【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿支护设备，具体涉及一种煤矿综采工作面支护装置。
技术介绍
1、在煤矿的超大采高综采工作面中，传统的液压支架支护工艺面临若干挑战和不足之处，特别是在控制矿山压力方面。具体来说，支架立柱油缸向上的作用力主要传递至顶梁的后半部分，而对支架前端的伸缩顶梁提供较小的支撑力。这种不平衡的力分布导致支架前端对巷道顶板的支护效果不充分，增加了采煤工作面前端顶板坍塌的风险。此外，由于煤壁高度较大，传统的护帮板对煤壁的支护能力不足，难以抵抗煤壁片帮的形成。这不仅增加了煤壁片帮的风险，也降低了整个开采的安全性。
技术实现思路
1、本专利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。为此，本专利技术的实施例提出一种煤矿综采工作面支护装置。
2、本专利技术实施例的煤矿综采工作面支护装置包括液压支架、支撑杆、水射流喷头、气囊和进气管，所述液压支架包括活动相连的护帮板和顶梁，所述护帮板具有沿其厚度方向相对的第一端面和第二端面，所述第一端面用于止抵在煤壁上；所述支撑杆垂直于所述护帮板设置，且所述支撑杆沿所述护帮板的厚度方向位置可调地与所述护帮板相连；所述水射流喷头设在所述支撑杆朝向所述煤壁方向的一端，所述水射流喷头用于朝向所述煤壁发射水射流，以在所述煤壁上形成切割孔；所述气囊沿所述支撑杆的周向环绕所述支撑杆一周设置；所述进气管与所述气囊连通，用于向所述气囊中充气，所述气囊充气膨胀能够止抵在所述切割孔的内壁面上。
3、在一些实施例中，所述第一端面上开设有凹槽，所述凹
4、在一些实施例中，所述护帮板上开设有沿所述护帮板的厚度方向延伸通孔，所述通孔供所述支撑杆穿过，所述第二端面上设有调节组件，所述调节组件与所述支撑杆相连，以调节所述支撑杆在所述护帮板厚度方向上的位置。
5、在一些实施例中，所述调节组件包括套筒和封板，所述套筒与所述第二端面相连且所述套筒与所述通孔同轴设置，所述套筒具有相对的第一端口和第二端口，所述第一端口邻近所述第二端面设置，所述封板封堵所述第二端口，所述支撑杆包括相连的滑动段和支撑段，所述滑动段邻近所述封板设置且沿所述套筒的轴向可滑动地与所述套筒的内壁配合，所述滑动段、所述套筒和所述封板之间限定出密封腔，所述套筒的外壁上开设有与所述密封腔连通的进气口和排气口，所述气囊设在所述支撑段上。
6、在一些实施例中，所述调节组件还包括设在所述密封腔内的复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与所述滑动段和所述封板相连，所述复位弹簧向所述支撑杆提供一个沿所述套筒的轴向朝向所述封板的弹性力。
7、在一些实施例中，所述套筒的长度大于所述支撑杆的长度，所述滑动段的外径为d1,所述支撑段的外径为d2,所述气囊的外径为d,其中d2≤d≤d1。
8、在一些实施例中，所述支撑杆为中空结构，所述支撑杆具有沿其轴向相对的第三端面和第四端面，所述第三端面邻近所述封板设置，所述封板上开设有第一穿孔，所述第三端面上开设有与所述第一穿孔同轴设置的第二穿孔，所述进气管穿过所述第一穿孔和所述第二穿孔伸入所述支撑杆内，所述进气管沿所述套筒的轴向可滑动地与所述第一穿孔和所述第二穿孔配合，所述支撑杆的外壁上开设有第三穿孔，所述进气管通过穿过所述第三穿孔的支管与所述气囊连通。
9、在一些实施例中，所述第四端面上开设有安装通孔，所述水射流喷头设在所述安装通孔上，所述封板上开设有第四穿孔，所述第三端面上开设有与所述第四穿孔同轴设置的第五穿孔，所述煤矿综采工作面支护装置还包括进水管，所述进水管穿过所述第四穿孔和所述第五穿孔伸入所述支撑杆内，所述进水管沿所述套筒的轴向可滑动地与所述第四穿孔和所述第五穿孔配合，所述进水管与所述水射流喷头连通，用于向所述水射流喷头输送高压水。
10、在一些实施例中，所述进气管上设有第一阀门，所述第一阀门用于控制所述进气管的通断；所述进水管上设有第二阀门，所述第二阀门用于控制所述进水管的通断。
11、在一些实施例中，所述气囊的数量为多个，多个所述气囊包括第一气囊和第二气囊，所述第一气囊和所述第二气囊在所述支撑杆的轴向上间隔布置，所述支撑杆的侧壁上开设有过气孔，所述过气孔位于所述第一气囊和所述第二气囊之间，所述过气孔用于所述切割孔内的瓦斯进入所述支撑杆内，所述支撑杆内设有瓦斯浓度传感器，所述瓦斯浓度传感器用于检测所述切割孔内的瓦斯浓度；
12、所述煤矿综采工作面支护装置还包括控制器，所述控制器分别与用于所述瓦斯浓度传感器和所述采煤机控制连接，所述控制器被配置为根据所述瓦斯浓度传感器的检测值来控制调节所述采煤机的采煤速度和进刀量。
13、本专利技术实施例的煤矿综采工作面支护装置在支护过程中，支撑杆可以将支撑力向上传递给护帮板，护帮板进而将支撑力向上传递至顶梁的前端，以使顶梁的前端对综采工作面的顶板提供较大的支撑力，提高了液压支架前端对顶板的支护效果，降低顶板坍塌的风险。此外，由于气囊在切割孔内以较大的挤压力挤压煤层，使得煤层之间具有较大的挤压作用力，使得煤块之间更加紧实，对煤壁提供了的额外防护，防止煤壁因为采高过大而产生片帮现象，大大降低了煤壁片帮的风险，从而提高了了整个开采的安全性。
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1.一种煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述第一端面上开设有凹槽，所述凹槽延伸至所述护帮板的边缘，所述凹槽用于排出切割所述煤壁产生的煤水混合物。
3.根据权利要求2所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述护帮板上开设有沿所述护帮板的厚度方向延伸通孔，所述通孔供所述支撑杆穿过，所述第二端面上设有调节组件，所述调节组件与所述支撑杆相连，以调节所述支撑杆在所述护帮板厚度方向上的位置。
4.根据权利要求3所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述调节组件包括套筒和封板，所述套筒与所述第二端面相连且所述套筒与所述通孔同轴设置，所述套筒具有相对的第一端口和第二端口，所述第一端口邻近所述第二端面设置，所述封板封堵所述第二端口，所述支撑杆包括相连的滑动段和支撑段，所述滑动段邻近所述封板设置且沿所述套筒的轴向可滑动地与所述套筒的内壁配合，所述滑动段、所述套筒和所述封板之间限定出密封腔，所述套筒的外壁上开设有与所述密封腔连通的进气口和排气口，所述气囊设在所述支撑段上。
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6.根据权利要求4所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述套筒的长度大于所述支撑杆的长度，所述滑动段的外径为D1,所述支撑段的外径为D2,所述气囊的外径为D,其中D2≤D≤D1。
7.根据权利要求4所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述支撑杆为中空结构，所述支撑杆具有沿其轴向相对的第三端面和第四端面，所述第三端面邻近所述封板设置，所述封板上开设有第一穿孔，所述第三端面上开设有与所述第一穿孔同轴设置的第二穿孔，所述进气管穿过所述第一穿孔和所述第二穿孔伸入所述支撑杆内，所述进气管沿所述套筒的轴向可滑动地与所述第一穿孔和所述第二穿孔配合，所述支撑杆的外壁上开设有第三穿孔，所述进气管通过穿过所述第三穿孔的支管与所述气囊连通。
8.根据权利要求7所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述第四端面上开设有安装通孔，所述水射流喷头设在所述安装通孔上，所述封板上开设有第四穿孔，所述第三端面上开设有与所述第四穿孔同轴设置的第五穿孔，所述煤矿综采工作面支护装置还包括进水管，所述进水管穿过所述第四穿孔和所述第五穿孔伸入所述支撑杆内，所述进水管沿所述套筒的轴向可滑动地与所述第四穿孔和所述第五穿孔配合，所述进水管与所述水射流喷头连通，用于向所述水射流喷头输送高压水。
9.根据权利要求8所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述进气管上设有第一阀门，所述第一阀门用于控制所述进气管的通断；所述进水管上设有第二阀门，所述第二阀门用于控制所述进水管的通断。
10.根据权利要求7所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述气囊的数量为多个，多个所述气囊包括第一气囊和第二气囊，所述第一气囊和所述第二气囊在所述支撑杆的轴向上间隔布置，所述支撑杆的侧壁上开设有过气孔，所述过气孔位于所述第一气囊和所述第二气囊之间，所述过气孔用于所述切割孔内的瓦斯进入所述支撑杆内，所述支撑杆内设有瓦斯浓度传感器，所述瓦斯浓度传感器用于检测所述切割孔内的瓦斯浓度；
...【技术特征摘要】
1.一种煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述第一端面上开设有凹槽，所述凹槽延伸至所述护帮板的边缘，所述凹槽用于排出切割所述煤壁产生的煤水混合物。
3.根据权利要求2所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述护帮板上开设有沿所述护帮板的厚度方向延伸通孔，所述通孔供所述支撑杆穿过，所述第二端面上设有调节组件，所述调节组件与所述支撑杆相连，以调节所述支撑杆在所述护帮板厚度方向上的位置。
4.根据权利要求3所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述调节组件包括套筒和封板，所述套筒与所述第二端面相连且所述套筒与所述通孔同轴设置，所述套筒具有相对的第一端口和第二端口，所述第一端口邻近所述第二端面设置，所述封板封堵所述第二端口，所述支撑杆包括相连的滑动段和支撑段，所述滑动段邻近所述封板设置且沿所述套筒的轴向可滑动地与所述套筒的内壁配合，所述滑动段、所述套筒和所述封板之间限定出密封腔，所述套筒的外壁上开设有与所述密封腔连通的进气口和排气口，所述气囊设在所述支撑段上。
5.根据权利要求4所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述调节组件还包括设在所述密封腔内的复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与所述滑动段和所述封板相连，所述复位弹簧向所述支撑杆提供一个沿所述套筒的轴向朝向所述封板的弹性力。
6.根据权利要求4所述的煤矿综采工作面支护装置，其特征在于，所述套筒的长度大于所述支撑杆的长度，所述滑动段的外径为d1,所述支撑段的外径为d2,所述气囊的外径为d,其中d2≤d≤d1。
7.根据权利要求4所述的煤矿综采工作...
【专利技术属性】
技术研发人员：芮文飞，辛万旭，田斌，
申请(专利权)人：华亭煤业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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