一种垂直夯实固体充填液压支架及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种垂直夯实固体充填液压支架及其使用方法，属于煤矿固体充填开采设备技术领域。液压支架包括支架基体、导轨式平台、底卸式刮板输送机和夯实机构，其中，支架基体一侧设置有导轨式平台，导轨式平台上设置有底卸式刮板输送机，导轨式平台一侧设置有夯实机构。本发明专利技术通过设置垂直夯实机构显著提高充填体的充实率，减小了充填体的压缩变形量，充填体欠接顶量几乎没有，充填效果好，制造成本低。制造成本低。制造成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直夯实固体充填液压支架及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种垂直夯实固体充填液压支架及其使用方法，属于煤矿固体充填开采设备


技术介绍

[0002]随着我国对生态环境的保护要求越来越高和解放“三下”压煤，提高矿井采出率的迫切需求，充填开采技术作为重要的绿色开采手段越来越受到重视。虽然固体充填采煤技术有效解决了上述问题，但充填过程中由于夯实机构的夯实方向与充填体真实受力方向不同，导致充实率不高，从而使充填体的压缩变形量较大。且夯实机构与多空底卸式刮板输送机产生干扰效应，导致欠接顶量较大。另外，传统的机械化固体充填技术需要每一个充填支架设置一个夯实机构，配备成本高，进而使整体液压支架的制造成本比较高，经济效益差。为此，提出一种能够提高充填效果且成本较低的充填支架。
[0003]中国专利文件CN106321102B公开了一种煤矿固体密实条带充填采煤方法，采用胶结充填和固体充填相结合的方法，在地面充填材料制备站制备胶结充填材料，利用充填泵泵送至位于采煤工作面的充填液压支架尾部采空区设置的多个条形拉网中，形成多个条带式胶结挡墙；同时将固体物料通过垂直投料井投放至井下矸石仓内；通过井下运输系统将固体物料输送至采空区充填工作面，利用高位自移式充填物料的转载机将固体物料运输至悬挂在充填液压支架尾梁上的夯实刮板输送机上，将固体物料卸至胶结挡墙形成的四周密闭空间，借助夯实刮板输送机完成固体物料的夯实，实现条带充填。该方法通过夯实刮板输送机完成对充填体垂直夯实，由于刮板输送机自身高度，导致充填固体物料欠接顶量较大，充填效果不好；且其需要多组夯实油缸，成本较高。
[0004]中国专利文件CN111485929A公开了一种综采抛矸充填液压支架及其充填方法，该液压支架包括无夯实机构的矸石充填液压支架及其后部的皮带抛矸机构，无夯实机构的矸石充填液压支架由前顶梁、后尾梁、底座及连接前顶梁、后尾梁与底座之间的四根立柱及四连杆组成，还有后尾梁吊挂的多孔底卸式刮板输送机；抛矸皮带机构由后座、垂直升降油缸、皮带机、水平拉移油缸及后挡板组成，皮带机倾斜角度为10
°
～45
°
。充填方法为：割煤时，打开充填液压支架的后置刮板漏矸孔并开启其后置皮带机，矸石从漏矸孔落入皮带机上，输送带高速旋转将矸石抛入采空区实现充填。该液压支架采用“以抛代夯”的作业方式，仅依靠煤矸石的自重会导致充填体充实率不高，从而使充填体的压缩变形量较大，充填效果差，达不到充填要求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种垂直夯实固体充填液压支架，通过设置垂直夯实机构显著提高充填体的充实率，减小了充填体的压缩变形量，充填效果好，制造成本低。
[0006]本专利技术还提供上述垂直夯实固体充填液压支架的使用方法。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种垂直夯实固体充填液压支架，包括支架基体、导轨式平台、底卸式刮板输送机和夯实机构，其中，
[0009]支架基体一侧设置有导轨式平台，导轨式平台上设置有底卸式刮板输送机，导轨式平台一侧设置有夯实机构。
[0010]优选的，支架基体包括顶梁、底座、立柱和四连杆，顶梁包括前顶梁和后顶梁，前顶梁连接有后顶梁，后顶梁上设置有导轨式平台，顶梁和底座之间对称设置有立柱，立柱之间设置有四连杆。
[0011]进一步优选的，底座上靠近导轨式平台的一侧设置有隔离板，隔离板至少通过一个千斤顶与底座连接，通过设置隔离板隔离开填充物料，通过千斤顶带动隔离板升降。
[0012]优选的，支架基体上设置有位置传感器，通过位置传感器检测充填物料的充填高度。
[0013]优选的，底卸式刮板输送机的刮板上设置有卸料口，卸料口上通过液压油缸设置有密封卸料口的插板，通过液压油缸推拉插板控制卸料口的闭合。
[0014]优选的，夯实机构通过驱动电机和驱动轮连接于导轨式平台，通过电机驱动驱动轮运动带动夯实机构沿导轨式平台做往复运动。
[0015]优选的，夯实机构包括两组夯实油缸、铰接装置和夯实板，两组夯实油缸通过铰接装置连接于一起，一组夯实油缸连接有导轨式平台，另一组夯实油缸输出端设置有夯实板，两组夯实油缸可以同时控制夯实板的上下移动，中间铰接装置可以调整夯实板的作业方向，铰接装置为自动旋转装置，可采用机械臂中的自由度关节，实现夯实板的方向自由调整。
[0016]优选的，支架基体设置有至少2个，具体数量可根据工作面长度确定，通过多个支架基体支撑起导轨式平台。
[0017]上述垂直夯实固体充填液压支架的使用方法，操作步骤如下：
[0018]S1，工作面下部填充作业，首先落料从底卸式刮板输送机机头向机尾方向依次进行，先打开底卸式刮板输送机机头的第一个卸料口，对该卸料口下的采空区进行充填，此时夯实机构处在第二个卸料口位置，夯实机构初始状态为竖向压缩状态；
[0019]待落料高度充填至距离夯实机构0.3米时，打开第二个卸料口进行落料，同时关闭第一个卸料口，夯实机构移动到第一个卸料口位置，对第一个卸料口下侧的充填物料进行一次夯实；
[0020]待第二卸料口下方的充填物料到达同样高度位置时，关闭第二卸料口，同时夯实机构移动到第二卸料口进行夯实，并开启第一卸料口进行二次落料；
[0021]当落料接触到夯实机构时，打开第二卸料口，同时关闭第一卸料口，第一卸料口不再夯实，夯实机构移动到第三卸料口，此时完成第一卸料口下采空区的充填作业，依次循环，直至完成最后一个卸料口下的充填；
[0022]S2，工作面上部充填作业，落料从底卸式刮板输送机机尾向机头方向依次进行，待机尾最后一个卸料口二次落料接触到底卸式刮板输送机时，移出底卸式刮板输送机机尾的支架基体，同时打开机尾处的第二卸料口进行落料，此时夯实机构在机尾第三卸料口位置，通过铰接装置转动夯实板的方向，在横向上，通过转换夯实板的夯实角度，将第二卸料口下
的落料向机尾最后一个卸料口下的空间进行充填夯实，完成机尾最后一个卸料口所处采空空间的充填，然后依次循环，使整个工作面全部充填夯实后，转换作业方向，进行下一个工作面充填。
[0023]本专利技术的有益效果在于：
[0024]1、本专利技术提供一种垂直夯实固体充填液压支架，通过设置垂直夯实机构显著提高充填体的充实率，减小了充填体的压缩变形量，充填效果好，制造成本低。
[0025]2、本专利技术采用可转变方向的夯实机构，通过支架的及时移出，减弱了夯实机构与多空底卸式刮板输送机产生的干扰效应，大大减小了充填体的欠接顶量。
[0026]3、本专利技术仅使用了一个夯实机构，减少了配备成本，从而降低了整个充填系统的使用成本，提高了企业经济效益。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术的充填工艺示意图(一)；
[0029]图3为本专利技术的充填工艺示意图(二)；
[0030]其中：1、支架基体；2、底座；3、立柱；4、顶梁；5、四连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直夯实固体充填液压支架，其特征在于，包括支架基体、导轨式平台、底卸式刮板输送机和夯实机构，其中，支架基体一侧设置有导轨式平台，导轨式平台上设置有底卸式刮板输送机，导轨式平台一侧设置有夯实机构。2.如权利要求1所述的垂直夯实固体充填液压支架，其特征在于，支架基体包括顶梁、底座、立柱和四连杆，顶梁包括前顶梁和后顶梁，前顶梁连接有后顶梁，后顶梁上设置有导轨式平台，顶梁和底座之间对称设置有立柱，立柱之间设置有四连杆。3.如权利要求2所述的垂直夯实固体充填液压支架，其特征在于，底座上靠近导轨式平台的一侧设置有隔离板，隔离板通过千斤顶与底座连接。4.如权利要求2所述的垂直夯实固体充填液压支架，其特征在于，支架基体上设置有位置传感器。5.如权利要求4所述的垂直夯实固体充填液压支架，其特征在于，底卸式刮板输送机的刮板上设置有卸料口，卸料口上通过液压油缸设置有插板。6.如权利要求5所述的垂直夯实固体充填液压支架，其特征在于，夯实机构通过驱动电机和驱动轮连接于导轨式平台。7.如权利要求6所述的垂直夯实固体充填液压支架，其特征在于，夯实机构包括两组夯实油缸、铰接装置和夯实板，两组夯实油缸通过铰接装置连接于一起，一组夯实油缸连接有导轨式平台，另一组夯实油缸输出端设置有夯实板。8.如权利要求1所述的垂直夯实固体充填液压支架，其特征在于，支架基体设置有至少2个。9.一种如权利要求7所述的垂直夯实固体充填液压支架的使用方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊文，张玉杰，李世芳，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：