CN104963720B - 利用矸石填充井下废弃巷道的成套装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用矸石填充井下废弃巷道的成套装置，包括皮带架体Ⅰ、皮带架体Ⅱ和承载底板，所述皮带架体Ⅱ包括支撑架和调节架，所述支撑架连接能够上下调节的调节架，所述支撑架穿插在皮带架体Ⅰ内且能够在架体Ⅰ内来回伸缩，所述承载底板与调节架相连，所述承载底板上连接能够左右和上下调节的皮带底板。该皮带机结构简单，实用性强，可以实现伸缩，能够解决巷道里矸石仓与巷道末端之间距离变化的问题；皮带头的高度可调节，以适用井下巷道内的高低不平情况；采用滑雪板式的支腿，使得架体有很好的稳定性，便于架体在巷道内移动；能够使皮带机前端上下调节和左右调节，实现调节抛矸抛射的位置，对各个填充位置的需要而进行有效地抛射。

Description

利用矸石填充井下废弃巷道的成套装置

技术领域

本发明涉及一种皮带机，具体涉及一种利用矸石填充井下废弃巷道的成套装置。

背景技术

煤矿进行回采，采区开拓巷道达5000米，掘进任务相当艰巨，由于掘进速度受制于矿井辅助运输能力及排矸总量，为提高掘进速度，解决矸石排放的问题，实施矸石不升井，填充于就近的废弃老巷中，减轻矿井辅助运输和提升的压力。即掘进迎头采生的矸石由皮带机运送至废弃老巷的迎头，再利用抛矸设备进行抛掷回填于废弃巷道内，达到出矸快，提高掘进速度的目的。

如何将水平矸石仓的矸石通过一套机械设备填充至废弃巷道的迎头内，并且必须达到两个要求，一、由于矸石仓的位置在一定时期内相对不变，而废弃巷道迎头因被不断填充，其位置逐步向后，即矸石仓与迎头之间相对距离是变化的，因此，所设计制作的转运设备必须能够方便于伸缩；二、经抛矸机填充过的巷道的矸石密实度必须达到80%，因此，要求抛矸机运转时的各个参数必须达到废巷填充密实度所需要的指标。

发明内容

根据现有技术的不足，提供一种能够伸缩、适应各种巷道的伸缩皮带机，实现皮带头的高度调节，以适用井下巷道内的高低不平，抛矸稳定，能够调节抛射位置的矸石填充井下废弃巷道的成套装置。

矸石排矸转运的环节是，（1）由掘进末端采生的矸石通过铲斗装岩机装入皮带运输机后，转运到离开要被填充的废弃井下巷道的末端约40米处，此处称“水平矸石仓”处，作为矸石填充时的临时转运场；（2）存放在水平矸石仓的矸石再由耙装机装到“伸缩皮带机”上，再转运到“转载皮带机”上，由转载皮带机转运到“抛矸皮带机（抛矸机）”上；（3）最后由抛矸机抛投至废弃巷道末端内。

即： 铲斗装岩机—皮带运输机—水平矸石仓--耙装机—伸缩皮带机—转载皮带机—抛矸皮带机—充填巷道。

铲斗装岩机、皮带运输机、耙装机是已有设备，因此根据现场的实际情况，发明一种集伸缩、转载和抛矸于一体的皮带运输装置。

本发明按以下技术方案实现：

一种利用矸石填充井下废弃巷道的成套装置，包括皮带架体Ⅰ、皮带架体Ⅱ和承载底板，所述皮带架体Ⅱ包括支撑架和调节架，所述支撑架连接能够上下调节的调节架，所述支撑架穿插在皮带架体Ⅰ内且能够在架体Ⅰ内来回伸缩，所述承载底板与调节架相连，所述承载底板上连接能够左右和上下调节的皮带底板。

所述皮带架体Ⅰ两端各设置一个从动滚筒，所述皮带架体Ⅰ内设置有驱动滚筒Ⅰ，所述从动滚筒和驱动滚筒Ⅰ之间通过皮带Ⅰ连接传动，所述皮带Ⅰ与皮带架体Ⅰ上部之间设置有若干个间隔设置的上托辊架Ⅰ，所述皮带Ⅰ与皮带架体Ⅰ底部之间设置有若干个间隔设置的下托辊架Ⅰ，所述皮带架体Ⅰ底部的两侧各设置一条轨道，所述架体Ⅰ内还设置有绞车，所述绞车与皮带架体Ⅱ之间的皮带架体Ⅰ上设置有一个改向滚轮Ⅰ。

所述驱动滚筒Ⅰ由两个一字排列的驱动滚筒组成，所述皮带Ⅰ从所述两个驱动滚筒之间的间缝穿行连接，所述驱动滚筒Ⅰ与绞车之间设置有顶带轮。

所述皮带架体Ⅰ下设置有若干个间隔设置的支腿Ⅰ，所述支腿Ⅰ底、与皮带架体Ⅰ平行的两侧面各设置一块与支腿Ⅰ底面平滑过渡的斜板。

所述调节架的后端上部通过销轴Ⅵ连接支撑架，所述调节架的后端下部通过销轴Ⅶ连接在支撑架上的长孔板上，所述调节架前端设置有驱动滚筒Ⅱ，所述支撑架的后端设置有后滚筒，所述驱动滚筒Ⅱ和后滚筒通过皮带Ⅱ连接传动，所述皮带Ⅱ与皮带架体Ⅱ的上部之间设置有若干个间隔设置的上托辊架Ⅱ，所述皮带Ⅱ与皮带架体Ⅱ的下部之间设置有若干个间隔设置的下托辊架Ⅱ，所述支撑架底部设置有若干对轨道轮，所述支撑架上设置有改向滚轮Ⅱ。

所述支撑架的前端设置有皮带压轮，支撑架内的前端上壁设置有顶带滚轮。

所述调节架的前端处设置有能够上下调节的支腿Ⅱ。

所述调节架的前端还设置有卸载漏斗。

所述皮带底板上的两端各设置一个滚筒，分别为滚筒Ⅰ和滚筒Ⅱ，所述滚筒Ⅰ和滚筒Ⅱ之间通过皮带Ⅲ连接，所述皮带Ⅲ下、滚筒Ⅰ和滚筒Ⅱ之间间隔设置有若干个托辊装置，还包括油缸Ⅰ和油缸Ⅱ，所述承载底板上设置有调节转盘，所述调节转盘活动连接皮带底板的下部， 所述油缸Ⅰ一端活动连接在调节转盘上，油缸Ⅰ另一端通过支架Ⅱ活动连接在承载底板上，所述油缸Ⅱ一端活动连接在调节转盘上，油缸Ⅱ另一端活动连接在皮带底板的上部。

所述皮带Ⅲ上间隔设置有若干个拱形推移带，所述推移带通过压带螺栓固定在皮带上。

本发明有益效果：

该皮带机结构简单，实用性强，可以实现伸缩，能够解决巷道里矸石仓与巷道末端之间距离变化的问题，保证了在不移动伸缩皮带机的前提下，可满足一天的掘进进尺要求，也就是一天只需移动伸缩皮带机一次，如果不能实现伸缩，则每天需利用回柱机重复将整个设备往后移6-7次；皮带头的高度可调节，以适用井下巷道内的高低不平情况；采用滑雪板式的支腿，使得架体有很好的稳定性，便于架体在巷道内移动；能够使皮带机前端上下调节和左右调节，实现调节抛矸抛射的位置，对各个填充位置的需要而进行有效地抛射。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为皮带架体Ⅰ与支撑架连接结构示意图；

图3为皮带架体Ⅱ在皮带架体Ⅰ内缩进示意图；

图4为皮带架体Ⅱ在皮带架体Ⅰ内伸出示意图；

图5为支撑架与调节架连接示意图；

图6为支撑架与调节架连接处放大示意图；

图7为承载底板和皮带底板结构示意图；

图8为推移带结构示意图；

1—轴销Ⅰ，2—调节转盘，3—油缸Ⅰ，4—油缸Ⅱ，5—电机，6—支架Ⅰ，7—承载底板，8—紧固螺栓Ⅰ，9—推移带，10—托辊装置，11—滚筒Ⅰ，12—滚筒Ⅱ，13—皮带底板，14—支架Ⅱ，15—皮带Ⅲ，16—支撑框，17—紧固螺栓Ⅱ，18—销轴Ⅱ，19—销轴Ⅲ，20—销轴Ⅳ，21—销轴Ⅴ，22—压带螺栓，23—扁铁，101—皮带架体Ⅰ，102—轨道，103—从动滚筒，104—绞车，105—驱动滚筒Ⅰ，106—改向滚轮Ⅰ，107—皮带Ⅰ，108—上托辊架Ⅰ，109—下托辊架Ⅰ，110—顶带轮，111—支腿Ⅰ，112—斜板，113—钢丝绳，201—皮带架体Ⅱ，202—支撑架，203—调节架，204—销轴Ⅵ，205—销轴Ⅶ，206—长孔板，207—驱动滚筒Ⅱ，208—后滚筒，209—皮带Ⅱ，210—轨道轮，211—上托辊架Ⅱ，212—下托辊架Ⅱ，213—皮带压轮，214—支腿Ⅱ，215—顶带滚轮， 216—改向滚轮Ⅱ，217—卸载漏斗，218—螺栓。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

如图1至图8所示，一种利用矸石填充井下废弃巷道的成套装置，包括皮带架体Ⅰ101、皮带架体Ⅱ201，皮带架体Ⅰ101长为24m，皮带架体Ⅱ201包括支撑架202和调节架203，支撑架202长为18m，调节架203长为4m，支撑架202穿插在皮带架体Ⅰ101内且能够在架体Ⅰ101内来回伸缩，皮带架体Ⅰ101两端各设置一个从动滚筒103，皮带架体Ⅰ101内设置有驱动滚筒Ⅰ105，从动滚筒103和驱动滚筒Ⅰ105之间通过皮带Ⅰ107连接传动，驱动滚筒Ⅰ105由两个一字排列的驱动滚筒组成，两个驱动滚筒之间留有距离，皮带Ⅰ107从两个驱动滚筒之间的间缝穿行连接，皮带Ⅰ107从前面一个驱动滚筒下部穿到后面一个驱动滚筒的上部，驱动滚筒Ⅰ105与绞车104之间设置有顶带轮110，用于将皮带Ⅰ107保持在一定的高度，可以使皮带架体Ⅱ201在皮带架体Ⅰ101内来回伸缩，皮带Ⅰ107与皮带架体Ⅰ101上部之间设置有八个间隔设置的上托辊架Ⅰ108，皮带Ⅰ107与皮带架体Ⅰ101底部之间设置有八个间隔设置的下托辊架Ⅰ109，皮带架体Ⅰ101底部的两侧各设置一条轨道102，架体Ⅰ101内还设置有绞车104，绞车104与皮带架体Ⅱ201之间的皮带架体Ⅰ101上设置有一个改向滚轮Ⅰ106，皮带架体Ⅰ101下设置有六个间隔设置的支腿Ⅰ111，支腿Ⅰ111底、与皮带架体Ⅰ101平行的两侧面各设置一块与支腿Ⅰ111底面平滑过渡的斜板112，这种滑雪板式的支腿可以有相对较好的架体稳定性，便于皮带架体Ⅰ101在巷道内移动。

调节架203的后端上部通过销轴Ⅵ204连接支撑架202，调节架203的后端下部通过销轴Ⅶ205连接在支撑架202上的长孔板206的长孔内，调节架203前端设置有驱动滚筒Ⅱ207，调节架203的前端还设置有卸载漏斗217，支撑架202的后端设置有后滚筒208，驱动滚筒Ⅱ207和后滚筒208通过皮带Ⅱ209连接传动，皮带Ⅱ209与皮带架体Ⅱ201的上部之间设置有八个间隔设置的上托辊架Ⅱ211，皮带Ⅱ209与皮带架体Ⅱ201的下部之间设置有八个间隔设置的下托辊架Ⅱ212，支撑架202底部设置有六对轨道轮210，支撑架202上设置有改向滚轮Ⅱ216，调节架203的前端处设置有能够上下调节的支腿Ⅱ214，支撑架202的前端设置有皮带压轮213，用于解决当调节架203调高时压住皮带Ⅱ209不被提高而脱离上托辊架Ⅱ211的问题；支撑架202内的前端上壁设置有顶带滚轮215，用于解决调节架203调高时顶住皮带Ⅱ209不被提高而碰触到支撑架202内上壁的问题。

调节架203连接承载底板7，承载底板7采用船体式钢板结构，以增加抛矸机的着地面积，使得抛矸机运转稳定，也便于移动，承载底板7上设置有调节转盘2，调节转盘2通过销轴Ⅰ1连接皮带底板13的下部，油缸Ⅰ3一端通过销轴Ⅳ20连接在调节转盘2上，油缸Ⅰ3另一端通过销轴Ⅴ21连接支架Ⅱ14，支架Ⅱ14固定在承载底板7上，油缸Ⅰ3的前后伸缩，带动调节转盘2来回得旋转，从而实现皮带底板13的左右移动，左右调节角度为-8°至8°之间，油缸Ⅱ4一端通过销轴Ⅱ18连接在调节转盘2上，油缸Ⅱ4另一端通过销轴Ⅲ19连接在皮带底板13的上部，油缸Ⅱ4的上下伸缩，实现皮带底板13的上下移动，上下调节角度为13°至25°之间，皮带底板13的上部和承载底板7之间设置有支架Ⅰ6，进一步增加皮带底板13的稳定性，皮带底板13，长度为2.6m，皮带底板13上的两端通过紧固螺栓Ⅰ8各固定一个滚筒，分别为滚筒Ⅰ11和滚筒Ⅱ12，两个滚筒的距离为1855mm，两个滚筒变比为2.4，滚筒Ⅰ11固定在上端，为主动轮，滚筒Ⅱ12固定在下端，为从动轮，皮带底板13下焊接有支撑框16，支撑框16内有电机5，电机5的为YBK₂200型电动机，通过电机5的转动带动滚筒Ⅰ11的转动，滚筒Ⅰ11通过皮带Ⅲ15带动滚筒Ⅱ12转动，皮带Ⅲ15运转速度为6.8m/s。皮带Ⅲ15下、滚筒Ⅰ11和滚筒Ⅱ12之间间隔设置有八个托辊装置10，每两个间隔距离为94mm，托辊装置10通过紧固螺栓Ⅱ17固定在皮带底板13上。

为了使矸石抛投时远度达到7米，光靠增加抛矸皮带Ⅲ15的速度是不够的，还需加大矸石抛投时的推送力，因此，在抛矸皮带Ⅲ15上每间隔60cm设计安装推移带9，推移带9通过压带螺栓22固定在皮带Ⅲ15上。推移带9由高度为10cm、长度比抛矸机皮带Ⅲ15窄25cm的一块皮带蜗卷后形成的拱形结构。推送板也是由皮带材料制作而成，皮带材料有韧性，易蜗卷，后蜗卷有弹性，当矸石砸在推板上，不易杂烂。材料蜗卷后两侧用30扁铁23压住，后用螺栓固定在皮带上。采用皮带材料推送板的另一个好处是，在过前后滚筒时能随滚筒圆柱状发生形变，过滚筒后又能自动恢复原状。

使用时，需要架体缩进时，将支撑架202的轨道轮210放置到皮带架体Ⅰ101内的轨道102上，将绞车104中的钢丝绳113从改向滚轮Ⅰ106底部穿过后固定到支撑架202的后端处，开动绞车104，此时皮带架体Ⅱ201随着钢丝绳113的的收缩而向皮带架体Ⅰ101里缩进，当缩进到需要距离时，停止绞车104；需要架体伸出时，将支撑架202上的钢丝绳113解除，然后将钢丝绳113的活动端从改向滚轮Ⅱ底部穿过，然后再绕到改向滚轮Ⅱ上部穿过固定到支撑架202的后端处，开动绞车104，此时皮带架体Ⅱ201随着钢丝绳113的的收缩而向皮带架体Ⅰ101外伸出。

当上调调节架203时，松动长孔板206上的螺栓218，调节支腿Ⅱ214的高度，使调节架203的前端到达预设的高度，然后紧固长孔板206上的螺栓218；当下调调节架203时，松动长孔板206上的螺栓218，调节支腿Ⅱ214的高度，使调节架203的前端到达预设的高度，然后紧固长孔板206上的螺栓218；可以根据现场的情况，将长孔板206上的长孔开成不同长度，从而可以最大的调节角度，本实施例根据现场巷道的高度最大可调节30°。

当需要皮带底板13左右调节时，启动油缸Ⅰ3，油缸Ⅰ3的前后伸缩，带动调节转盘2来回得旋转，从而实现皮带底板13的左右移动，左右调节角度为-8°至8°之间；当需要皮带底板13上下调节时，启动油缸Ⅱ4，油缸Ⅱ4的上下伸缩，实现皮带底板13的上下移动，上下调节角度为13°至25°之间。

整个工作流程为，水平矸石仓的矸石由耙矸机装入矸石漏斗中，再漏到皮带架体Ⅰ101上的皮带Ⅰ107后经运输后转运到皮带架体Ⅱ201上的皮带Ⅱ209后经运输后再转运到，皮带底板13上的皮带Ⅲ15上后进行矸石投抛。

该设备能够伸缩，其伸缩长度范围为3m-20m，根据一天掘进进尺的要求，抛矸系统一天需抛满老巷道18米左右。因此，在不移动皮带架体Ⅰ101的前提下可满足一天的掘进进尺要求，也就是一天只需移动皮带架体Ⅰ101一次。但是，如果整个设备不能实现可伸缩，则每天需利用回柱机重复将整个抛矸设备往后移6-7次。回柱机固定在皮带架体Ⅰ101后约50m处巷道的地面上，回柱机中钢丝绳活动头固定在皮带架体Ⅰ101上。

回柱机为一种井下使用的绞车，其拉力比一般使用的绞车大。使用时，将回柱机固定在巷道地板上，常用它拉运井下支架、综采设备，溜子的重型设备。

油缸即液压缸，液压缸是输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比的直线运动式执行元件，它的职能是将液压能转换成机械能。

Claims (9)

1.一种利用矸石填充井下废弃巷道的成套装置，包括皮带架体Ⅰ(101)、皮带架体Ⅱ(201)和承载底板(7)，其特征在于：所述皮带架体Ⅱ(201)包括支撑架(202)和调节架(203)，所述支撑架(202)连接能够上下调节的调节架(203)，所述支撑架(202)穿插在皮带架体Ⅰ(101)内且能够在架体Ⅰ(101)内来回伸缩，所述承载底板(7)与调节架(203)相连，所述承载底板(7)上连接能够左右和上下调节的皮带底板(13)；

所述皮带架体Ⅰ(101)两端各设置一个从动滚筒(103)，所述皮带架体Ⅰ(101)内设置有驱动滚筒Ⅰ(105)，所述从动滚筒(103)和驱动滚筒Ⅰ(105)之间通过皮带Ⅰ(107)连接传动，所述皮带Ⅰ(107)与皮带架体Ⅰ(101)上部之间设置有若干个间隔设置的上托辊架Ⅰ(108)，所述皮带Ⅰ(107)与皮带架体Ⅰ(101)底部之间设置有若干个间隔设置的下托辊架Ⅰ(109)，所述皮带架体Ⅰ(101)底部的两侧各设置一条轨道(102)，所述架体Ⅰ(101)内还设置有绞车(104)，所述绞车(104)与皮带架体Ⅱ(201)之间的皮带架体Ⅰ(101)上设置有一个改向滚轮Ⅰ(106)。

2.根据权利要求1所述一种成套装置，其特征在于：所述驱动滚筒Ⅰ(105)由两个一字排列的驱动滚筒组成，所述皮带Ⅰ(107)从所述两个驱动滚筒之间的间缝穿行连接，所述驱动滚筒Ⅰ(105)与绞车(104)之间设置有顶带轮(110)。

3.根据权利要求1或2任一项权利要求所述一种成套装置，其特征在于：所述皮带架体Ⅰ(101)下设置有若干个间隔设置的支腿Ⅰ(111)，所述支腿Ⅰ(111)底、与皮带架体Ⅰ(101)平行的两侧面各设置一块与支腿Ⅰ(111)底面平滑过渡的斜板(112)。

4.根据权利要求1所述一种成套装置，其特征在于：所述调节架(203)的后端上部通过销轴Ⅵ(204)连接支撑架(202)，所述调节架(203)的后端下部通过销轴Ⅶ(205)连接在支撑架(202)上的长孔板(206)上，所述调节架(203)前端设置有驱动滚筒Ⅱ(207)，所述支撑架(202)的后端设置有后滚筒(208)，所述驱动滚筒Ⅱ(207)和后滚筒(208)通过皮带Ⅱ(209)连接传动，所述皮带Ⅱ(209)与皮带架体Ⅱ(201)的上部之间设置有若干个间隔设置的上托辊架Ⅱ(211)，所述皮带Ⅱ(209)与皮带架体Ⅱ(201)的下部之间设置有若干个间隔设置的下托辊架Ⅱ(212)，所述支撑架(202)底部设置有若干对轨道轮(210)，所述支撑架(202)上设置有改向滚轮Ⅱ(216)。

5.根据权利要求4所述一种成套装置，其特征在于：所述支撑架(202)的前端设置有皮带压轮(213)，支撑架(202)内的前端上壁设置有顶带滚轮(215)。

6.根据权利要求4所述一种成套装置，其特征在于：所述调节架(203)的前端处设置有能够上下调节的支腿Ⅱ(214)。

7.根据权利要求4至6任一项权利要求所述一种成套装置，其特征在于：所述调节架(203)的前端还设置有卸载漏斗(217)。

8.根据权利要求1所述一种成套装置，其特征在于：所述皮带底板(13)上的两端各设置一个滚筒，分别为滚筒Ⅰ(11)和滚筒Ⅱ(12)，所述滚筒Ⅰ(11)和滚筒Ⅱ(12)之间通过皮带Ⅲ(15)连接，所述皮带Ⅲ(15)下、滚筒Ⅰ(11)和滚筒Ⅱ(12)之间间隔设置有若干个托辊装置(10)，还包括油缸Ⅰ(3)和油缸Ⅱ(4)，所述承载底板(7)上设置有调节转盘(2)，所述调节转盘(2)活动连接皮带底板(13)的下部，所述油缸Ⅰ(3)一端活动连接在调节转盘(2)上，油缸Ⅰ(3)另一端通过支架Ⅱ(14)活动连接在承载底板(7)上，所述油缸Ⅱ(4)一端活动连接在调节转盘(2)上，油缸Ⅱ(4)另一端活动连接在皮带底板(13)的上部。

9.根据权利要求8所述一种成套装置，其特征在于：所述皮带Ⅲ(15)上间隔设置有若干个拱形推移带(9)，所述推移带(9)通过压带螺栓(22)固定在皮带(15)上。