，阻擋充填物，便于充填的實(shí)施。頂梁前端設(shè)有伸縮梁及護(hù)幫，可以擴(kuò)大支架的支護(hù)范圍。
具體實(shí)施例
如圖I所示，在本實(shí)施例中，包括護(hù)幫I、前頂梁6、前立柱9、四桿機(jī)構(gòu)、底座22、上模板15和下模板19，底座22上鉸接有前連桿21和后連桿20，上連桿11的上端鉸接于前頂梁6上，上連桿11、前連桿21、后連桿20和底座22互相鉸接構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，上連桿11、CN 102536288 A前連桿21和后連桿20均采用箱形焊接結(jié)構(gòu)，其中上連桿11是Y形結(jié)構(gòu)，其上端與前頂梁和后頂梁鉸接，下端與前、后連桿相鉸接；所述前頂梁6前端沿前后方向設(shè)有內(nèi)置伸縮梁4， 伸縮梁4與前頂梁6之間設(shè)有伸縮梁千斤頂8，護(hù)幫I鉸接于伸縮梁4前端，前頂梁6中部下方設(shè)有托梁5，護(hù)幫I與托梁5之間通過長桿2、短桿3與有護(hù)幫千斤頂7鉸接，伸縮梁4 和護(hù)幫1，可以擴(kuò)大支架的支護(hù)范圍；該液壓支架還設(shè)有后頂梁12，后頂梁12前端、前頂梁 6后端和上連桿11上端通過兩個(gè)銷軸鉸接在一起，后頂梁12中部與底座22之間設(shè)有后立柱20，上模板15上端鉸接于后頂梁12上，后頂梁12與上模板15之間鉸接有上模板千斤頂 14，下模板19下端鉸接于底座22后端，下模板下端通過兩個(gè)鉸接點(diǎn)與底座相連接，底座22 與下模板19之間鉸接有下模板千斤頂18，上模板15內(nèi)設(shè)有插板17，插板17與上模板15 之間鉸接有插板千斤頂16 ;使用時(shí)上模板呈豎直狀態(tài)，下模板可以適當(dāng)傾斜，上模板15與下模板19的高度之和小于后頂梁12的最小高度，也就是后立柱降到最低時(shí)后頂梁所處的高度(本實(shí)施例中支架的最小高度為I. 8米)，由于上模板15與下模板19的高度之和小于后頂梁12的最小高度，因此在充填時(shí)使上模板呈豎直狀態(tài)，下模板可以根據(jù)需要確定其角度，而通過插板千斤頂將插板伸出與下模板相接觸形成模板；上模板15采用板筋焊接結(jié)構(gòu)，下模板19采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。當(dāng)支架升高時(shí)，可以控制插板千斤頂使插板伸出與下模板19接觸構(gòu)成充填區(qū)域的一個(gè)模板，便于充填工作的實(shí)施。在前頂梁6后部與后頂梁12 前部下方還鉸接有兩個(gè)平衡千斤頂10，以調(diào)節(jié)前頂梁和后頂梁之間的相對(duì)角度，調(diào)節(jié)并保持前頂梁、后頂梁的狀態(tài)。底座22采用帶過橋開襠式高強(qiáng)度箱體焊接結(jié)構(gòu)，底座22襠間設(shè)有倒裝推移千斤頂23和長推移框架24，推移千斤頂一端與推移框架鉸接，推移千斤頂另一端與底座鉸接。
具體工作時(shí)，以多個(gè)并排設(shè)置的本支架后頂梁上模板及底座的下模板為模板構(gòu)成模板，與另一種充填支護(hù)隔板支架側(cè)面的上、下側(cè)模板以及采空區(qū)一起，將需要充填的采空區(qū)分隔板封閉有區(qū)域，形成了充填區(qū)域，然后再由管道通過隔板支架上側(cè)模板上的O200mm 的孔注入高水，從而實(shí)現(xiàn)了填充功能，待充填物強(qiáng)度達(dá)到要求后便可以推溜移架，進(jìn)行一下位置的開采支護(hù)，以及充填，實(shí)現(xiàn)支護(hù)充填一體化。采用該支架進(jìn)行充填，不需要夯實(shí)機(jī)構(gòu)夯實(shí)，而且充填效果好，但效率不高。
由于上模板和下模板分別通過千斤頂調(diào)控其位置，因此在充填過程中可以方便的調(diào)節(jié)上、下模板的傾斜角度，以提高充填效果；同時(shí)，后頂梁前端、頂梁后端和上連桿上端通過兩個(gè)銷軸鉸接在一起，形成三鉸接點(diǎn)重合的結(jié)構(gòu)，在擺動(dòng)升降頂梁或后頂梁時(shí)不會(huì)使上連桿移動(dòng)，確保該支護(hù)支架的穩(wěn)定。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種綠色環(huán)保高水充填支架，其特征在于，包括前頂梁、后頂梁、底座、前立柱、后立柱、上連桿、平衡千斤頂；所述前頂梁的后端、后頂梁的前端與所述上連桿的上端鉸接，形成三點(diǎn)鉸接機(jī)構(gòu)，所述上連桿的下端通過前連桿和后連桿與所述底座連接；所述前立柱和后立柱的上端分別與所述前頂梁和后頂梁鉸接，所述前立柱和后立柱的下端分別與所述底座連接；所述平衡千斤頂?shù)囊欢伺c所述前頂梁的后部鉸接，所述平衡千斤頂?shù)牧硪欢伺c所述后頂梁的前部相鉸接；所述后頂梁的下面安裝有上模板，所述底座的后部安裝有下模板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的綠色環(huán)保高水充填支架，其特征在于，所述上模板的上端與所述后頂梁鉸接，所述上模板與所述后頂梁之間設(shè)有上模板千斤頂；所述下模板的下端與所述底座鉸接，所述下模板與所底座之間設(shè)有下模板千斤頂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綠色環(huán)保高水充填支架，其特征在于，所述上模板內(nèi)設(shè)有插板，所述上模板與所述插板之間設(shè)有插板千斤頂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的綠色環(huán)保高水充填支架，其特征在于，所述上模板下垂時(shí)的高度與所述下模板上立時(shí)的高度之和小于所述后頂梁的最小高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的綠色環(huán)保高水充填支架，其特征在于，該支架的最小支護(hù)高度為I. 8米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的綠色環(huán)保高水充填支架，其特征在于，所述前頂梁為整體頂梁，所述整體頂梁的前部設(shè)有伸縮梁，所述伸縮梁與整體頂梁之間設(shè)有伸縮梁千斤頂，所述伸縮梁的前端鉸接有護(hù)幫，所述整體頂梁的中部下方設(shè)有托梁，所述護(hù)幫與所述托梁之間鉸接有護(hù)幫千斤頂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的綠色環(huán)保高水充填支架，其特征在于，所述前頂梁和后頂梁與所述平衡千斤頂?shù)你q接處采用柱窩結(jié)構(gòu)形式。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的綠色環(huán)保高水充填支架，其特征在于，所述底座采用帶有前過橋的開襠式箱形焊接結(jié)構(gòu)，底座襠間設(shè)有倒裝推移千斤頂和推移框架，所述推移千斤頂一端與所述推移框架鉸接，推移千斤頂另一端與所述底座鉸接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的綠色環(huán)保高水充填支架，其特征在于，所述上連桿與前連桿和后連桿及底座互相鉸接構(gòu)成正四連桿機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的綠色環(huán)保高水充填支架，其特征在于，該支架用于2.2 3.3米采高的充填支護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種綠色環(huán)保高水充填支架，包括前頂梁、后頂梁、底座、前立柱、后立柱、上連桿、平衡千斤頂；前頂梁的后端、后頂梁的前端與上連桿的上端鉸接，形成三點(diǎn)鉸接機(jī)構(gòu)，上連桿的下端通過前連桿和后連桿與底座連接；前立柱和后立柱的上端分別與前頂梁和后頂梁鉸接，下端分別與底座連接；平衡千斤頂?shù)囊欢伺c前頂梁的后部鉸接，另一端與后頂梁的前部相鉸接；后頂梁的下面安裝有上模板，底座的后部安裝有下模板。結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能適用于采用高水和混凝土隨時(shí)進(jìn)行充填，可用于2.2～3.3米采高的充填支護(hù)。
文檔編號(hào)E21D23/16GK102536288SQ20121000646
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者仲叢和, 劉國柱, 史利娟, 張守祥, 李傳明, 甄亞東, 荊東青, 邸志平 申請(qǐng)人:中煤北京煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司