一种具有增强型破煤结构的放顶煤液压支架的制作方法

1.本技术涉及采矿技术领域，尤其涉及一种具有增强型破煤结构的放顶煤液压支架。


背景技术：

2.液压支架在放煤过程中，针对顶煤冒放过程中成拱和大块煤堵塞放煤的现象，通过支架尾梁的摆动可以破坏散体拱基底平衡或挤碎大块煤，使顶煤冒放更加顺畅。并且通过数值模拟和相似模拟对顶煤破碎机理的研究过程中发现，采用超大采高放顶煤液压支架后，顶煤冒放较好，但在非压力期间，仍有大块顶煤存在。顶煤冒放过程中的二次破碎对降低大块顶煤块度并顺利放出起着较大作用，比如悬伸的顶煤破断后，与下部支架掩护梁和尾梁发生冲击，进而形成二次破断。此外，大块煤成拱和堵塞放煤口时，尾梁摆动亦可对大块煤形成二次破碎。因此，加强和改进支架对顶煤的二次破碎过程也是提高顶煤采出率的关键因素。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本技术的第一个目的在于提出一种具有增强型破煤结构的放顶煤液压支架，以实现对顶煤的二次破碎，解决在非压力期间顶煤冒放过程中成拱和大块煤堵塞放煤的问题。
5.为达上述目的，本技术第一方面实施例提出了一种具有增强型破煤结构的放顶煤液压支架，包括：底座；顶梁，所述顶梁设置在所述底座上方；立柱，所述立柱至少有两个，所述立柱一端与所述顶梁转动连接，另一端与所述底座转动连接；掩护梁，所述掩护梁一端与顶梁铰接；尾梁，所述尾梁与所述掩护梁另一端铰接；所述掩护梁与所述尾梁的工作面均设置凸起结构，所述凸起结构用于破碎煤体。
6.在本技术的一个实施例中，所述凸起结构为实心结构。
7.在本技术的一个实施例中，所述凸起结构为条形三棱柱，所述条形三棱柱的一条侧棱用于破碎煤体。
8.在本技术的一个实施例中，所述条形三棱柱至少设置三个，所述条形三棱柱沿所述工作面的一条边等间距设置。
9.在本技术的一个实施例中，还包括第一连接板；所述第一连接板用于连接所述条形三棱柱与所述工作面；所述第一连接板的一侧表面与所述条形三棱柱的一个侧面接触，所述第一连接板与所述条形三棱柱刚性连接；所述第一连接板的另一侧表面与所述工作面接触，所述第一连接板与所述工作面刚性连接。
10.在本技术的一个实施例中，所述条形三棱柱的一个侧面与所述工作面接触，所述条形三棱柱与所述工作面刚性连接。
11.在本技术的一个实施例中，所述凸起结构为棱锥，所述棱锥的顶部用于破碎煤体。
12.在本技术的一个实施例中，沿所述工作面的横向和竖向分别等间距设置若干棱锥。
13.在本技术的一个实施例中，还包括第二连接板；所述第二连接板用于连接所述棱锥与所述工作面；所述第二连接板的一侧表面与所述棱锥的底面接触，所述第二连接板与所述棱锥刚性连接；所述第二连接板的另一侧表面与所述工作面接触，所述第二连接板与所述工作面刚性连接。
14.在本技术的一个实施例中，所述棱锥的底面与所述工作面接触，所述棱锥与所述工作面刚性连接。
15.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
16.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1为本技术实施例所提供的一种具有条形三棱柱的液压支架；
18.图2为本技术实施例所提供的一种具有棱锥的液压支架；
19.图3为第一连接板结构示意图；
20.图4为第二连接板结构示意图。
21.附图标记：
22.1、底座；2、顶梁；3、立柱；4、掩护梁；5、尾梁；6、第一连接板；7、第二连接板。
具体实施方式
23.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
24.下面参考附图1
‑
4描述本技术实施例的一种具有增强型破煤结构的放顶煤液压支架。
25.如图1，本技术提供的一种具有增强型破煤结构的放顶煤液压支架，包括底座1、顶梁2、立柱3、掩护梁4、尾梁5；底座1通过立柱3与顶梁2连接，且顶梁2位于底座1上方；立柱3至少有两个，每个立柱3的一端与顶梁2转动连接，另一端与底座1转动连接；掩护梁4一端与顶梁2铰接，另一端与尾梁5铰接；掩护梁4和尾梁5的工作面上均设置用于破碎煤体的凸起结构。
26.具体而言，由于液压支架在放煤过程中，顶煤放冒的时候会出现煤体之间形成拱形结构或大块煤堵塞放煤通道的现象，采用超大采高放顶煤液压支架后，顶煤冒放较好，但在但在非压力期间，仍有大块顶煤存在，顶煤冒放过程中的二次破碎对降低大块顶煤块度，并顺利放出起着较大作用，比如悬伸的顶煤破断后，与下部支架掩护梁4和尾梁5发生冲击，进而形成二次破断。此外，大块煤成拱和堵塞放煤口时，尾梁5摆动亦可对大块煤形成二次破碎。因此，加强和改进支架对顶煤的二次破碎过程也是提高顶煤采出率的关键因素。本技术通过在掩护梁4和尾梁5的工作面上设置凸起结构后，改变顶煤的应力环境，增大二次破
碎时顶煤煤体的应力，来达到破碎煤体的目的。
27.在本技术的一个实施例中，凸起结构为实心结构；由于顶煤破断后对掩护梁4和尾梁5会产生较大的冲击力，所以将掩护梁4与尾梁5工作面上的凸起结构设置为实心结构，这样更有利于增加凸起结构的刚度，增加凸起结构的使用寿命。
28.在本技术的一个实施例中，凸起结构为条形三棱柱，条形三棱柱的一条侧棱用于破碎煤体；将凸起结构设计为条形三棱柱，利用条形三棱柱的一条侧棱来破碎煤体，将顶煤与掩护梁4和尾梁5之间的面接触改为应力集中的线接触，这样不管是悬伸的顶煤破断后落下与掩护梁4之间所产生的应力，还是通过尾梁5摆动所产生的应力，相比之前都增大很多。
29.进一步地，条形三棱柱的截面可以为等腰三角形，等腰三角形的顶点位于用于破碎煤体的侧棱上；等腰三角形的底边为100mm，底角可以为45
°
、60
°
、70
°
；当等腰三角形底角为45
°
时，条形三棱柱的刚度较强，破碎煤体时不易变形；当等腰三角形的底角为60
°
时，条形三棱柱的截面为正三角形，此时条形三棱柱的刚度相较于45
°
底角的等腰三角形较弱，但此时条形三棱柱同时具有很好的破碎煤体的能力；当等腰三角形的底角为70
°
时，条形三棱柱破碎煤体的能力较强。
30.在本技术的一个实施例中，条形三棱柱至少设置三个，条形三棱柱沿工作面的一条边等间距设置。
31.具体地，条形三棱柱的数量设置至少三个，沿着掩护梁4与尾梁5的工作面的一条边等间距设置，可以增加破碎煤体的均匀度；同时为了增强破碎效果，使条形三棱柱覆盖整个工作面，也就是说每两个相邻的条形三棱柱公用一条侧棱；同时为了便于煤体破碎便于放煤，使条形三棱柱的轴线平行于破碎后的煤体的下落方向。
32.在本技术的一个实施例中，还包括第一连接板6；第一连接板6用于连接条形三棱柱与工作面；第一连接板6的一侧表面与条形三棱柱的一个侧面接触，第一连接板6与条形三棱柱刚性连接；第一连接板6的另一侧表面与工作面接触，第一连接板6与工作面刚性连接。
33.具体而言，为了增加掩护梁4与尾梁5的通用性，将条形三棱柱固定设置第一连接板6上，然后将第一连接板6固定在掩护梁4或尾梁5的工作面上，条形三棱柱与第一连接板6焊接连接，第一连接板6可以通过螺栓与掩护梁4或尾梁5连接，这样不仅增加了掩护梁4与尾梁5的通用性，同时如果条形三棱柱被破坏，也可以通过更换第一连接板6修复，节省了成本。
34.在本技术的一个实施例中，条形三棱柱的一个侧面与工作面接触，条形三棱柱与工作面刚性连接；由于第一连接板6与掩护梁4或者尾梁5之间是可拆卸连接，在不断与顶煤撞击的过程中难免出现连接松动的形况，针对这种情况也可以将条形三棱柱直接焊接在掩护梁4和尾梁5上，这样可在破碎煤体的过程中条形三棱柱可以持续稳定工作。
35.在本技术的一个实施例中，凸起结构为棱锥，棱锥的顶部用于破碎煤体。
36.进一步地，为了增强凸起结构破碎煤体的效果，可以将条形三棱柱改为棱锥，利用棱锥的顶部破碎煤体，相对于条形三棱柱的侧棱而言，棱锥的顶部可以使顶煤煤体的应力更加集中，使得顶煤更容易破碎。
37.可选地，棱锥可以为三棱锥，三棱锥的底面为正三角形，底面边长为100mm或者200mm，三棱锥每条侧棱均相等，且每条侧棱与底面所夹的二面角为45
°
、60
°
、70
°
；当二面角
为45
°
时，三棱锥的顶部具有较大的刚度；当二面角为60
°
时，三棱锥的顶部的刚度相对45
°
时有所降低，但三棱锥的顶部破碎煤体的能力相对提高；当二面角为70
°
时，三棱锥的顶部破碎煤体的能力较高。
38.可选地，棱锥可以为四棱锥，四棱锥的底面为正方形，底面变长为100mm或者200mm；四棱锥的四个侧面为全等的等腰三角形，等腰三角形的底角为45
°
、60
°
、70
°
；当底角为45
°
时，四棱锥的顶部具有较大的刚度；当底角为60
°
时，四棱锥的顶部的刚度相对45
°
时有所降低，但四棱锥的顶部破碎煤体的能力相对提高；当底角为70
°
时，四棱锥的顶部破碎煤体的能力较高。
39.在本技术的一个实施例中，沿工作面的横向和竖向分别等间距设置若干棱锥，沿工作面的其中一条边等间距设置至少三排所述棱锥，每排至少等间距设置三个棱锥，也就是说掩护梁4或者尾梁5上的棱锥至少9个，且在工作面上呈矩形阵列分布，而且棱锥在工作面上密集分布，这样有更加有利于均匀破碎煤体。
40.在本技术的一个实施例中，还包括第二连接板7；第二连接板7用于连接棱锥与工作面；第二连接板7的一侧表面与棱锥的底面接触，第二连接板7与棱锥刚性连接；第二连接板7的另一侧表面与工作面接触，第二连接板7与工作面刚性连接。
41.具体而言，与设置第一连接板6的目的相同，设置第二连接板7时为了增加掩护梁4与尾梁5的通用性，将棱锥固定设置第二连接板7上，然后将第二连接板7固定在掩护梁4或尾梁5的工作面上，棱锥与第二连接板7焊接连接，第二连接板7可以通过螺栓与掩护梁4或尾梁5连接，这样不仅增加了掩护梁4与尾梁5的通用性，同时如果棱锥被破坏，也可以通过更换第二连接板7修复，节省了成本。
42.在本技术的一个实施例中，棱锥的底面与工作面接触，棱锥与工作面刚性连接；与三棱柱相同，棱锥同样可以直接焊接在掩护梁4或尾梁5上，避免棱柱结构在不断与顶煤撞击的过程中，第二连接板7出现连接松动的形况。
43.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
44.在本技术的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本技术的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
45.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
46.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不
脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。