CN103233774A - 煤矿井下联络横川填充系统 - Google Patents

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本发明公开了一种煤矿井下联络横川填充系统，解决了现有的煤矿井下联络横川填充装置存在的密闭性差和施工进度慢的问题。包括活动料车(23)、填充泵站(22)和混料器(19)，在不回收框架(9)与回收框架(10)之间设置有一填充袋(11)，在通过前联络横川连通的运输顺槽(5)和回风顺槽(7)中分别设置有甲料浆液进料管(20)和乙料浆液进料管(21)，甲、乙料浆液进料管的一端与填充泵站(22)连通，另一端与混料器(19)连通，混料器(19)的出口通过混合料胶管(18)与填充袋(11)的顶面上设置的浆液注入口(3)连通。本发明有效地提高了密闭联络横川的施工工效，联络横川的密闭效果好，特别适合于封闭井下联络横川。

Description

煤矿井下联络横川填充系统
技术领域
本发明涉及一种在煤矿井下开采过程中快速完成密闭工作面尾部的联络横川的填充装置。
背景技术
现有的高瓦斯矿井的回采工作面一般是采用多巷布置方式，为了治理采煤工作面的上隅角的瓦斯，工作面回风一侧的两条巷道之间每间隔30-50米就要布置一个联络横川。在采煤过程中，随着工作面的推进，尾部的联络横川需要及时进行永久性密闭。对尾部的联络横川的封闭，传统的做法大体有两种：一种是采用砖块砌墙密闭施工的方法，在联络横川中砌两堵砖墙，并在两堵砖墙中间充填黄土或矸石；另一种方法是采用料石砌墙密闭施工，在联络横川中砌两堵料石墙，在两堵料石墙中间充填黄土或矸石。这两种方法都存在工程量大，施工进度慢，工人劳动强度高，作业环境差和密闭性差的特点。
发明内容
本发明提供了一种煤矿井下联络横川填充系统，解决了现有煤矿井下联络横川填充装置所存在的工程量大，密闭性差和施工进度慢的技术问题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
一种煤矿井下联络横川填充系统，包括采煤工作面上的采空区、运输顺槽和回风顺槽，在采空区与回风顺槽之间设置有联络横川，在联络横川内的靠近采空区一侧设置有不回收框架，在联络横川内靠近回风顺槽一侧设置有回收框架，在运输顺槽中设置有活动料车和填充泵站，在回风顺槽中设置有混料器，在不回收框架与回收框架之间设置有一填充袋，在通过前联络横川连通的运输顺槽和回风顺槽中分别设置有甲料浆液进料管和乙料浆液进料管，甲料浆液进料管的一端与填充泵站连通，甲料浆液进料管的另一端与混料器连通，乙料浆液进料管的一端与填充泵站连通，乙料浆液进料管的另一端与混料器连通，混料器的出口通过混合料胶管与填充袋的顶面上设置的浆液注入口连通，在活动料车上分别设置有甲料浆液和乙料浆液。
不回收框架是由竖直方向的固定立柱和横向踏板组成的网格状矩形框架，在不回收框架上设置有不回收框架网格状铁丝网，在固定立柱与采空区一侧的地面之间设置有斜撑，回收框架为活动的矩形框架，在回收框架的矩形框架上设置有回收框架网格状铁丝网，在回收框架的邻近回风顺槽的一侧设置有单体液压支柱。
在填充袋的密闭的箱形袋体的十二个楞上均均布有拉环，在填充袋的顶面上分别设置有排气口和浆液注入口，填充袋的一侧面上的拉环与不回收框架固定连接在一起，填充袋的另一侧面上的拉环与回收框架活动连接在一起。
本发明有效地提高了密闭联络横川的施工工效，施工劳动强度低，投入经费少，联络横川的密闭效果好，特别适合于封闭井下联络横川。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的不回收框架9的结构示意图；
图3是本发明的回收框架10的结构示意图；
图4是本发明的填充袋11的结构示意图。
具体实施方式
一种煤矿井下联络横川填充系统，包括采煤工作面4上的采空区6、运输顺槽5和回风顺槽7，在采空区6与回风顺槽7之间设置有联络横川8，在联络横川8内的靠近采空区6一侧设置有不回收框架9，在联络横川8内靠近回风顺槽7一侧设置有回收框架10，在运输顺槽5中设置有活动料车23和填充泵站22，在回风顺槽7中设置有混料器19，在不回收框架9与回收框架10之间设置有一填充袋11，在通过前联络横川连通的运输顺槽5和回风顺槽7中分别设置有甲料浆液进料管20和乙料浆液进料管21，甲料浆液进料管20的一端与填充泵站22连通，甲料浆液进料管20的另一端与混料器19连通，乙料浆液进料管21的一端与填充泵站22连通，乙料浆液进料管21的另一端与混料器19连通，混料器19的出口通过混合料胶管18与填充袋11的顶面上设置的浆液注入口3连通，在活动料车23上分别设置有甲料浆液和乙料浆液。
不回收框架9是由竖直方向的固定立柱12和横向踏板13组成的网格状矩形框架，在不回收框架9上设置有不回收框架网格状铁丝网14，在固定立柱12与采空区6一侧的地面之间设置有斜撑15，回收框架10为活动的矩形框架，在回收框架10的矩形框架上设置有回收框架网格状铁丝网16，在回收框架10的邻近回风顺槽7的一侧设置有单体液压支柱17。
在填充袋11的密闭的箱形袋体的十二个楞上均均布有拉环1，在填充袋11的顶面上分别设置有排气口2和浆液注入口3，填充袋11的一侧的拉环1与不回收框架9固定连接在一起，填充袋11的另一侧的拉环与回收框架10活动连接在一起。
本发明的整个充填系统按场地分，有三部分组成：移动充填泵站、充填管路和充填体。
移动充填泵站位于运输顺槽5的巷道中的二辆平板车上，平板车的外形尺寸(长×宽×高)为：5000毫米×3000毫米×600毫米，车上面分别放置填充泵站22和四个搅拌桶。在活动料车23上分别堆放甲料充填材料和乙料充填材料。
充填管路是由两路带有快速接头的直径为35毫米的高压胶管、混料器19和一根直径为35毫米的混合料胶管18组成，甲料浆液进料管20和乙料浆液进料管21分别用来泵送甲料浆液和乙料浆液，每路管的总长度根据现场条件具体确定。
充填体位于运输顺槽5与回风顺槽7之间的联络横川8内，即快速封闭施工地点处，由单体液压支柱17、充填框架和充填袋11构成充填体的成型设施，甲料浆液和乙料浆液经混合器19混合后，由进液管泵入充填袋11内，直到充满袋顶并与况井顶部衔接为止。
高水速凝材料的甲、乙两种浆液均匀混合后，强度发展会很快，混合均匀1小时后强度可达0.5-1.0MPa，2小时后可达1.5MPa以上，12-24小时后可达3MPa以上，3天后可达4MPa以上，最终可达5MPa以上。此外，高水速凝材料还具有如下特点：(1)泵送性能好；(2)充填体具有较高的残余强度和良好的“恒阻”特性；(3)材料本身无毒、无害、腐蚀性小。
填充袋11为双面PVC充填袋，它是用来容纳充填浆液的成型设施之一，它具有一定的强度，不漏液，能密封充填材料，隔空气，以避免充填体的风化。同时，要求充填袋11的材质具有抗静电、抗燃烧性能。充填袋11的设计尺寸要结合密闭矿井联络横川的大小，一般使用一个填充袋即可封闭住联络横川。其中每个楞上的拉环1的间距250毫米，均布置在充填袋的边缘处。
为了使充填袋里的浆液按设计的形状凝固，设置了充填框架。其中靠采空区一侧为不回收框架支护，不回收框架9采用木柱、背板、铁网构成，木柱直径为150毫米，木柱为3.6米长的圆木柱，一般采用5根立柱和3根斜撑；背板采用厚20毫米，宽200毫米，长1.5米的若干根；铁网一般采用长5.7米，宽1.1米的经纬网4片。靠回风顺槽7一侧采用回收框架10和单体液压支柱17支护，回收框架的拆卸要方便，它主要有三片框架组成，每片框架高3.4米，宽1.8米，用45号角钢和直径为10毫米的圆钢及铁网焊接而成。
本发明正常情况下，需要9个工人施工，充填框架的支设需2.5小时，泵送充填碱液需5.5个小时完成，共需时间为8个小时即可完成一个联络横川的永久封闭。

Claims (3)

1.一种煤矿井下联络横川填充系统，包括采煤工作面(4)上的采空区(6)、运输顺槽(5)和回风顺槽(7)，在采空区(6)与回风顺槽(7)之间设置有联络横川(8)，在联络横川(8)内的靠近采空区(6)一侧设置有不回收框架(9)，在联络横川(8)内靠近回风顺槽(7)一侧设置有回收框架(10)，在运输顺槽(5)中设置有活动料车(23)和填充泵站(22)，在回风顺槽(7)中设置有混料器(19)，其特征在于，在不回收框架(9)与回收框架(10)之间设置有一填充袋(11)，在通过前联络横川连通的运输顺槽(5)和回风顺槽(7)中分别设置有甲料浆液进料管(20)和乙料浆液进料管(21)，甲料浆液进料管(20)的一端与填充泵站(22)连通，甲料浆液进料管(20)的另一端与混料器(19)连通，乙料浆液进料管(21)的一端与填充泵站(22)连通，乙料浆液进料管(21)的另一端与混料器(19)连通，混料器(19)的出口通过混合料胶管(18)与填充袋(11)的顶面上设置的浆液注入口(3)连通，在活动料车(23)上分别设置有甲料浆液和乙料浆液。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下联络横川填充系统，其特征在于，不回收框架(9)是由竖直方向的固定立柱(12)和横向踏板(13)组成的网格状矩形框架，在不回收框架(9)上设置有不回收框架网格状铁丝网(14)，在固定立柱(12)与采空区(6)一侧的地面之间设置有斜撑(15)，回收框架(10)为活动的矩形框架，在回收框架(10)的矩形框架上设置有回收框架网格状铁丝网(16)，在回收框架(10)的邻近回风顺槽(7)的一侧设置有单体液压支柱(17)。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下联络横川填充系统，其特征在于，在填充袋(11)的密闭的箱形袋体的十二个楞上均均布有拉环(1)，在填充袋(11)的顶面上分别设置有排气口(2)和浆液注入口(3)，填充袋(11)的一侧面上的拉环(1)与不回收框架(9)固定连接在一起，填充袋(11)的另一侧面上的拉环(1)与回收框架(10)活动连接在一起。
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