CN113586118A - 一种煤矿固体废弃物充填液压支架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤矿固体废弃物充填液压支架，包括底座，所述底座上设置有顶梁，所述顶梁上设置有第一驱动机构，顶梁的前端铰接有翻转梁，所述翻转梁与第一驱动机构的驱动端连接，翻转梁上设置有第二驱动机构，翻转梁的前端铰接有护帮板，所述护帮板与第二驱动机构的驱动端连接，底座与顶梁通过立柱与四连杆机构连接；所述底座后部连接有可升降的充填放矸工作台。该煤矿固体废弃物充填液压支架，解决了现有技术中采煤与充填难以平行作业，支架长度过长，支架强度较低，充填工作面产量低，充填效率低，固体废弃物处理能力有限的问题。

Description

一种煤矿固体废弃物充填液压支架
技术领域
本发明属于煤矿充填开采支护设备技术领域，具体涉及一种煤矿固体废弃物充填液压支架。
背景技术
目前，我国煤炭开采、洗选、发电过程中产生的矸石、煤泥、粉煤灰，煤化工生产产生的废渣等固体废弃物一般都堆放在地面，这些固体废弃物占用土地，污染环境，利用工作面采空区处置煤矸石的充填采煤方法，既可以减少煤矿固体废弃物排放，又可以减轻开采沉陷灾害、提高矿井资源回收率，是实现煤矿绿色开采的关键技术途径之一。矸石充填开采将成为一种新的采煤技术，但目前国内常规矸石充填开采多采用充填开采液压支架悬挂多孔底卸式充填刮板输送机(以下将多孔底卸式充填刮板输送机简称充填刮板输送机)进行充填，以充定产，导致采煤产量受影响。常规矸石充填工作面年产量为50-60万吨/年，对于现代化大型矿井以及矸石年产量较大的矿井，受充填支架及充填刮板输送机装备影响，难以满足需要，需要研发一种能够快速高效进行矸石充填的液压支架。
现有一般干法充填开采技术中，工作面多采用四柱或六柱支撑掩护式充填开采液压支架悬挂多孔底卸式充填刮板输送机或类似结构支架进行充填开采，该类型支架存在如下问题：(1)该类型充填支架大都在其后顶梁下悬吊轻型充填刮板输送机，工作面采煤移架时，充填刮板输送机随顶梁升降、前移，此时难以进行充填，即采煤与充填难以实现平行作业，导致工作面推进速度较慢，产量较小，不能实现高产高效充填开采；(2)目前该类型充填支架后顶梁只能悬吊轻型刮板输送机，刮板输送机长度较短，一般150m以下，运输充填物料能力小，导致矸石充填能力较小，一般小于100万吨/年，不能适应工作面宽度较长(如工作面宽度200m以上)的充填开采；(3)充填支架后顶梁通过链环悬挂充填刮板输送机，充填刮板输送机需要至少一个移动步距(一般0.6-0.865m)，因此支架后顶梁需加长，从而使支架整体较长，导致同等受力情况下支架支护强度普遍偏小，同时支架运输、安装、回撤较为困难；(4)充填支架尾梁通过链环悬挂充填刮板输送机，因工作面顶板形状及矿压随时变化，使支架顶梁受力状态随时发生变化，从而导致悬挂刮板输送机的链环松弛不一，受力不均，使充填刮板输送机难以保证平直，出现扭转及倾斜，运转时将产生较大扭转，容易出现卡滞及断链，致使刮板输送机长度受限，因而无法实现规模化充填开采。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤矿固体废弃物充填液压支架，解决现有技术中采煤与充填难以平行作业，支架长度过长，支架强度较低，充填工作面产量低，充填效率低，固体废弃物处理能力有限的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种煤矿固体废弃物充填液压支架，包括底座，所述底座上设置有顶梁，所述顶梁上设置有第一驱动机构，顶梁的前端铰接有翻转梁，所述翻转梁与第一驱动机构的驱动端连接，翻转梁上设置有第二驱动机构，翻转梁的前端铰接有护帮板，所述护帮板与第二驱动机构的驱动端连接，底座与顶梁通过立柱与四连杆机构连接；所述底座后部连接有可升降的充填放矸工作台。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述第一驱动机构、第二驱动机构和均为千斤顶。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述充填放矸工作台的前侧设置有前挡板，充填放矸工作台后侧设置有后挡板。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述充填放矸工作台的下方设置有上箱体，所述上箱体套设在下箱体上，所述下箱体上设置有升降油缸，所述升降油缸的驱动端与充填放矸工作台连接。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述顶梁的后端部呈弯曲过渡，该后端部与水平面夹角为6°-20°。
本发明的有益效果是：(1)本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其充填刮板输送机设在与底座相连的充填放矸工作台上，支架升降架、移架与充填刮板输送机互不影响，充填刮板输送机在工作台上可前后移动，实现采煤与充填平行作业，同时可以采用重型刮板输送机，运输能力大，充填能力高，满足大型现代化矿井规模化充填开采要求；(2)本发明一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其工作台(充填放矸工作台和上、下箱体组成)采用T型结构，充填刮板输送机在T型工作台上水平移动，有效缩短了刮板输送机占用空间，从而使支架顶梁长度大幅减小，同等压力条件下有效提高了支架强度，也更有利于支架的运输、安装及回撤；(3)本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其支架结构为前部翻转梁及后部整体顶梁，可使支架支护强度及稳定性比常规充填支架强度进一步提高，适应性更好，同时可进一步降低支架运输、安装及回撤尺寸；(4)本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其顶梁后部弯曲过渡，有利于顶板切顶，从而降低采空区顶板对支架的压力；(5)本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其充填放矸工作台底部与支架铰接，可更好的适应工作面底板起伏，减小对充填刮板输送机的影响。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架的主视图。
图中：1.顶梁，2.翻转梁，3.第二驱动机构，4.护帮板，5.第一驱动机构，6.立柱，7.底座，8.四连杆机构，9.前挡板，10.充填放矸工作台，11.上箱体，12.升降油缸，13.充填刮板输送机，14.后挡板，15.第三驱动机构，16.下箱体。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，包括底座7，底座7上设置有顶梁1，顶梁1上设置有第一驱动机构5，顶梁1的前端铰接有翻转梁2，翻转梁2与第一驱动机构5的驱动端连接，翻转梁2上设置有第二驱动机构3，翻转梁2的前端铰接有护帮板4，护帮板4与第二驱动机构3的驱动端连接，底座7与顶梁1通过立柱6与四连杆机构8连接；底座7后部连接有可升降的充填放矸工作台10。
工作时，顶梁1升高支撑采煤区工作面顶板，第一驱动机构5驱动翻转梁2至水平状态，确保顶板及时支护。充填刮板输送机13布置在充填放矸工作台10上，工作面煤机正常割煤、推溜、移架，将充填矸石通过充填刮板输送机13中部槽放矸口充填至采空区。由于充填放矸工作台与支架顶梁相对独立，不受支架降架、移架影响，因而充填刮板输送机放矸充填也不受支架降架、移架影响，可实现采煤与充填平行作业。充填放矸工作台10上还设置有第三驱动机构15，用于驱动充填刮板输送机13在充填放矸工作台10上前后移动。
如图1所示，在本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架中，第一驱动机构5、第二驱动机构3均为千斤顶或液压油缸或气缸等。
如图1所示，在本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架中，充填放矸工作台10的前侧设置有前挡板9，充填放矸工作台10的后侧设置有后挡板14。
刮板输送机13限制在前挡板9和后挡板14之间，可对充填刮板输送机13进行限位，防止刮板输送机位移过大，窜入支架内部或滑入采空区。
如图1所示，在本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架中，充填放矸工作台10的下方设置有上箱体11，上箱体11套设在下箱体16上，下箱体16上设置有升降油缸12，升降油缸12的驱动端与充填放矸工作台10连接。
上、下箱体既作为充填放矸工作台10的承重结构，又可作为挡矸装置，阻挡充填矸石进入支架内部，有效隔离充填采空区，充填放矸工作台10通过升降油缸12可实现高度的调节。
如图1所示，在本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架中，顶梁1的后端部弯曲过渡，与水平面夹角6°-20°，有利于顶板切顶，从而降低采空区顶板对支架的压力。
综上所示，本发明的具有以下优点：(1)本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其充填刮板输送机设在与底座相连的充填放矸工作台上，支架升降架、移架与充填刮板输送机互不影响，充填刮板输送机在工作台上可前后移动，实现采煤与充填平行作业，同时可以采用重型刮板输送机，运输能力大，充填能力高，满足大型现代化矿井规模化充填开采要求；(2)本发明一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其工作台(充填放矸工作台和箱体组成)采用T型结构，充填刮板输送机在T型工作台上水平移动，有效缩短了刮板输送机占用空间，从而使支架顶梁长度大幅减小，同等压力条件下有效提高了支架强度，也更有利于支架的运输、安装及回撤；(3)本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其支架结构为前部翻转梁及后部整体顶梁，可使支架支护强度及稳定性比常规充填支架强度进一步提高，适应性更好，同时可进一步降低支架运输、安装及回撤尺寸；(4)本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其顶梁后部弯曲过渡，有利于顶板切顶，从而降低采空区顶板对支架的压力；(5)本发明的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其充填放矸工作台底部与支架铰接，可更好的适应工作面底板起伏，减小对充填刮板输送机的影响。
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其特征在于，包括底座(7)，所述底座(7)上设置有顶梁(1)，所述顶梁(1)上设置有第一驱动机构(5)，顶梁(1)的前端铰接有翻转梁(2)，所述翻转梁(2)与第一驱动机构(5)的驱动端连接，翻转梁(2)上设置有第二驱动机构(3)，翻转梁(2)的前端铰接有护帮板(4)，所述护帮板(4)与第二驱动机构(3)的驱动端连接，底座(7)与顶梁(1)通过立柱(6)与四连杆机构(8)连接；所述底座(7)后部连接有可升降的充填放矸工作台(10)，所述充填放矸工作台(10)上设置有落料口。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其特征在于，所述第一驱动机构(5)、第二驱动机构(3)均为千斤顶。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其特征在于，所述充填放矸工作台(10)的前端设置有前挡板(9)，后端设置有后挡板(14)。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其特征在于，所述充填放矸工作台(10)的下方设置有上箱体(11)，所述上箱体(11)套设在下箱体(16)上，所述下箱体(16)上设置有升降油缸(12)，所述升降油缸(12)的驱动端与充填放矸工作台(10)连接。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿固体废弃物充填液压支架，其特征在于，所述顶梁(1)的后端部呈弯曲过渡，该后端部与水平面夹角为6°-20°。
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