煤礦井下聯絡橫川填充系統的製作方法

2023-06-07 06:38:31

專利名稱：煤礦井下聯絡橫川填充系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在煤礦井下開採過程中快速完成密閉工作面尾部的聯絡橫川的填充裝置。
背景技術：
現有的高瓦斯礦井的回採工作面一般是採用多巷布置方式，為了治理採煤工作面的上隅角的瓦斯，工作面迴風一側的兩條巷道之間每間隔30-50米就要布置一個聯絡橫川。在採煤過程中，隨著工作面的推進，尾部的聯絡橫川需要及時進行永久性密閉。對尾部的聯絡橫川的封閉，傳統的做法大體有兩種:一種是採用磚塊砌牆密閉施工的方法，在聯絡橫川中砌兩堵磚牆，並在兩堵磚牆中間充填黃土或矸石；另一種方法是採用料石砌牆密閉施工，在聯絡橫川中砌兩堵料石牆，在兩堵料石牆中間充填黃土或矸石。這兩種方法都存在工程量大，施工進度慢，工人勞動強度高，作業環境差和密閉性差的特點。發明內容
本發明提供了一種煤礦井下聯絡橫川填充系統，解決了現有煤礦井下聯絡橫川填充裝置所存在的工程量大，密閉性差和施工進度慢的技術問題。
本發明是通過以下技術方案解決以上技術問題的:
一種煤礦井下聯絡橫川填充系統，包括採煤工作面上的採空區、運輸順槽和迴風順槽，在採空區與迴風順槽之間設置有聯絡橫川，在聯絡橫川內的靠近採空區一側設置有不回收框架，在聯絡橫川內靠近迴風順槽一側設置有回收框架，在運輸順槽中設置有活動料車和填充泵站，在迴風順槽中設置有混料器，在不回收框架與回收框架之間設置有一填充袋，在通過前聯絡橫川連通的運輸順槽和迴風順槽中分別設置有甲料漿液進料管和乙料漿液進料管，甲料漿液進料管的一端與填充泵站連通，甲料漿液進料管的另一端與混料器連通，乙料漿液進料管的一端與填充泵站連通，乙料漿液進料管的另一端與混料器連通，混料器的出口通過混合料膠管與填充袋的頂面上設置的漿液注入口連通，在活動料車上分別設置有甲料漿液和乙料漿液。
不回收框架是由豎直方向的固定立柱和橫向踏板組成的網格狀矩形框架，在不回收框架上設置有不回收框架網格狀鐵絲網，在固定立柱與採空區一側的地面之間設置有斜撐，回收框架為活動的矩形框架，在回收框架的矩形框架上設置有回收框架網格狀鐵絲網，在回收框架的鄰近迴風順槽的一 側設置有單體液壓支柱。
在填充袋的密閉的箱形袋體的十二個楞上均均布有拉環，在填充袋的頂面上分別設置有排氣口和漿液注入口，填充袋的一側面上的拉環與不回收框架固定連接在一起，填充袋的另一側面上的拉環與回收框架活動連接在一起。
本發明有效地提高了密閉聯絡橫川的施工工效，施工勞動強度低，投入經費少，聯絡橫川的密閉效果好，特別適合於封閉井下聯絡橫川。


圖1是本發明的結構示意圖2是本發明的不回收框架9的結構示意圖3是本發明的回收框架10的結構示意圖4是本發明的填充袋11的結構示意圖。
具體實施方式
一種煤礦井下聯絡橫川填充系統，包括採煤工作面4上的採空區6、運輸順槽5和迴風順槽7，在採空區6與迴風順槽7之間設置有聯絡橫川8，在聯絡橫川8內的靠近採空區6 —側設置有不回收框架9，在聯絡橫川8內靠近迴風順槽7 —側設置有回收框架10，在運輸順槽5中設置有活動料車23和填充泵站22，在迴風順槽7中設置有混料器19，在不回收框架9與回收框架10之間設置有一填充袋11，在通過前聯絡橫川連通的運輸順槽5和迴風順槽7中分別設置有甲料漿液進料管20和乙料漿液進料管21，甲料漿液進料管20的一端與填充泵站22連通，甲料漿液進料管20的另一端與混料器19連通，乙料漿液進料管21的一端與填充泵站22連通，乙料漿液進料管21的另一端與混料器19連通，混料器19的出口通過混合料膠管18與填充袋11的頂面上設置的漿液注入口 3連通，在活動料車23上分別設置有甲料漿液和乙料漿液。
不回收框架9是由豎直方向的固定立柱12和橫向踏板13組成的網格狀矩形框架，在不回收框架9上設置有不回收框架網格狀鐵絲網14，在固定立柱12與採空區6 —側的地面之間設置有斜撐15，回收框架10為活動的矩形框架，在回收框架10的矩形框架上設置有回收框架網格狀鐵絲網16，在回收框架10的鄰近迴風順槽7的一側設置有單體液壓支柱17。
在填充袋11的密閉的箱形袋體的十二個楞上均均布有拉環I，在填充袋11的頂面上分別設置有排氣口 2和漿液注入口 3，填充袋11的一側的拉環I與不回收框架9固定連接在一起，填充袋11的另一側的拉環與回收框架10活動連接在一起。
本發明的整個充填系統按場地分，有三部分組成:移動充填泵站、充填管路和充填體。
移動充填泵站位於運輸順槽5的巷道中的二輛平板車上，平板車的外形尺寸(長X寬X高)為:5000毫米X 30·00毫米X 600毫米，車上面分別放置填充泵站22和四個攪拌桶。在活動料車23上分別堆放甲料充填材料和乙料充填材料。
充填管路是由兩路帶有快速接頭的直徑為35毫米的高壓膠管、混料器19和一根直徑為35毫米的混合料膠管18組成，甲料漿液進料管20和乙料漿液進料管21分別用來泵送甲料漿液和乙料漿液，每路管的總長度根據現場條件具體確定。
充填體位於運輸順槽5與迴風順槽7之間的聯絡橫川8內，即快速封閉施工地點處，由單體液壓支柱17、充填框架和充填袋11構成充填體的成型設施，甲料漿液和乙料漿液經混合器19混合後，由進液管泵入充填袋11內，直到充滿袋頂並與況井頂部銜接為止。
高水速凝材料的甲、乙兩種漿液均勻混合後，強度發展會很快，混合均勻I小時後強度可達0.5-1.0MPa，2小時後可達1.5MPa以上，12-24小時後可達3MPa以上，3天後可達4MPa以上，最終可達5MPa以上。此外，高水速凝材料還具有如下特點:(I)泵送性能好；(2)充填體具有較高的殘餘強度和良好的「恆阻」特性；(3)材料本身無毒、無害、腐蝕性小。
填充袋11為雙面PVC充填袋，它是用來容納充填漿液的成型設施之一，它具有一定的強度，不漏液，能密封充填材料，隔空氣，以避免充填體的風化。同時，要求充填袋11的材質具有抗靜電、抗燃燒性能。充填袋11的設計尺寸要結合密閉礦井聯絡橫川的大小，一般使用一個填充袋即可封閉住聯絡橫川。其中每個楞上的拉環I的間距250毫米，均布置在充填袋的邊緣處。
為了使充填袋裡的漿液按設計的形狀凝固，設置了充填框架。其中靠採空區一側為不回收框架支護，不回收框架9採用木柱、背板、鐵網構成，木柱直徑為150毫米，木柱為3.6米長的圓木柱，一般採用5根立柱和3根斜撐；背板採用厚20毫米，寬200毫米，長1.5米的若干根；鐵網一般採用長5.7米，寬1.1米的經緯網4片。靠迴風順槽7 —側採用回收框架10和單體液壓支柱17支護，回收框架的拆卸要方便，它主要有三片框架組成，每片框架高3.4米，寬1.8米，用45號角鋼和直徑為10毫米的圓鋼及鐵網焊接而成。
本發明正常情況下，需要9個工人施工，充填框架的支設需2.5小時，泵送充填鹼液需5.5個小時完成 ，共需時間為8個小時即可完成一個聯絡橫川的永久封閉。
權利要求
1.一種煤礦井下聯絡橫川填充系統，包括採煤工作面(4)上的採空區(6)、運輸順槽(5)和迴風順槽(7)，在採空區(6)與迴風順槽(7)之間設置有聯絡橫川(8)，在聯絡橫川(8)內的靠近採空區(6)—側設置有不回收框架(9)，在聯絡橫川(8)內靠近迴風順槽(7)一側設置有回收框架(10)，在運輸順槽(5)中設置有活動料車(23)和填充泵站(22)，在迴風順槽(7)中設置有混料器(19)，其特徵在於，在不回收框架(9)與回收框架(10)之間設置有一填充袋(11)，在通過前聯絡橫川連通的運輸順槽(5)和迴風順槽(7)中分別設置有甲料漿液進料管(20)和乙料漿液進料管(21)，甲料漿液進料管(20)的一端與填充泵站(22)連通，甲料漿液進料管(20)的另一端與混料器(19)連通，乙料漿液進料管(21)的一端與填充泵站(22)連通，乙料漿液進料管(21)的另一端與混料器(19)連通，混料器(19)的出口通過混合料膠管(18)與填充袋(11)的頂面上設置的漿液注入口(3)連通，在活動料車(23)上分別設置有甲料漿液和乙料漿液。
2.根據權利要求1所述的一種煤礦井下聯絡橫川填充系統，其特徵在於，不回收框架(9)是由豎直方向的固定立柱(12)和橫向踏板(13)組成的網格狀矩形框架，在不回收框架(9)上設置有不回收框架網格狀鐵絲網(14)，在固定立柱(12)與採空區(6) —側的地面之間設置有斜撐(15)，回收框架(10)為活動的矩形框架，在回收框架(10)的矩形框架上設置有回收框架網格狀鐵絲網(16)，在回收框架(10)的鄰近迴風順槽(7)的一側設置有單體液壓支柱(17)。
3.根據權利要求2所述的一種煤礦井下聯絡橫川填充系統，其特徵在於，在填充袋(11)的密閉的箱形袋體的十二個楞上均均布有拉環(I)，在填充袋(11)的頂面上分別設置有排氣口(2)和漿液注入口(3)，填充袋(11)的一側面上的拉環(I)與不回收框架(9)固定連接在一起，填充袋(·11)的另一側面上的拉環(I)與回收框架(10)活動連接在一起。
全文摘要
本發明公開了一種煤礦井下聯絡橫川填充系統，解決了現有的煤礦井下聯絡橫川填充裝置存在的密閉性差和施工進度慢的問題。包括活動料車(23)、填充泵站(22)和混料器(19)，在不回收框架(9)與回收框架(10)之間設置有一填充袋(11)，在通過前聯絡橫川連通的運輸順槽(5)和迴風順槽(7)中分別設置有甲料漿液進料管(20)和乙料漿液進料管(21)，甲、乙料漿液進料管的一端與填充泵站(22)連通，另一端與混料器(19)連通，混料器(19)的出口通過混合料膠管(18)與填充袋(11)的頂面上設置的漿液注入口(3)連通。本發明有效地提高了密閉聯絡橫川的施工工效，聯絡橫川的密閉效果好，特別適合於封閉井下聯絡橫川。
文檔編號E21F15/06GK103233774SQ20131012795
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月10日 優先權日2013年4月10日
發明者宋朝陽, 褚東生, 崔永紅, 毛清華, 李建永 申請人:山西晉城煤業集團勘察設計院有限公司