1.本实用新型涉及采煤工作面端头支护装置，属于煤矿开采设备技术领域。
背景技术：
2.薄煤层缓倾斜、倾斜大采长工作面，因采高较小，工作面回采过后顶板垮落较为均匀的充填采空区，且在顶板岩层完整、坚硬的情况下，悬顶面积较大，导致综采工作面两端头矿压显现明显，尤其以上端头最为严重。回采工作面端头支护条件虽比回采工作面多一个煤壁支撑，但在采动后引起的支承压力作用下，顶底板移近量加剧，顶板岩层离层或脱落，底板鼓起，支架急剧受载、下缩、变形、损坏等。一般来说煤壁前后方支承压力影响区长约50m。大倾角综放工作面端头的压力显现由于其倾角、顶煤等影响，表现更为复杂，工作面端头（上端头）布置如附图1所示，其中a代表煤壁前方支撑压力影响区；b代表工作面端头区域；c代表工作面机尾设备区域。
3.走向长壁后退式采煤法综采工作面上、下两巷端头通常存在顶板破碎情况，其主要原因是运输巷、回风巷通常沿煤层走向布置，而采场沿工作面倾向布置，端头区域及采场支护体均垂直于巷道顶板支护，使得端头与采面顶板存在受力方向不同、受力差异性，从而破坏了顶板的完整性；另外在上、下端头处，两巷的矿山压力和工作面矿山压力叠加，使得端头处压力的显现和围岩移动都变得极为复杂。对于薄煤层开采工作面而言，两巷高度通常采场高度，导致煤层顶板连续性遭到破坏，多种因素互相影响，造成端头区域顶板出现破碎情况，不仅增加了端头支护、维护的工作量，更极易发生漏顶、冒顶等事故，端头支护受力方向见附图2。
4.与近水平综采面端头支护相比，缓倾斜、倾斜煤层采煤工作面上端头，倾斜布置在工作面排尾架与回风巷抬棚顶梁之间形成一个三角区，且随工作面推进此三角区范围大小并非恒定，因空顶导致顶部矸石极易冒落并向上方扩展，直接威胁人员安全，导致“围岩-支架”稳定性控制困难，严重制约薄煤层工作面安全高效生产，如附图3所示。
技术实现要素：
5.本实用新型要解决的技术问题是：提供采煤工作面端头支护装置，以解决现有的薄煤层缓倾斜、倾斜大采长工作面的端头支护装置稳定性不佳的问题。
6.本实用新型采取的技术方案为：采煤工作面端头支护装置，包括第一液压端头支架、第二液压端头支架、支撑柱、工字钢以及半圆木，巷道的内顶部与巷道的圆弧顶部的轴线平行设置有半圆木，所述半圆木的下方与半圆木垂直设置有沿水平方向布置的工字钢，所述工字钢通过所述第一液压端头支架以及所述支撑柱支撑，所述工字钢上靠近巷道三角区的部分通过所述第二液压端头支架支撑在巷道三角区的底部。
7.优选的，所述支撑柱通过所述铰接顶梁与所述工字钢连接，所述铰接顶梁沿水平方向布置且与所述工字钢垂直布置。
8.优选的，所述半圆木位于巷道顶板破碎处的下方。
9.优选的，所述半圆木以及所述工字钢的层数为1层以上。
10.优选的，所述半圆木的长度为3-4m。
11.优选的，所述工字钢的长度为为4-5m。
12.本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型对现有的支护方式、支护设备进行改进，使用第一液压端头支架和第二液压端头支架支护配合工字钢、半圆木、支撑柱、铰接顶梁等结构对综采工作面安全出口与两巷连接超前压力影响范围内进行加强支护，每2个液压端头支架组成1组分别位于巷道的两侧，每组液压端头支架上方根据巷道条件及使用地点铺设不同长度工字钢，根据巷道顶板破碎及压力情况在工字钢上方铺设圆木，操作简单、顶板支护面积大、受力均匀、支护质量可靠。
附图说明
13.图1为工作面端头布置示意图；
14.图2为工作面端头支护示意图；
15.图3为工作面端头顶板支护三角区示意图；
16.图4为本实用新型整体结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
18.实施例1：采煤工作面端头支护装置，如图4所示，包括第一液压端头支架(3)、第二液压端头支架(6)、支撑柱(2)、工字钢(7)以及半圆木(8)，巷道（1）内左下部设置有瓦斯管(5)，巷道（1）的内顶部与巷道（1）的圆弧顶部的轴线平行设置有上下两排半圆木(8)，上排半圆木(8)为2根，下排半圆木(8)为3根，半圆木(8)的长度为3.6m，半圆木(8)位于巷道（1）顶板破碎处的下方，每排半圆木(8)的下方与半圆木(8)垂直设置有沿水平方向布置的工字钢(7)，工字钢(7)的左右两端与巷道（1）的侧壁接触，工字钢(7)的长度为为4.2m，工字钢(7)通过沿竖直方向布置的第一液压端头支架(3)以及支撑柱(2)支撑，支撑柱(2)通过铰接顶梁(4)与工字钢(7)连接，铰接顶梁(4)沿水平方向布置且与工字钢(7)垂直布置，工字钢(7)上靠近巷道（1）三角区的部分通过第二液压端头支架(6)支撑在巷道（1）三角区的底部。第二液压端头支架(6)倾斜布置。第一液压端头支架(3)和第二液压端头支架(6)的型号均为zy3800/10/20d型超前支护液压支架。
19.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征：
1.采煤工作面端头支护装置，其特征在于：包括第一液压端头支架(3)、第二液压端头支架(6)、支撑柱(2)、工字钢(7)以及半圆木(8)，巷道（1）的内顶部与巷道（1）的圆弧顶部的轴线平行设置有半圆木(8)，所述半圆木(8)的下方与半圆木(8)垂直设置有沿水平方向布置的工字钢(7)，所述工字钢(7)通过所述第一液压端头支架(3)以及所述支撑柱(2)支撑，所述工字钢(7)上靠近巷道（1）三角区的部分通过所述第二液压端头支架(6)支撑在巷道（1）三角区的底部。2.根据权利要求1所述的采煤工作面端头支护装置，其特征在于：所述支撑柱(2)通过铰接顶梁(4)与所述工字钢(7)连接，所述铰接顶梁(4)沿水平方向布置且与所述工字钢(7)垂直布置。3.根据权利要求1所述的采煤工作面端头支护装置，其特征在于：所述半圆木(8)位于巷道（1）顶板破碎处的下方。4.根据权利要求1所述的采煤工作面端头支护装置，其特征在于：所述半圆木(8)以及所述工字钢(7)的层数为1层以上。5.根据权利要求1所述的采煤工作面端头支护装置，其特征在于：所述半圆木(8)的长度为3-4m。6.根据权利要求1所述的采煤工作面端头支护装置，其特征在于：所述工字钢(7)的长度为4-5m。
技术总结
本实用新型公开了采煤工作面端头支护装置，包括第一液压端头支架、第二液压端头支架、支撑柱、工字钢以及半圆木，巷道的内顶部与巷道的圆弧顶部的轴线平行设置有半圆木，半圆木的下方与半圆木垂直设置有沿水平方向布置的工字钢，工字钢通过第一液压端头支架以及支撑柱支撑，工字钢上靠近巷道三角区的部分通过第二液压端头支架支撑在巷道三角区的底部。本实用新型中每组液压端头支架上方根据巷道条件及使用地点铺设不同长度工字钢，根据巷道顶板破碎及压力情况在工字钢上方铺设圆木，操作简单、顶板支护面积大、受力均匀、支护质量可靠。支护质量可靠。支护质量可靠。
技术研发人员：刘昌祥 金泽平 包文涛 王恩诗 王檑
受保护的技术使用者：贵州盘江精煤股份有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/6/6
声明：
“采煤工作面端头支护装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：贵州盘江精煤股份有限公司
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2024年07月17日 ~ 19日 
