技术领域

本发明属于矿产开采领域，具体地涉及一种采煤工作面的回撤装置及其使用方法。

背景技术

煤矿综合采煤方式的应用大大提高了采煤量和回采率，而综采设备必须回收再利用，再工作面回撤设备的过程中由于落后的回撤工艺、工序，特别是液压支架的回撤过程中，造成安全隐患，作业效率低下，人员劳动强度大，材料浪费大等问题，目前，我矿综采工作面的撤除采用绞车为主要工具，撤出时使用绞车配合回头轮将液压支架从工作面中拉出，在该过程中回头轮安装、回撤、搬运过程费时费力，支架拉移过程工序繁琐，在液压支架回撤期间，受力三角区内需用单体支柱超前支护，严重影响工作面回撤时间，增加工作面安全压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采煤工作面的回撤装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题，提供一种更高效、更实用的综采回撤装置，可以直接一次抽出液压支架，替代了工作面回撤期间的单体支柱人工支护，同时保证了支护强度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采煤工作面的回撤装置，包括操作底座，所述操作底座下方安装有滚轮，所述操作底座两侧安装有两起重支柱，所述起重支柱上方通过焊接连接拱形承重梁板，所述拱形承重梁板下方安装有横向伸缩液压杆，所述拱形承重梁板前方安装有混凝土泵管，所述操作底座前端安装有机械手臂，包括机械手内臂，所述机械手内臂右侧设有机械手外臂，机械手外臂下侧设有旋转器，机械手外臂右侧设有摇摆座，所述摇摆座安装于操作底座上，所述两起重支柱之间安装有除尘喷洒装置；通过机械手内臂，将液压支架压缩，通过旋转油缸控制机械手外臂将液压支架回撤，在回撤过程中，回撤装置通过稳固支架，支撑回撤装置的操作，起到保护作用，通过各部位的相互配合，快速的完成工作面的回撤操作，使用拱形承重梁板，主要是在承重压力时，可以减少上方煤矿的压力，使通道更加安全，而且操作空间不受影响，所述机械手臂还可以在巷道上方出现断裂时，支撑上方工作面防止事故的发生，进而进行后期补救，这种情况发生机械手臂可以做应急处理，且发出报警警示，便于技术人员进行迅速赶到事发巷道，在发生坍塌事故时，拱形承重梁板下方可容纳1-2人进行躲避，防止出现人员伤亡，为防止在发生事故时人员与拱形承重梁板发生硬接触造成人员受伤，拱形承重板周侧安装有软塑料式泡沫，减少人员的受伤的程度，在软塑料泡沫内按装有可供人员呼吸的氧气包，安装在软塑料泡沫内可以减少空间的利用，氧气包成片状形状，不会因为泡沫与人员的挤压而漏气，氧气包为硅胶材质，可承受0.5-0.7兆帕的压力。

优选的，所述起重支柱为可升降液压支柱，所述起重支柱一侧安装有限位开关，所述限位开关包括上限位和下限位，所述限位开关上限位与所述下限位距离为5-10厘米；通过限位开关的上限位和下限位完成在混凝土注入过程中的操作，达到精细化处理，根据不同地质不同要求，完成混凝土的注入，不用人工测量和计算，便可完成操作，节省人工，节约成本。

优选的，所述横向可伸缩液压杆安装有限位装置，所述限位装置包括前置限位和后置限位，所述前置限位和后置限位之间距离3-5厘米；同样的在两侧岩壁承重的同时，也通过混凝土的注入凝固达到不使用液压支架，就可以完成支撑作用，节约液压支撑杆使用，增加液压杆的使用频率，减少设备浪费，增加设备利用率。

优选的，所述起重支柱、可伸缩液压杆和所述旋转器通过承压橡胶管连接液压泵；通过三种液压设备使用一个液压泵，可减少经济成本，使用一个液压杆泵就可以完成操作。

优选的，所述滚轮一侧安装有电动机，通过所述电动机控制所述滚轮移动，所述电动机功率5-10千瓦，通过电动机控制滚轮移动减少人员的工作量，提升经济效益。

优选的，所述混凝土泵管连接混凝土泵机，所述混凝土泵机放置于所述混凝土泵池内，所述混凝土泵池通过插销连接于所述操作底座后方；通过注入混凝土增加巷道的承压能力，在混凝土的使用上，加入混凝土凝固剂，加快混凝土的凝固时间，每350千克水泥添加3-5千克混凝土凝固剂。

优选的，所述除尘喷洒装置包括喷头和压力喷管，所述喷头下方安装有旋转横杆，所述压力喷管压力范围为1.5-2.5兆帕；在采煤面回撤工程中，产生大量的粉尘和煤灰，造成大量工人得疾病，造成工人职业病，使用除尘喷洒装置降低粉尘煤灰的扬起，减少工人的得病率。

优选的，一种采煤工作面的回撤装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：工作面支架回撤时，通过旋转器带动摇摆座转向需要拉动的液压支架的一侧，吊环和煤矿综采设备之间通过链条连接，将机械手外臂提升，带动机械手内壁上的吊环一起上提，通过链条带动液压支架上提，在此过程中会产生大量的粉尘和煤灰，此时所述除尘喷洒装置通过压力喷管使所述喷头喷水，降低粉尘煤灰的发生。

S2:将液压支架提拉出后，所述操作底座向前移动，所述拱形承重梁板通过所述两承重支柱的举升顶住上方操作面，此时所述混凝土泵抽取混凝土，注入所述拱形承重梁板与所述工作面之间，通过注入混凝土夯实，在通过所述两承重支柱下降进一步注入混凝土，注入所述混凝土5-10厘米厚，完成操作；

S3：在此过程中，所述横向伸缩液压杆后方缩减，混凝土注入两侧岩壁中，当混凝土注入厚3-5厘米时，停止注入，完成工作面的回撤工作，进而巩固了操作巷道的安全。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种更高效、更实用的综采回撤装置，可以直接一次抽出液压支架，替代了工作面回撤期间的单体支柱人工支护，同时保证了支护强度。

附图说明

图1为本发明采煤工作面的回撤装置结构示意图。

图2为本发明拱形承重梁板结构示意图。

附图标记：1、机械手内臂，2、机械手外臂，3、旋转器，4、摇摆座，5、操作底座，6、滚轮，7、混凝土泵管，8、两起重支柱，9、可伸缩液压杆，10、混凝土泵机，11、混凝土泵池，12、压力喷管，13、限位开关，14、上限位，15、下限位，16、拱形承重梁板，17、横向可伸缩液压杆，18、限位装置，19、前置限位，20、后置限位，21、机械手臂，22、喷头,23、电动机。

具体实施方式

下面内容结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1图2所示一种采煤工作面的回撤装置，包括操作底座5，所述操作底座5下方安装有滚轮6，所述操作底座5两侧安装有两起重支柱8，所述两起重支柱8上方通过焊接连接拱形承重梁板16，所述拱形承重梁板16下方安装有横向伸缩液压杆17，所述拱形承重梁板16前方安装有混凝土泵管7，所述操作底座5前端安装有机械手臂21，包括机械手内臂1，所述机械手内臂1右侧设有机械手外臂2，所述机械手外臂2下侧设有旋转器3，机械手外臂2右侧设有摇摆座4，所述摇摆座4安装于所述操作底座5上，所述两起重支柱8之间安装有除尘喷洒装置；通过机械手内臂，将液压支架压缩，通过旋转器控制机械手外臂将液压支架回撤，在回撤过程中，回撤装置通过稳固支架，支撑回撤装置的操作，起到保护作用，通过各部位的相互配合，快速的完成工作面的回撤操作，使用拱形承重梁板，主要是在承重压力时，可以减少上方煤矿的压力，使通道更加安全，而且操作空间不受影响，所述机械手臂还可以在巷道上方出现断裂时，支撑上方工作面防止事故的发生，进而进行后期补救，这种情况发生机械手臂可以做应急处理，且发出报警警示，便于技术人员进行迅速赶到事发巷道，在发生坍塌事故时，拱形承重梁板下方可容纳1-2人进行躲避，防止出现人员伤亡，为防止在发生事故时人员与拱形承重梁板发生硬接触造成人员受伤，拱形承重板周侧安装有软塑料式泡沫，减少人员的受伤的程度，在软塑料泡沫内按装有可供人员呼吸的氧气包，安装在软塑料泡沫内可以减少空间的利用，氧气包成片状形状，不会因为泡沫与人员的挤压而漏气，氧气包为硅胶材质，可承受0.5-0.7兆帕的压力，所述的氧气包通过软管连接于软塑料泡沫外，软管一端连接氧气包，另一端通过圆锥形堵头密封，防止氧气包中的氧气泄漏。

优选的，所述两起重支柱8为可升降液压支柱，所述两起重支柱一侧安装有限位开关13，所述限位开关包括上限位14和下限位15，所述限位开关13上限位14与所述下限位15距离为5-10厘米；通过限位开关的上限位和下限位完成在混凝土注入过程中的操作，达到精细化处理，根据不同地质不同要求，完成混凝土的注入，不用人工测量和计算，便可完成操作，节省人工，节约成本。

优选的，所述横向可伸缩液压杆17安装有限位装置18，所述限位装置18包括前置限位19和后置限位20，所述前置限位19和后置限位20之间距离3-5厘米；同样的在两侧岩壁承重的同时，也通过混凝土的注入凝固达到不使用液压支架，就可以完成支撑作用，节约液压支撑杆使用，增加液压杆的使用频率，减少设备浪费，增加设备利用率。

优选的，所述两起重支柱8、可伸缩液压杆17和所述旋转器3通过承压橡胶管连接液压泵；通过三种液压设备使用一个液压泵，可减少经济成本，使用一个液压杆泵就可以完成操作。

优选的，所述滚轮6一侧安装有电动机23，通过所述电动机23控制所述滚轮6移动，所述电动机23功率5-10千瓦；通过电动机控制滚轮移动减少人员的工作量，提升经济效益。

优选的，所述混凝土泵管7连接混凝土泵机10，所述混凝土泵机10放置于所述混凝土泵池11内，所述混凝土泵池11通过插销连接于所述操作底座5后方；通过注入混凝土增加巷道的承压能力，在混凝土的使用上，加入混凝土凝固剂，混凝土的凝固时间控制在6-10小时，每350千克水泥添加3-5千克混凝土凝固剂。

优选的，所述除尘喷洒装置包括喷头22和压力喷管12，所述喷头22下方安装有旋转横杆，所述压力喷管12压力范围为1.5-2.5兆帕；在采煤面回撤工程中，产生大量的粉尘和煤灰，造成大量工人得疾病，造成工人职业病，使用除尘喷洒装置降低粉尘煤灰的扬起，减少工人的得病率。

优选的，一种采煤工作面的回撤装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：工作面支架回撤时，通过旋转器3带动摇摆座4转向需要拉动的液压支架的一侧，将机械手外臂2提升，带动机械手内臂1上的一起上提，通过链条带动液压支架上提，在此过程中会产生大量的粉尘和煤灰，此时所述除尘喷洒装置通过压力喷管12使所述喷头22喷水，降低粉尘煤灰的发生。

S2:将液压支架提拉出后，所述操作底座5向前移动，所述拱形承重梁板16通过所述两承重支柱8的举升顶住上方操作面，此时所述混凝土泵机10抽取混凝土，注入所述拱形承重梁板16与所述工作面之间，通过注入混凝土夯实，在通过所述两承重支柱8下降进一步注入混凝土，注入所述混凝土5-10厘米厚，完成操作；

S3：在此过程中，所述横向伸缩液压杆17后方缩减，混凝土注入两侧岩壁中，当混凝土注入厚3-5厘米时，停止注入，完成工作面的回撤工作，进而巩固了操作巷道的安全。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种更高效、更实用的综采回撤装置，可以直接一次抽出液压支架，替代了工作面回撤期间的单体支柱人工支护，同时保证了支护强度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换均视为在本发明的保护范围之内。