本實用新型涉及采空區充填技術領域,具體涉及一種用于充填采空區的液壓支架。
背景技術:
目前,我國有相當一部分礦井的可采煤層中都含有不同厚度的夾矸。以往生產礦井在煤層夾矸處理、提高煤炭質量方面的研究主要著眼于煤炭與矸石的分運。在煤矸運輸過程中,通過增加分矸器、分流分裝設備等實現煤與矸石的分離。分離之后,再將分離后的矸石儲存于矸石倉,然后再提升至地面。矸石排出地面之后,存在污染環境等隱患,并不能從源頭上消滅矸石,而且矸石提升至地面,增加了輔助運輸系統的壓力和矸石運輸費用,增大了生產成本。
技術實現要素:
有鑒于此,本實用新型提出一種用于充填采空區的液壓支架,可將采出的矸石直接回填采空區,可實現矸石不升井,能夠減小輔助運輸系統壓力和矸石運輸費用,降低生產成本,避免矸石地面排放引起的環境污染問題。
本實用新型提出一種用于充填采空區的液壓支架,其中,包括:前探梁、前頂梁、中掩護梁、后頂梁、立柱、連桿、伸縮油缸、推拉油缸、底座、刮板輸送機和充填開采輸送機;其中,前探梁設置在前頂梁的前端;伸縮油缸位于前頂梁下部,伸縮油缸一端固定在前頂梁上,另一端固定在前探梁上;立柱的兩端分別與前頂梁、底座鉸接;中掩護梁前端與前頂梁后端鉸接,中掩護梁的后端與后頂梁前端鉸接;底座、中掩護梁與連桿相互鉸接組成四連桿機構,四連桿機構位于立柱的后方;推拉 油缸一端設置在后頂梁前端,另一端設置在中掩護梁的下部;充填開采輸送機設置在后頂梁后端;刮板輸送機設置在底座的前端。
優選地,其中立柱的數量為至少6根。
優選地,充填開采輸送機懸掛在后頂梁后端的下方。
優選地,充填開采輸送機的中板上設有可控開合的卸料孔。
優選地,充填開采輸送機距后頂梁底部的距離為100mm~200mm。
優選地,后頂梁的內部設置有千斤頂,千斤頂與充填開采輸送機連接。
優選地,所述液壓支架還包括推拉機構,推拉機構一端設置在底座的前端,另一端與推拉機構固定連接。
優選地,所述推拉機構采用推拉千斤頂。
優選地,液壓支架的支護高度為2300mm~4000mm。
本實用新型提供的液壓支架采用至少6根立柱和四連桿機構可增大液壓支架的支護范圍,實現液壓支架架前和架后雙空間作業,架前進行采煤工作面割煤,架后利用充填開采輸送機將采出的矸石直接用來填充采空區,可減少矸石排放到地面的運輸費用,避免矸石存放在地面造成的環境問題,減小開采煤層上覆巖體的移動空間,有效控制地表沉陷。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例的用于充填采空區的液壓支架的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖以及具體實施例,對本實用新型的技術方案進行詳細描述。
圖1示出了液壓支架的結構示意圖,其包括前探梁1、前頂梁2、中掩護梁3、后頂梁4、立柱5、連桿6、伸縮油缸、推拉油缸7、底座11、刮板輸送機9和充填開采輸送機8。
其中,前探梁1設置在前頂梁2的前端,伸縮油缸(圖中未示出) 位于前頂梁2下部,伸縮油缸一端固定在前頂梁2上,另一端固定在前探梁1上,前探梁1通過伸縮油缸完成伸縮動作。
立柱5的兩端分別與前頂梁2、底座11鉸接。中掩護梁3前端與前頂梁2后端鉸接,中掩護梁3的后端與后頂梁4前端鉸接。由底座11、中掩護梁3與連桿6相互鉸接組成四連桿機構,四連桿機構位于立柱5的后方。推拉油缸7一端設置在后頂梁4前端,另一端設置在中掩護梁3的下部,后頂梁4通過推拉油缸完成伸縮動作。充填開采輸送機8設置在后頂梁4后端。刮板輸送機9設置在底座11的前端。
在本實施例中,圖1示意性地示出了一根立柱5。在其它實施例中,也可設置多根立柱5,多根立柱的安裝方式與圖1中立柱5的安裝方式類似。進一步地,在優選實施例中,立柱5的數量為至少6根,至少6根立柱和四連桿結構可將液壓支架的支護范圍由傳統的7m,增加到11m。液壓支架的支護范圍可根據立柱、連桿的數量和位置進行設置,例如增加立柱和連桿的數量,可增大液壓支架的支護范圍。
本實用新型提供的液壓支架采用至少6根立柱和四連桿機構可增大液壓支架的支護范圍,實現液壓支架架前和架后雙空間作業,架前進行采煤工作面割煤,架后利用充填開采輸送機將采出的矸石直接用來填充采空區,減少矸石排放到地面的運輸費用,避免矸石存放在地面造成的環境問題,減小開采煤層上覆巖體的移動空間,有效控制地表沉陷。
在本實用新型實施例中,充填開采輸送機8懸掛在后頂梁4后端的下方,以增大充填開采輸送機8的充填高度。在本實施例中,充填開采輸送機8距后頂梁4底部的距離為100mm~200mm。由于充填開采輸送機8輸送的主要為矸石,矸石的重量和硬度都比較大,所以充填開采輸送機的材質要求和輸送機功率要求都比傳統的充填開采輸送機高。
進一步地,在后頂梁4的內部設置有千斤頂,千斤頂與充填開采輸送機8連接。在液壓支架移動時,千斤頂控制充填開采輸送機8在液壓支架移動方向上的運動。
進一步地,該液壓支架還包括推拉機構10,推拉機構10一端設置在底座11的前端,另一端與推拉機構10固定連接。刮板運輸機9可采用 常用的刮板運輸機,如SGZ900/1050型刮板輸送機。推拉機構10可采用推拉千斤頂。
前頂梁2通過立柱5提供支撐,立柱5沿液壓支架的中心軸線對稱。中掩護梁3通過四連桿機構6維持平衡。前探梁1、前頂梁2、中掩護梁3在立柱5及四連桿機構6的支撐作用下為前部采煤工序提供操作空間,液壓支架的支護高度為2300mm~4000mm。后頂梁4在推拉油缸7的作用下維持平衡。
實際作業時,前探梁1通過設在前頂梁2下的伸縮油缸完成伸出動作,前探梁1、前頂梁2在立柱5的支撐作用下提供掩護采煤作業的空間。中掩護梁3在四連桿機構6的支撐作用下支護液壓支架后部頂板,為充填采空區提供作業空間,并在充填作業完成之前控制頂板的下沉量。后頂梁4在推拉油缸7作用下伸出,充填開采輸送機8懸掛在后頂梁4的下方。采煤工作面割煤時,刮板輸送機9與液壓支架的底座11相配合,由推拉機構10完成推移動作,以保證開采的煤炭能夠落到刮板輸送機9上。充填開采輸送機8的中板上設有可控開合的卸料孔以實現固體充填物(如煤矸石)定點卸載,以充填采空區。工作面開采完成后,前探梁1通過伸縮油缸縮回,推拉機構10拉動液壓支架前移。在液壓支架前移時,千斤頂牽引充填開采輸送機8隨液壓支架進行移動。當液壓支架移動的距離大于千斤頂的牽引距離時,充填開采輸送機可在一定程度上彎曲。四連桿機構6維持液壓支架的平衡。
本實用新型實施例提供的用于充填采空區的液壓支架應用于煤層分采分運矸石回填采空區,可以提高煤炭資源回收率、增加煤炭采出量、減小地面洗選系統壓力;采出矸石直接回填采空區可以有效處理矸石,實現矸石不升井,減小輔助運輸系統壓力和矸石運輸費用;減少地面矸石的排放,進而減小由于矸石在地面帶來的一系列的環境生態問題,改善礦區生存與生活環境;矸石回填采空區可以減小上覆巖層的移動空間,消弱工作面礦山壓力顯現強度,減小大采高工作面管理的壓力;有效控制地表沉陷,減輕煤炭開采過程中對地面及地下水的影響,實現“三下”壓煤的安全開采;對于高產高效礦井的機械化固體充填開采具有重要意 義,應用效果顯著。
以上,結合具體實施例對本實用新型的技術方案進行了詳細介紹,所描述的具體實施例用于幫助理解本實用新型的思想。本領域技術人員在本實用新型具體實施例的基礎上做出的推導和變型也屬于本實用新型保護范圍之內。