CN109252891B - 一种膏体充填连续柔性密封装置及隔离方法 - Google Patents
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Abstract
一种膏体充填连续柔性密封装置及隔离方法，属于充填采煤密封和隔离方法。连续柔性密封装置包括：连续柔性条、张紧装置、悬挂滑轮、连接绳、张紧绳、膏体充填液压支架、隔离装置和端头支架；在装置的两端各有一组包括张紧装置、悬挂滑轮、连接绳和张紧绳的张紧器；中间位置有膏体充填液压支架，膏体充填液压支架大于一套，排布在充填开采工作面，在膏体充填液压支架上连接有隔离装置；在张紧器和膏体充填液压支架之间有端头支架；连续柔性条位于隔离装置的顶端和底端。优点：能够以机械方式实现对采煤工作面快速隔离，工艺操作简单，步骤少，相邻架间顶底板密封可靠性高，提高充填隔离效率和膏体充填开采隔离作业的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种充填采煤密封装置及隔离方法，特别是一种膏体充填连续柔性密封装置及隔离方法。
背景技术
膏体充填技术作为煤矿绿色开采技术体系之一，其主要目的是解决“三下一上”压煤，提高煤矿资源采出率，延长矿井服务年限。
目前，待充填区的隔离堵漏问题是制约展膏体充填开采技术的主要难点之一。若单纯采用人工方式进行隔离堵漏工作，不仅操作繁琐，工人劳动强度大，且耗时长，效率低，传统综采支架并未设有密封充填料浆的隔离装置，同样需要采用人工方式建造隔离挡墙，机械化程度低下，而膏体充填液压支架顶底板密封条不连续，不能有效的密封相邻架间顶底板缝隙，成为漏浆通道，严重制约煤矿膏体充填采煤效率。
因此，膏体充填开采技术中隔离准备工作机械化程度不高，效率低下，膏体充填液压支架密封条难以密封架间顶底板缝隙，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是要提供一种膏体充填连续柔性密封装置及隔离方法，解决煤矿采空区充填时机械化程度低、相邻架间顶底板缝隙密封困难的隔离问题，能够以机械方式，辅以少量人工作业完成待充填区隔离，提高密封隔离可靠性和效率。
鉴于此，本发明的目的是这样实现的，一种膏体充填连续柔性密封装置及隔离方法，用于待充填隔离作业，技术方案如下：
所述连续柔性密封装置包括：连续柔性条、张紧装置、悬挂滑轮、连接绳、张紧绳、膏体充填液压支架、隔离装置和端头支架；在装置的两端各有一组包括张紧装置、悬挂滑轮、连接绳和张紧绳的张紧器；中间位置有膏体充填液压支架，膏体充填液压支架大于一套，排布在充填开采工作面，在膏体充填液压支架上连接有隔离装置；在张紧器和膏体充填液压支架之间有端头支架；连续柔性条位于隔离装置的顶端和底端。
所述连续柔性条由多段组装而成，长度与充填开采工作面长度一致，阻燃、防静电、耐磨、抗拉；
所述张紧装置是千斤顶或重锤；
所述悬挂滑轮固定在端头支架或巷道顶板上；
所述连接绳一端连接膏体充填液压支架，另一端连接连续柔性条的一端；
所述张紧绳一端连接张紧装置，另一端连接连续柔性条的另一端。
所述的隔离装置包括：上隔离、中隔离、下隔离、上隔离侧伸缩千斤顶、上隔离侧伸缩、下隔离侧伸缩千斤顶、下隔离侧伸缩、隔离伸缩千斤顶、充填孔、上隔离限位孔、上隔离柔性条限位槽、支架尾梁放置槽、中隔离限位孔组、中隔离下端限位孔、下隔离滑槽和下隔离柔性条限位槽；
上隔离内嵌套中隔离，中隔离内嵌套下隔离；
采用销轴固定上隔离限位孔与中隔离限位孔组中不同孔，实现上隔离和中隔离相对移动；
销轴插入中隔离下端限位孔和下隔离滑槽，防止下隔离从中隔离中脱离；
上隔离侧伸缩千斤顶嵌套在上隔离内，上隔离侧伸缩千斤顶一端与上隔离铰接，一端与上隔离侧伸缩铰接；
上隔离侧伸缩与上隔离嵌套；
下隔离侧伸缩千斤顶嵌套在下隔离内，下隔离侧伸缩千斤顶一端与下隔离铰接，一端与下隔离侧伸缩铰接；
下隔离侧伸缩与下隔离嵌套；
隔离伸缩千斤顶一端与上隔离铰接，一端与下隔离铰接，随同隔离伸缩千斤顶伸缩，实现上隔离、中隔离和下隔离相对移动。
所述的上隔离为箱型结构或框架结构；所述的中隔离为箱型结构或框架结构；所述的下隔离为箱型结构或框架结构；所述的上隔离侧伸缩为箱型结构或框架结构；所述的下隔离侧伸缩为箱型结构或框架结构。
所述的上隔离设有充填孔、上隔离限位孔、上隔离柔性条限位槽和支架尾梁放置槽。
所述中隔离设有中隔离限位孔组和中隔离下端限位孔。
所述下隔离设有下隔离滑槽和下隔离柔性条限位槽。
所述隔离方法包含以下步骤：
（1）膏体充填液压支架移架前，张紧装置放松，确保连续柔性条能从隔离装置脱离；
（2）膏体充填液压支架移架时，本架隔离装置缩短，连续柔性条脱离，邻架挤压连续柔性条，支架前移连续柔性条脱离本架，支架按顺序前移，连续柔性条依次从隔离装置上脱离；
（3）待充填区隔离作业时，张紧装置张紧，沿充填液压支架后端，依次将连续柔性条放置在隔离装置的顶端和底端；
（4）隔离装置两端伸长挤压连续柔性条，完成待充填区煤层顶板和煤层底板密封隔离；
（5）膏体充填结束，膏体充填液压支架移架，张紧装置放松，进入下一次隔离密封作业，膏体充填开采工作面按以上步骤依次循环。
有益效果：由于采用上述方案，利用隔离伸缩千斤顶带动上隔离、中隔离和下隔离伸出隔离密封待充填区煤层顶底板，上隔离侧伸缩千斤顶带动上隔离侧伸缩密封架间顶板缝隙，下隔离侧伸缩千斤顶带动下隔离侧伸缩密封架间底板缝隙。
连续柔性条1两端连接张紧绳通过悬挂滑轮，利用张紧装置悬挂在膏体充填开采工作面隔离装置7后部煤层顶板附近，待充填区隔离密封作业只需将连续柔性条人工放入隔离装置顶底两端，隔离装置伸长挤压连续柔性条，可实现膏体充填开采工作面待充填区密封隔离，有效缩短充填准备工作时间，提高膏体充填整体工作效率。
该方案解决了膏体充填开采技术中隔离准备工作机械化程度不高，效率低下，膏体充填液压支架密封条难以密封架间顶底板缝隙问题，达到了本发明目的。
优点：隔离作业时，只需将连续柔性条放置到隔离装置顶底两端，工序操作简单，隔离时间短，减少人工劳动，提高了膏体充填隔离作业效率；连续柔性条不存在相邻架间顶底板密封间隙，密封可靠性高。
能够以机械方式实现对采煤工作面快速隔离，工艺操作简单，步骤少，相邻架间顶底板密封可靠性高，提高充填隔离效率和膏体充填开采隔离作业的可靠性和安全性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的侧视连续柔性条未隔离状态结构示意图。
图3是图1的侧视连续柔性条隔离状态结构示意图。
图4是本发明的隔离装置结构图。
图5是图4的侧视结构图。
图中，1、连续柔性条；2、张紧装置；3、悬挂滑轮；4、连接绳；5、张紧绳；6、膏体充填液压支架；7、隔离装置；8、端头支架；1-1、上隔离；1-2、中隔离；1-3、下隔离；1-4、上隔离侧伸缩千斤顶；1-5、上隔离侧伸缩；1-6、下隔离侧伸缩千斤顶；1-7、下隔离侧伸缩；1-8、隔离伸缩千斤顶；101、充填孔；102、上隔离限位孔；103、上隔离柔性条限位槽；104、支架尾梁放置槽；201、中隔离限位孔组；202、中隔离下端限位孔；301、下隔离滑槽；302、下隔离柔性条限位槽。
实施方式
下面将对本发明实施例作进一步详细描述。
实施例1：一种膏体充填连续柔性密封装置及隔离方法，用于待充填隔离作业，技术方案如下：
所述连续柔性密封装置包括：连续柔性条1、张紧装置2、悬挂滑轮3、连接绳4、张紧绳5、膏体充填液压支架6、隔离装置7和端头支架8；在装置的两端各有一组包括张紧装置2、悬挂滑轮3、连接绳4和张紧绳5的张紧器；中间位置有膏体充填液压支架6，膏体充填液压支架6大于一套，排布在充填开采工作面，在膏体充填液压支架6上连接有隔离装置7；在张紧器和膏体充填液压支架6之间有端头支架8；连续柔性条1位于隔离装置7的顶端和底端。
所述连续柔性条1由多段组装而成，长度与充填开采工作面长度一致，阻燃、防静电、耐磨、抗拉；
所述张紧装置2是千斤顶或重锤；
所述悬挂滑轮3固定在端头支架8或巷道顶板上；
所述连接绳4一端连接膏体充填液压支架6，另一端连接连续柔性条1的一端；
所述张紧绳5一端连接张紧装置2，另一端连接连续柔性条1的另一端。
所述的隔离装置7包括：上隔离1-1、中隔离1-2、下隔离1-3、上隔离侧伸缩千斤顶1-4、上隔离侧伸缩1-5、下隔离侧伸缩千斤顶1-6、下隔离侧伸缩1-7、隔离伸缩千斤顶1-8、充填孔101、上隔离限位孔102、上隔离柔性条限位槽103、支架尾梁放置槽104、中隔离限位孔组201、中隔离下端限位孔202、下隔离滑槽301和下隔离柔性条限位槽302；
上隔离1-1内嵌套中隔离1-2，中隔离1-2内嵌套下隔离1-3；
采用销轴固定上隔离限位孔102与中隔离限位孔组201中不同孔，实现上隔离1-1和中隔离1-2相对移动；
销轴插入中隔离下端限位孔202和下隔离滑槽301，防止下隔离1-3从中隔离1-2中脱离；
上隔离侧伸缩千斤顶1-4嵌套在上隔离1-1内，上隔离侧伸缩千斤顶1-4一端与上隔离1-1铰接，一端与上隔离侧伸缩1-5铰接；
上隔离侧伸缩1-5与上隔离1-1嵌套；
下隔离侧伸缩千斤顶1-6嵌套在下隔离1-3内，下隔离侧伸缩千斤顶1-6一端与下隔离1-3铰接，一端与下隔离侧伸缩1-7铰接；
下隔离侧伸缩1-7与下隔离1-3嵌套；
隔离伸缩千斤顶1-8一端与上隔离1-1铰接，一端与下隔离1-3铰接，随同隔离伸缩千斤顶1-8伸缩，实现上隔离1-1、中隔离1-2和下隔离1-3相对移动。
所述的上隔离1-1为箱型结构或框架结构；所述的中隔离1-2为箱型结构或框架结构；所述的下隔离1-3为箱型结构或框架结构；所述的上隔离侧伸缩1-5为箱型结构或框架结构；所述的下隔离侧1-7伸缩为箱型结构或框架结构。
所述的上隔离1-1设有充填孔101、上隔离限位孔102、上隔离柔性条限位槽103和支架尾梁放置槽104。
所述中隔离1-2设有中隔离限位孔组201和中隔离下端限位孔202。
所述下隔离1-3设有下隔离滑槽301和下隔离柔性条限位槽302。
所述隔离方法包含以下步骤：
（1）膏体充填液压支架6移架前，张紧装置2放松，确保连续柔性条1能从隔离装置7脱离；
（2）膏体充填液压支架6移架时，本架隔离装置7缩短，连续柔性条1脱离，邻架挤压连续柔性条1，支架前移连续柔性条1脱离本架，支架按顺序前移，连续柔性条1依次从隔离装置7上脱离；
（3）待充填区隔离作业时，张紧装置2张紧，沿充填液压支架后端，依次将连续柔性条1放置在隔离装置7的顶端和底端；
（4）隔离装置7两端伸长挤压连续柔性条，完成待充填区煤层顶板和煤层底板密封隔离；
（5）膏体充填结束，膏体充填液压支架6移架，张紧装置2放松，进入下一次隔离密封作业，膏体充填开采工作面按以上步骤依次循环。
本发明的连续柔性密封装置，其较佳的具体实施方式是：连续柔性条1两端连接张紧绳5通过悬挂滑轮3，利用张紧装置2悬挂在膏体充填开采工作面隔离装置7后部煤层顶板附近，待充填区隔离密封作业只需将连续柔性条1人工放入隔离装置7顶底两端，隔离装置7伸长挤压连续柔性条1，可实现膏体充填开采工作面待充填区密封隔离。
具体功能的实施步骤：
连续柔性条脱离隔离装置准备，膏体充填液压支架6移架前，张紧装置2放松，确保连续柔性条1能从隔离装置7上脱离；
连续柔性条脱离隔离装置作业，膏体充填液压支架6移架时，本架隔离装置7缩短，连续柔性条1脱离，邻架挤压连续柔性条1，支架前移连续柔性条1脱离本架，支架按顺序前移，连续柔性条1依次从隔离装置7上脱离；
连续柔性条放置作业，待充填区隔离作业时，张紧装置2张紧，沿充填液压支架后端，依次将连续柔性条1放置在隔离装置7顶底两端；
待充填区煤层顶底板密封作业，隔离装置7两端伸长挤压连续柔性条，完成待充填区煤层顶底板密封隔离；
膏体充填结束，膏体充填液压支架6移架，张紧装置2放松，进入下一次隔离密封作业，膏体充填开采工作面按以上步骤依次循环；
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。 这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。 而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种膏体充填连续柔性密封装置，其特征在于：连续柔性密封装置包括：连续柔性条、张紧装置、悬挂滑轮、连接绳、张紧绳、膏体充填液压支架、隔离装置和端头支架；在装置的两端各有一组包括张紧装置、悬挂滑轮、连接绳和张紧绳的张紧器；中间位置有膏体充填液压支架，膏体充填液压支架大于一套，排布在充填开采工作面，在膏体充填液压支架上连接有隔离装置；在张紧器和膏体充填液压支架之间有端头支架；连续柔性条位于隔离装置的顶端和底端；
所述连续柔性条由多段组装而成，长度与充填开采工作面长度一致，阻燃、防静电、耐磨、抗拉；
所述张紧装置是千斤顶或重锤；
所述悬挂滑轮固定在端头支架或巷道顶板上；
所述连接绳一端连接膏体充填液压支架，另一端连接连续柔性条的一端；
所述张紧绳一端连接张紧装置，另一端连接连续柔性条的另一端；
所述的隔离装置包括：上隔离、中隔离、下隔离、上隔离侧伸缩千斤顶、上隔离侧伸缩、下隔离侧伸缩千斤顶、下隔离侧伸缩、隔离伸缩千斤顶、充填孔、上隔离限位孔、上隔离柔性条限位槽、支架尾梁放置槽、中隔离限位孔组、中隔离下端限位孔、下隔离滑槽和下隔离柔性条限位槽；
上隔离内嵌套中隔离，中隔离内嵌套下隔离；
采用销轴固定上隔离限位孔与中隔离限位孔组中不同孔，实现上隔离和中隔离相对移动；
销轴插入中隔离下端限位孔和下隔离滑槽，防止下隔离从中隔离中脱离；
上隔离侧伸缩千斤顶嵌套在上隔离内，上隔离侧伸缩千斤顶一端与上隔离铰接，一端与上隔离侧伸缩铰接；
上隔离侧伸缩与上隔离嵌套；
下隔离侧伸缩千斤顶嵌套在下隔离内，下隔离侧伸缩千斤顶一端与下隔离铰接，一端与下隔离侧伸缩铰接；
下隔离侧伸缩与下隔离嵌套；
隔离伸缩千斤顶一端与上隔离铰接，一端与下隔离铰接，随同隔离伸缩千斤顶伸缩，实现上隔离、中隔离和下隔离相对移动。
2.根据权利要求1所述的一种膏体充填连续柔性密封装置，其特征在于：所述的上隔离为箱型结构或框架结构；所述的中隔离为箱型结构或框架结构；所述的下隔离为箱型结构或框架结构；所述的上隔离侧伸缩为箱型结构或框架结构；所述的下隔离侧伸缩为箱型结构或框架结构。
3.根据权利要求1所述的一种膏体充填连续柔性密封装置，其特征在于：所述的上隔离设有充填孔、上隔离限位孔、上隔离柔性条限位槽和支架尾梁放置槽。
4.根据权利要求1所述的一种膏体充填连续柔性密封装置，其特征在于：所述中隔离设有中隔离限位孔组和中隔离下端限位孔。
5.根据权利要求1所述的一种膏体充填连续柔性密封装置，其特征在于：所述下隔离设有下隔离滑槽和下隔离柔性条限位槽。
6.采用权利要求1所述的一种膏体充填连续柔性密封装置的隔离方法，其特征在于：隔离方法包含以下步骤：
（1）膏体充填液压支架移架前，张紧装置放松，确保连续柔性条能从隔离装置脱离；
（2）膏体充填液压支架移架时，本架隔离装置缩短，连续柔性条脱离，邻架挤压连续柔性条，支架前移连续柔性条脱离本架，支架按顺序前移，连续柔性条依次从隔离装置上脱离；
（3）待充填区隔离作业时，张紧装置张紧，沿充填液压支架后端，依次将连续柔性条放置在隔离装置的顶端和底端；
（4）隔离装置两端伸长挤压连续柔性条，完成待充填区煤层顶板和煤层底板密封隔离；
（5）膏体充填结束，膏体充填液压支架移架，张紧装置放松，进入下一次隔离密封作业，膏体充填开采工作面按以上步骤依次循环。
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