充填矸石液壓支架的製作方法

2023-05-20 12:27:36

專利名稱：充填矸石液壓支架的製作方法
技術領域：
本發明涉及煤礦綜採支護設備液壓支架，特別是一種將掘進工作面的矸石在井下直接充填到綜採工作面採空區的充填矸石液壓支架。
背景技術：
矸石是煤炭生產和加工中的伴生廢棄物，大量矸石長期堆存，佔用土地，同時造成自燃，汙染大氣和地下水質。回採面採空區是井下可容納矸石的最大空間，在採空區處理矸石，是最經濟、最合理的方案。回填採空區，不但能實現矸石不上井，不佔地，減少環境汙染，而且可減小地表下沉，大幅度解放煤炭儲量。目前充填方法有水力和風力兩種，但水力充填主要用沙子。
《煤礦總工程師工作指南》上冊第737～744頁介紹了風力充填採煤法。風力充填是在迴風巷內設置充填機，用膠帶輸送機將充填料由料倉輸送到迴風巷加入充填機，在風力作用下經充填管路將充填料吹到採空區內。充填工作面選用與充填配套的液壓支架，支架後部有剛性連接的後梁，以維護充填空間和懸掛風力充填管，後梁的末端有尾梁。在掩護梁上開有窗口，供人員從採煤空間進入充填空間作業。風力充填具有上述一系列優點，但需要增設一套獨立的風力充填系統，設備多，投資大，技術複雜，增加成本，粉塵大。

發明內容
為了克服現有充填矸石液壓支架需配置專用充填設備、投資大、技術複雜、成本高的不足，本發明提供一種新的充填矸石液壓支架，由該支架組成的充填系統除具有一般充填所共有的實現掘進矸石回填不上井的一系列優點外，還具有配置設備少、系統簡單、技術不複雜，投資少，不受移架影響、可彎曲運輸矸石的特點。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是充填矸石液壓支架由頂梁、立柱、底座、尾梁、尾梁千斤頂以及支架後部尾梁之下懸掛的刮板輸送機溜槽等構成。尾梁吊掛的刮板輸送機溜槽的槽板上有漏矸孔。該支架布置在綜採工作面時，其尾梁懸掛的溜槽依次順序聯接，並與綜採工作面上、下端頭的溜尾、溜頭聯接為整部刮板輸送機。利用該後懸式刮板輸送機運矸和漏矸，實現充填綜採工作面採空區的目的。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案還可以是充填矸石液壓支架的溜槽槽板上的漏矸孔，沿刮板輸送機、自上端頭至下端頭，由小逐漸加大。或者，在溜槽槽板上的漏矸孔底面安裝插板及其滑道。溜槽槽幫的側面設插入插板的插口。
充填矸石液壓支架的尾梁千斤頂與頂梁後端下垂的鉸接耳板鉸接，該鉸接耳板通過連板與底座前端上翹的鉸接耳板鉸接。溜槽用圓環鏈吊掛，其長度與充填支架的寬度相應，尾梁末端設輸送機護板，底座後端設支架護板。
本發明與現有技術相比具有如下優點①在井下處理掉掘進矸石，實現矸石不上井，減少矸石運輸提升費用。矸石回填採空區，減少地表下沉，減少對地面建築、公路等的影響。矸石不上井，減少矸石山的佔地面積和汙染，具有巨大的經濟效益和社會效益。
②利用該充填支架的後懸式刮板輸送機進行矸石充填，組成的充填系統簡單，配置設備少，技術不複雜，投資少，成本低。
③後懸式刮板輸送機隨液壓支架的移架而前移，可實現彎曲運輸、不間斷運輸，不受移架影響，不必像帶式輸送機那樣需要調直。


圖1是本發明充填矸石液壓支架的結構示意圖主視2是本發明充填矸石液壓支架的結構示意圖側視3是本發明充填矸石液壓支架底座的結構示意圖俯視4是充填矸石液壓支架的帶漏矸孔溜槽的結構示意圖主視5是充填矸石液壓支架的帶漏矸孔溜槽的結構示意圖側視6是圖4中的A-A剖視7是充填矸石液壓支架充填方式的示意8是充填矸石液壓支架運矸充填方式的示意9是充填矸石液壓支架運矸充填採空區的設備布置示意中1-頂梁、2-立柱、3-尾梁、4-懸吊圓環鏈、5-輸送機護板、6-溜槽、7-尾梁千斤頂、8-支架護板、9-連杆、10-底座、11-懸吊聯接座、12-溜槽槽幫、13-插板的端板、14-漏矸孔、15-溜槽槽板、16-插板、17-滑道、18-插板把手、19-充填矸石、20-上刮板、21-下刮板、22-底板、23-上巷運矸皮帶機、24-充填區、25-採空區、26-後懸式刮板輸送機、27-回採工作面、28-工作面刮板輸送機、29-運輸巷帶式輸送機具體實施方式
以下結合附圖對本發明的實施例作進一步詳述。
在圖1～3中示出的本發明充填矸石液壓支架，主要由頂梁(1)、立柱(2)、底座(10)、尾梁(3)、尾梁千斤頂(7)、溜槽(6)、前探梁、側護梁等組成。刮板輸送機溜槽(6)由與其兩側的懸吊聯接座(11)聯接的四條懸吊圓環鏈(4)懸掛在尾梁(3)之下，溜槽(6)槽板(15)上開有卸矸充填用的漏矸孔(14)。
當充填矸石液壓支架在綜採工作面布置之後，各充填矸石液壓支架尾梁(3)之下懸掛的溜槽(6)依次順序聯接，並與分別布置在綜採工作面上、下端頭的溜尾、溜頭，聯接成一整部後懸式可彎曲刮板輸送機(26)。因此，每節溜槽(6)的長度應與充填矸石液壓支架的寬度相適應，並儘量採用寬槽幫的輕型溜槽，以利於縮短充填時間。
每節溜槽(6)槽板上的漏矸孔(14)，沿後懸式刮板輸送機(26)、自上端頭至下端頭，由小逐漸加大。
尾梁(3)末端設輸送機護板(5)。底座(10)後端設支架護板(8)。兩護板(5、8)起擋矸、掩護作用。
尾梁千斤頂(7)為兩根，它們的一端與尾梁(3)鉸接，另一端分別與頂梁(1)後端下垂的鉸接耳板鉸接，該鉸接耳板又通過連板(9)與底座(10)前端上翹的鉸接耳板相鉸接。以增加支架的支護強度和穩定性。
在圖4～6中示出本發明另一實施例支架尾梁懸掛的溜槽的結構。支架尾梁懸掛的溜槽槽板(15)上開有相同的漏矸孔(14)，漏矸孔(14)的底面插有調節該孔開口大小的插板(16)，溜槽槽幫(12)的外側有插入插板(16)的插口，槽板(15)底面上焊有插板(16)的滑道(17)，插板(16)的外側有端板(13)及其把手(18)。插板的端板(13)應在靠工作面一側，以便調節漏矸孔(14)。
在圖7～9中示出本發明充填矸石液壓支架運矸充填採空區的工作方式、以及該支架及其相關設備在綜採工作面的布置情況。
1.充填矸石液壓支架前、後配備雙側同向不等位的兩部刮板輸送機前部的靠近回採工作面(27)的工作面刮板輸送機(28)和後部的位於採空區(25)的後懸式刮板輸送機(26)。充填矸石液壓支架除了滿足支護頂板、綜採面生產的要求，同時要達到充填採空區(25)的要求。
2.充填矸石液壓支架後部懸掛的溜槽(6)，與綜採面上、下端頭的溜尾、溜頭，組成整部的後懸式刮板輸送機(26)後，實現運矸充填採空區，並與充填支架配合使用，具有以下特點①充填矸石通過後懸式刮板輸送機(26)溜槽槽板的漏矸孔(14)洩漏進行，漏矸孔(14)的大小是根據充填料的塌落角、充填高度、輸送量確定或調節。
②上刮板(20)的作用是推移充填矸石，下刮板(21)的作用是推平由漏矸孔(14)洩漏到採空區底板(22)的充填矸石。
③後懸式刮板輸送機(26)通過柔性的懸吊圓環鏈(4)實現萬向可調節式懸掛。
④後懸式刮板輸送機(26)隨移架前移。能實現可彎曲運輸，移架不影響運輸充填矸石，不必像帶式輸送機那樣需要調直。
⑤後懸式刮板輸送機(26)是在充填支架的尾梁(3)和輸送機護板(5)的掩護下進行的，可保證充填設備的安全。同時設備維修時可以採用前移支架達到維修空間時進行。充填過程中無需人員進入充填區(24)，因此，充填時可以不配備風量，相應減少了粉塵的產生。
充填刮板輸送機(26)的溜尾、溜頭，分別設置在綜採工作面的上、下端頭，即上巷、運輸巷的底板上，並用單體支柱加以支護和穩定。
3.綜採工作面生產系統、充填系統融合為一體，回採、充填同時進行。充填矸石的運輸系統是，在綜採面外部用可卸式礦車通過軌道運輸，將經破碎的矸石轉運到充填矸石卸載站，後將矸石經上巷矸石輸送機運至綜採工作面上端頭，再由後懸式刮板輸送機(26)將矸石運至綜採面的採空區(25)進行充填。上巷除了運輸充填矸石，仍用作軌道運輸、輔助運料。
上巷矸石輸送機可以採用帶式輸送機(23)，也可以採用刮板輸送機。採用帶式輸送機(23)運輸時，要用可伸縮式皮帶機，皮帶機機頭置於上巷遠離綜採工作面一端。採用刮板輸送機時，刮板機機頭置於綜採工作面上端頭。下巷作運輸巷，布置順槽可伸縮帶式輸送機(29)以及順槽轉載機等。
充填矸石液壓支架除了上述實施例外，其尾梁千斤頂(7)的聯接也可採用其他形式，如尾梁千斤頂(7)與底座(10)後端上翹的鉸接耳板鉸接。後懸式刮板輸送機的吊掛也可採用鋼絲繩懸掛。
權利要求
1.一種充填矸石液壓支架，包括頂梁(1)、立柱(2)、底座(10)、尾梁(3)、尾梁千斤頂(7)以及支架後部懸掛的充填器具，其特徵在於所說的支架後部懸掛的充填器具是尾梁(3)之下懸掛的刮板輸送機溜槽(6)，溜槽(6)槽板上有漏矸孔(14)；充填矸石液壓支架布置在綜採工作面時，其尾梁(3)懸掛的溜槽(6)依次順序聯接，並與綜採工作面上、下端頭的溜尾、溜頭聯接為整部刮板輸送機(26)。
2.根據權利要求1所述的充填矸石液壓支架，其特徵在於所說的溜槽(6)槽板上的漏矸孔(14)，沿刮板輸送機(26)、從上端頭至下端頭，由小逐漸變大。
3.根據權利要求1所述的充填矸石液壓支架，其特徵在於所說的溜槽(6)槽板上的漏矸孔(14)，其底面有插板(16)及其滑道(17)；溜槽(6)靠工作面一側的槽幫(12)外側有插入插板(16)的插口。
4.根據權利要求1所述的充填矸石液壓支架，其特徵在於所說的尾梁千斤頂(7)與頂梁(1)後端下垂的鉸接耳板相鉸接，該鉸接耳板通過連板(9)與底座(10)前端上翹的鉸接耳板相鉸接。
5.根據權利要求1所述的充填矸石液壓支架，其特徵在於所說的尾梁(3)與懸掛溜槽(6)之間有圓環鏈(4)聯接，每節溜槽的長度與充填液壓支架的寬度相對應；尾梁(3)末端有輸送機護板(5)；底座(10)後端有支架護板(8)。
6.根據權利要求1所述的充填矸石液壓支架，其特徵在於所說的吊掛溜槽(6)為寬槽幫輕型溜槽。
全文摘要
一種用於煤礦綜採工作面的充填矸石液壓支架，由頂梁(1)、立柱(2)、底座(10)、尾梁(3)、尾梁千斤頂(7)及尾梁(3)下懸掛的刮板輸送機溜槽(6)等構成。懸掛溜槽(6)的槽板上開有漏矸孔(12)。該充填支架布置在綜採工作面，懸掛溜槽(6)依次順序聯接，並與綜採工作面上、下端頭的溜尾、溜頭聯接為整部的刮板輸送機(26)。本充填支架除了作為綜採支護設備，還為主組成矸石充填系統。該充填系統除了具有一般充填方式所共有的在井下處理掉矸石減少運輸提升、減少地表下沉、減少矸石山佔地面積和汙染等優點外，還具有系統簡單、設備少、技術不複雜，投資少，不受移架影響，實現可彎曲、不間斷運輸充填矸石的特點。
文檔編號E21D15/48GK1873188SQ200510043629
公開日2006年12月6日 申請日期2005年5月30日 優先權日2005年5月30日
發明者郎慶田, 孫仲輝, 佟強, 鞏克玉, 王貫東, 殷培軍 申請人:佟強