双铰接顶梁及其用于综采支架回撤的方法与流程

本发明涉及一种综采支架回撤的技术方案及其回撤工具。

背景技术：

煤矿井下综采工作面支架回撤时，需提前扩帮，预留出回撤支架的运输通道，为维护运输通道上方顶板，一般使用规格为3200mm×200mm×200mm的方木进行维护顶板。通常每架支架使用两根上述规格的方木。该方木使用后随支架的回撤而进入老塘，由于安全原因不能回收，造成较大的浪费，为解决该问题，我们加工使用了综采支架回撤双铰接顶梁。

技术实现要素：

为了解决维护顶板方木浪费问题，也为了提升综采支架回撤安全性能，本发明采用的技术方案如下。

一种双铰接顶梁，包括连接在一起的1#梁、2#梁两根顶梁（顶梁长度为1.6m），两根顶梁通过端部耳板上至少两个销子连接在一起，双铰接顶梁的一端安装在工作面支架前梁和顶板之间，另一端安装在单体支柱上，1#梁、2#梁的内部设有加强钢块。

作为优选，所述的顶梁是由两个槽钢槽对槽焊接在一起，槽钢的背面焊接有一层金属板，所述的加强钢块与槽钢槽型底部焊接在一起。

作为优选，所述的槽钢为π型钢，顶梁安装状态上表面、下表面分别设有不同颜色油漆标记，顶梁的中间位置带有安装标记，安装标记位置的顶梁内安装一块0.4m长的加强钢块。

作为优选，所述的1#梁端部的双耳板与2#梁端部的单耳板通过耳板上的两个销子连接在一起。双耳板、单耳板位于竖直平面上。

作为优选，所述的销子为圆柱销，圆柱销的大头指向掩护支架。

一种双铰接顶梁用于综采支架回撤的方法，步骤一，双铰接顶梁的架设，具体操作如下所述：

1.1、将1#梁带有双耳的一端探在工作面支架外，另一端插在工作面支架前梁上方，保持1#梁圆柱销的大头指向掩护支架；

1.2、安装好1#梁，挂2#梁与1#梁铰接部件，挂梁时两人操作，把2#梁的单耳板接头放入1#梁双耳板中间，穿上靠里面的圆柱销，2#梁非铰接端用靠煤壁支设的单体支柱升起，然后穿上靠外面的圆柱销，并用锤打紧；

1.3、对1#工作面支架按照步骤1.1和1.2安装另一根双铰接顶梁，每个支架安装两根双铰接顶梁。

1.4、反复按照步骤1.1-1.3，分别对2#、3#、……工作面支架布置两根双铰接顶梁，安装布置完毕后升实工作面支架，保证双铰接顶梁接实顶板；

步骤二，顶梁回收，回撤步骤如下所述：

2.1、回撤前三架掩护支架要布置到位，处于同一直线上，将1#掩护支架前移，托住双铰接顶梁一端；

2.2、将待撤1#工作面支架下落，2#掩护支架前移，托住双铰接顶梁另一端；

2.3、将3#掩护支架前移，托住顶板；

2.4、降下1#掩护支架，先打开连接圆柱销，再摘除面前单体支柱，2#梁回收，然后升紧1#掩护支架；用同样方法取出另一根2#梁；

2.5、降2#掩护支架，用长把工具拖出1#梁，1#梁取出后，升紧1#、2#、3#三架掩护支架；

2.6、三架掩护支架升紧后，回撤工作面的1号工作面支架；

2.7、按照步骤2.1-2.6反复操作，2#、3#……工作面待撤支架按顺序逐架撤出。

进一步，步骤1.1中的1#梁装入工作面支架上的长度为0.8m；步骤1.3中的两根双铰接顶梁的位置关于前梁上表面的中心线对称。

综采支架回撤双铰接顶梁的社会价值及经济价值。

1、本回撤方案有利于安全施工。本回撤方案使用π型钢加工的双铰接顶梁，支护强度增加并且在π型钢两平面使用铁板加固，较之使用方木安全性能得到极大的提升；

2、双铰接顶梁长度可根据实际情况调节，现场操作使用方便，较之使用方木支护顶板更便于操作；

3、本方案节约施工成本，按每年回撤5个工作面，每个工作面100个支架计算，可节省原使用方木的材料费用：0.2米×0.2米×3.2米×2根×100架×5个工作面×2600元=33.28万元；

4、本发明的双铰接顶梁可回收反复使用，其材质坚固，不易损坏。

附图说明

图1为本发明的双铰接顶梁安装位置示意图。

图2为双铰接顶梁的主视图。

图3为双铰接顶梁的俯视图。

图4为1#梁的主视图。

图5为1#梁的俯视图。

图6为图4中A-A平面剖视示意图。

图7为2#梁的主视图。

图8为2#梁的俯视图。

图9为综采支架回撤前装备分布示意图。

附图中：1、1#梁； 2、2#梁； 3、上加强板； 4、加强钢板； 5、钩环； 6、型材； 7、下加强板； 8、双耳板； 9、销子； 10、单耳板； 11、工作面支架； 12、掩护支架；13、煤壁 。

具体实施方式

实施例

下面结合附图对本发明进一步说明。

本发明的最佳实施方式如下。

双铰接顶梁采用两根顶梁穿两个销子连接在一起。所述的顶梁使用型材对焊加工而成。所述的型材优选采用π型钢。为保证强度，提高安全系数。在双铰接顶梁上平面及下平面均焊接覆一层6mm铁板见附图6。

1#梁、2#梁两根顶梁通过耳板穿销子连接而成。1#梁上安装双耳板8,2#梁安装有单耳板10。单耳板穿在双耳板上，然后对准销孔，安装好两个销子9即可实现两根顶梁的安装。安装好的示意图如图2-3所示。

如图1所示，2#梁外端下方有单体支柱支撑。1#梁的中部承受的力矩相对较大。为了提高安全性能，在1#梁的中部安装有加强钢块4。一对π型钢的中间焊接有加强钢块，加强钢块与U型槽底部焊接在一起。π型钢槽对着槽，接缝焊接在一起。为了便于搬运，加强钢块的中间位置的顶梁外侧面焊接有钩环5。

为便于回收时操作，采用两根铰接顶梁配合使用每组分为1#、2#梁，两根铰接顶梁铰接处采用两件铰接销子连接与稳固见图2-3。

双铰接顶梁用于综采支架回撤的方法为如下步骤。

1、双铰接顶梁的架设。操作工作面支架，使其降低150mm～200mm，把双铰接顶梁放在工作面支架前梁上方，金属网下方，具体操作步骤如下所述。

1.1、将1#梁带有双耳的一端探在工作面支架外，另一端插在工作面支架前梁上方，保持1#梁圆柱销的大头指向掩护支架，如图2所示，这样好打圆柱销，容易回顶梁；工作面支架前梁托举1#梁 0.8米，即1#梁装入工作面支架长度为0.8m顶梁两侧有标记；

1.2、安装好1#梁，前割两刀，挂2#梁与1#梁铰接部件。挂2#梁时要按同种颜色同平面铰接，以防用错。挂梁时要两人操作，把2#梁的接头放入1#梁双耳板中间，穿上靠里面的圆柱销，2#梁外端非铰接端用单体支柱升起，然后穿上靠外面的圆柱销，并用锤打紧，靠煤壁支上贴帮支柱。

1.3、工作面支架前梁按照1.1和1.2再安装一根双铰接顶梁，两根双铰接顶梁关于前梁中心线对称。

1.4、每个工作面支架均按照上述步骤布置两根双铰接顶梁，形成如图9所示的状态。安装布置完毕后升实支架，保证铰接顶梁结实顶板。

2、顶梁回收。综采支架回撤前要做好准备，三架掩护支架要布置到位(如图9所示)。回撤步骤如下所述。

2.1、将1#掩护支架前移，到位后升起，托住双铰接顶梁。

2.2、将1#工作面支架下落，2#掩护支架前移，托住双铰接顶梁另一端。

2.3、将3#掩护支架前移，托住顶板。

2.4、降下1#掩护支架，先打开连接圆柱销，再摘除面前单体支柱，2#梁拖出。用同样方法回出另一根2#梁，两根2#梁取出后，升紧1#掩护支架。

2.5、根据现场需要，降2#掩护支架，若有必要，也可降一下1#掩护支架，用长柄工具拖出1#梁。1#梁取出后，升紧三架掩护支架。

2.6、三架掩护支架升紧后，回撤工作面1号工作面支架。

2.7、反复按照步骤2.1-2.6，如此往复，逐架撤出。

采用本技术方案，具有以下优势。

综采支架回撤双铰接顶梁的社会价值及经济价值。本回撤方案有利于安全施工。支护强度增加并且在π型钢两平面使用铁板加固，安全性能得到大大的提升；双铰接顶梁长度可根据实际情况调节，现场操作使用方便；本方案节约施工成本，按每年回撤5个工作面，可节省原使用方木费用33.28万元；本发明的双铰接顶梁可回收反复使用，其材质坚固，不易损坏。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。