【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿山充填和煤矿井下支护，具体涉及一种膏体充填支架系统及其施工方法。
技术介绍
1、膏体充填支架在充填开采工作面的排放通常采用多个支架沿着充填工作面宽度方向并排排列的方式，但是，由于井下充填工作面环境恶劣，工作面的地面并不平整，支架之间的排列并不能完全齐整，导致支架之间出现较大的缝隙。膏体料浆在充填支架后方充注达到一定的高度时，会对充填支架有一定的挤压作用，膏体料浆会沿着支架之间的缝隙流入充填工作面，从而造成工作面的污染，甚至可能因膏体料浆凝结限制了充填支架的移动，对设备造成损坏。虽然目前也提出了一些避免膏体料浆污染充填工作面的解决方法，比如，通过在充填支架后方布设隔膜或者充填袋的方式用来隔挡充填料浆，但是在整个充填工艺中增加这一工序会严重延缓整个充填工作面的工效，最终严重影响充填开采工作面的产能。为此，本专利技术提出了一种充填支架架间的自动密封系统，用来解决充填支架对架后膏体的隔挡问题。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提出一种膏体充填支架系统及其施工方法，以解决现技术中存在的由于充填支架对架后膏体料浆无法充分隔挡而导致的膏体料浆流入充填工作面的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
3、一种膏体充填支架系统，包括多个沿综采工作面宽度方向并列连接的充填支架，所述充填支架包括充填支架基座和位于充填支架基座上方的充填支架顶梁；所述充填支架基座上设置有至少两根充填支架立柱，每根充填支架立柱顶端均与充填支
4、所述尾挡板上设置有尾档板注浆管，所述尾档板注浆管经输浆管连通注浆泵，所述尾档板注浆管用于向尾挡板与充填支架下挡板之间的缝隙充填速凝胶结材料；
5、所述充填支架上挡板与尾挡板上连通设置有输浆管，所述输浆管与设置在尾挡板底端的尾档板注浆管连通，所述尾档板注浆管用于向尾挡板与充填支架下挡板之间的缝隙充填速凝胶结材料；
6、所述充填支架下挡板内嵌设有能够沿充填支架下挡板的宽度方向伸缩的扣板组件，充填支架的侧面和相邻充填支架的侧面能够通过各自的扣板组件搭接配合实现密封连接。
7、本专利技术还具有以下技术特征：
8、具体的，所述充填支架下挡板包括设置有内腔体的壳体，所述内腔体中设置有安装支架，所述安装支架的两侧分别设置有第一伸缩杆和第二伸缩杆；
9、所述扣板组件包括第一扣板和第二扣板；
10、所述第一扣板与第一伸缩杆相连，且能够在第一伸缩杆的带动下伸出或缩回内腔体；所述第二扣板与第二伸缩杆相连，且能够在第二伸缩杆的带动下伸出或缩回内腔体；
11、所述第一扣板和第二扣板彼此相离的两侧边缘分别成型为外扣板和内扣板；所述外扣板能够与内扣板搭接配合实现密封连接。
12、更进一步的，所述尾挡板的下边缘与地面的距离小于充填支架下挡板最大伸展量时的高度。
13、更进一步的，所述安装支架上还设置有清洁刮板，所述清洁刮板的一端从壳体内伸出，且清洁刮板与充填支架下挡板表面抵接。
14、更进一步的，所述尾档板注浆管的侧壁上间隔开设有多个注入口；所述充填支架上挡板上开设有注浆孔。
15、更进一步的，所述的外扣板与内扣板中均设置有能够相互扣接的锁口，所述锁口内设置有密封垫。
16、更进一步的，所述膏体充填支架系统一侧的充填支架第一扣板上还间隔设置有第一位移传感器和第二位移传感器，所述第一位移传感器与第一扣板内侧壁的距离小于第二位移传感器与第一扣板内侧壁的距离；
17、所述第二位移传感器上还连接有过载保护器，所述第一位移传感器、第二位移传感器和过载保护器均连接远端服务器。
18、更进一步的，所述充填支架下挡板上设置有第一注浆量传感器，所述尾挡板底端设置有第二注浆量传感器，所述第一注浆量传感器和第二注浆量传感器均与第二过载保护器相连。
19、更进一步的，所述充填支架下挡板底部设置有下挡板注浆管，所述下挡板注浆管与注浆泵连通，用于向充填支架下挡板与底板之间的缝隙充填速凝胶结材料。
20、本专利技术还提供一种膏体充填支架系统的施工方法，所述方法通过上述的膏体充填支架系统实现，具体包括以下步骤：
21、步骤1、在综采工作面内移动膏体充填支架系统，且在移动过程中膏体充填支架系统两侧的扣板组件保持最大伸长量；
22、步骤2、在膏体充填支架系统移动到指定位置后，将膏体充填支架系统内每个充填支架的充填支架下挡板上升到最高位置，并调节充填支架上挡板和尾挡板与所述充填支架下挡板的上端抵接；
23、步骤3、驱动膏体充填支架系统两侧的扣板组件回缩，在回缩过程中，当第一位移传感器被触发后，启动对下挡板注浆管和尾档板注浆管的测试作业；当第二位移传感器被触发后，扣板组件停止回缩，同时启动对下挡板注浆管和尾档板注浆管的注浆作业；
24、步骤4、在同时达到第一注浆量传感器的设定值与第二注浆量传感器的设定值后，停止注浆作业；
25、步骤5、启动充填材料输送装置向膏体充填支架系统后方的采空区内充注充填材料，至采空区内充满膏体充填材料；
26、步骤6、待充填材料凝结并具有自立强度之后，充填支架系统前移，重复步骤1～5，直至完成工作面的充填开采工作。
27、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
28、(1)本专利技术系统通过设置扣板组件，实现了相邻充填支架的密封连接，从而实现了对架后膏体料浆的自动密封格挡，与现有的隔挡工艺相比，能够减少隔离装置的铺设，节省了大量的工作时间，提高了工效；由于减少了充填开采工作面的工人数量，所以能够有效保障工人的人身安全。
29、(2)本专利技术系统通过设置下挡板注浆管和尾档板注浆管，实现了对充填支架底部，以及充填支架上挡板和下挡板之间缝隙的注浆密封，能够防止充填材料进入充填支架内部，能够避免充填支架内矸石堆积，从而可以有效减少了充填支架内矸石处理的工作量，为充填工作面的安全作业提供了保障。
30、(3)本专利技术方法通过设置的位移传感器采集扣板组件的位移信息，通过设置的注浆量传感器采集速凝胶结材料的充填量信息，进而实现对采空区的充填控制，采用本专利技术方法进行充填能避免充填支架内矸石堆积，从而可以有效减少了充填支架内矸石处理的工作量，且操作方便。
31、本专利技术其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种膏体充填支架系统，其特征在于，包括多个沿综采工作面宽度方向并列连接的充填支架(1)，所述充填支架(1)包括充填支架基座(16)和位于充填支架基座(16)上方的充填支架顶梁(17)；所述充填支架基座(16)上设置有至少两根充填支架立柱(18)，每根充填支架立柱(18)顶端均与充填支架顶梁(17)下表面相连；所述充填支架基座(16)尾端竖直设置有高度可调的充填支架下挡板(12)；所述充填支架顶梁(17)尾端连接有充填支架上挡板(11)，充填支架上挡板(11)的底端连接有尾挡板(13)；
2.如权利要求1所述的膏体充填支架系统，其特征在于，所述充填支架下挡板(12)包括设置有内腔体的壳体，所述内腔体中设置有安装支架(121)，所述安装支架(121)的两侧分别设置有第一伸缩杆(122)和第二伸缩杆(123)；
3.如权利要求1所述的膏体充填支架系统，其特征在于，所述尾挡板(13)的下边缘与地面的距离小于充填支架下挡板(12)达到最大伸长量时的高度。
4.如权利要求1所述的膏体充填支架系统，其特征在于，所述安装支架(121)上还设置有清洁刮板(1
5.如权利要求1所述的膏体充填支架系统，其特征在于，所述尾档板注浆管(3)的侧壁上间隔开设有多个注入口(31)；所述充填支架上挡板(11)上开设有注浆孔(111)。
6.如权利要求1所述的膏体充填支架系统，其特征在于，所述的外扣板与内扣板中均设置有能够相互扣接的锁口，所述锁口内设置有密封垫(5)。
7.如权利要求1所述的膏体充填支架系统，其特征在于，所述膏体充填支架系统一侧的充填支架(1)第一扣板(141)上还间隔设置有第一位移传感器(6)和第二位移传感器(7)，所述第一位移传感器与第一扣板(141)内侧壁的距离小于第二位移传感器(7)与第一扣板(141)内侧壁的距离；
8.如权利要求1所述的膏体充填支架系统，其特征在于，所述充填支架下挡板(12)上设置有第一注浆量传感器(9)，所述尾挡板(13)底端设置有第二注浆量传感器(10)，所述第一注浆量传感器(9)和第二注浆量传感器(10)均与第二过载保护器相连。
9.如权利要求1所述的膏体充填支架系统，其特征在于，所述充填支架下挡板(12)底部设置有下挡板注浆管(8)，所述下挡板注浆管(8)与注浆泵连通，用于向充填支架下挡板(12)与底板之间的缝隙充填速凝胶结材料。
10.一种膏体充填支架系统的施工方法，其特征在于，所述方法通过权利要求1至权利要求9中任意一项所述的膏体充填支架系统实现，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种膏体充填支架系统，其特征在于，包括多个沿综采工作面宽度方向并列连接的充填支架(1)，所述充填支架(1)包括充填支架基座(16)和位于充填支架基座(16)上方的充填支架顶梁(17)；所述充填支架基座(16)上设置有至少两根充填支架立柱(18)，每根充填支架立柱(18)顶端均与充填支架顶梁(17)下表面相连；所述充填支架基座(16)尾端竖直设置有高度可调的充填支架下挡板(12)；所述充填支架顶梁(17)尾端连接有充填支架上挡板(11)，充填支架上挡板(11)的底端连接有尾挡板(13)；
2.如权利要求1所述的膏体充填支架系统，其特征在于，所述充填支架下挡板(12)包括设置有内腔体的壳体，所述内腔体中设置有安装支架(121)，所述安装支架(121)的两侧分别设置有第一伸缩杆(122)和第二伸缩杆(123)；
3.如权利要求1所述的膏体充填支架系统，其特征在于，所述尾挡板(13)的下边缘与地面的距离小于充填支架下挡板(12)达到最大伸长量时的高度。
4.如权利要求1所述的膏体充填支架系统，其特征在于，所述安装支架(121)上还设置有清洁刮板(15)，所述清洁刮板(15)的一端从壳体内伸出，且清洁刮板(15)与充填支架下挡板(12)表面抵接。
5.如权利要求1所述的膏体充填支架系统，其特征在于，所述尾档板...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海军，陈崇枫，孙四清，武博强，朱世彬，丛林，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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