CN114352351A - 一种超大采高膏体充填液压支架及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超大采高膏体充填液压支架及方法，涉及矿山装备技术领域。该超大采高膏体充填液压支架，包括底座、立柱、顶梁、护帮板、后梁、后伸缩梁、顶挡板、上挡板、下挡板座、下挡板、充填管道和布料阀。本发明的一种超大采高膏体充填液压支架及方法，适合在矿压较大、采高较高的特厚煤层工作面进行顶板的安全支护和充填作业，其工作阻力可达到13000KN，实现3.5m‑5.6m范围的充填作业；采用本发明的液压支架可以同时实现工作面的支护和充填作业，相对于现有的组合式支架(前支架用于支护、后支架用于充填)，其操作更加简单，支护和充填作业互不干扰，液压支架的成本投入更低。

Description

一种超大采高膏体充填液压支架及方法

技术领域

本发明涉及矿山装备技术领域，具体地说是涉及一种超大采高膏体充填液压支架及方法。

背景技术

“绿色开采、绿色开发、建设绿色矿山”是我国矿业贯彻建设资源节约型、环境友好型社会的基本国策、实现可持续发展的具体体现，充填是绿色开采最有效的手段。充填开采是提高煤炭资源采出率、改善矿区环境、实现煤炭产业高效绿色开采的重要途径。尾矿、废石等回填采空区，可以减少和防止岩石、水体和地表的移动及破坏，极大地减少外排量，甚至实现无废化开采，减缓了外排废物对环境的影响，可以极大地缓和采矿造成的安全危害，可以减缓对矿体开采条件的破坏，从而提高矿石资源回收利用率、减少贫化率、提高采出矿石品位。

在各种充填开采中，膏体充填可以有效地保证充填率，在消耗矸石的基础上，能有效地防止地面塌陷。目前的膏体充填设备，支撑工作阻力最大10000KN，其充填高度受限最高约3m左右，对于矿压较大、采高超过5m的特厚煤层工作面无法实现顶板的安全支护和充填作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超大采高膏体充填液压支架及方法，以解决“目前的膏体充填设备对于矿压较大、采高较高的特厚煤层工作面无法实现顶板的安全支护和充填作业”的技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术解决方案如下：

一种超大采高膏体充填液压支架，包括底座、立柱、顶梁、护帮板、后梁、后伸缩梁、顶挡板、上挡板、下挡板座、下挡板、充填管道和布料阀；

所述底座与所述顶梁之间通过立柱连接，所述立柱伸缩以带动所述顶梁升降；

顶梁的前端铰接护帮板，护帮千斤顶的一端铰接顶梁的前端，护帮千斤顶的另一端铰接护帮板，所述护帮千斤顶伸缩以带动所述护帮板相对于顶梁的前端摆动；

顶梁的后端铰接后梁的前端，后梁千斤顶的一端铰接顶梁的后端，后梁千斤顶的另一端铰接后梁的前端，所述后梁千斤顶伸缩以带动所述后梁相对于顶梁的后端摆动；

后梁上滑动连接后伸缩梁，所述后伸缩梁可从后梁的后端伸出或缩回，后伸缩梁千斤顶的一端铰接后梁，后伸缩梁千斤顶的另一端铰接后伸缩梁，所述后伸缩梁千斤顶伸缩以带动后伸缩梁从后梁的后端伸出或缩回；

后伸缩梁的末端设置顶挡板；

后梁的后端铰接上挡板的上端，上挡板千斤顶的一端铰接后梁，上挡板千斤顶的另一端铰接上挡板，所述上挡板千斤顶伸缩以带动上挡板相对于后梁的后端摆动；

底座的后端设置下挡板座，下挡板的内侧滑动连接下挡板座，下挡板可相对于下挡板座沿竖直方向移动，下挡板千斤顶的一端铰接下挡板座，下挡板千斤顶的另一端铰接下挡板，所述下挡板千斤顶伸缩以带动下挡板相对于下挡板座沿竖直方向移动；

后伸缩梁从后梁的后端缩回时，顶挡板的下端搭接在上挡板的上端外侧；

上挡板相对于后梁的后端向后摆动且下挡板相对于下挡板座沿竖直方向向下移动后，上挡板的下端内侧搭接在下挡板的上端外侧；

所述上挡板设置充填接口，充填接口连接充填管道，所述充填管道靠近充填接口的位置设置布料阀。

优选的，还包括连杆座、斜梁、前连杆和后连杆；底座上设置连杆座；斜梁的上端铰接顶梁的中间位置；前连杆的上端铰接斜梁的中间偏下的位置，后连杆的上端铰接斜梁的下端；前连杆的下端铰接连杆座的前端，后连杆的下端铰接连杆座的后端。

优选的，还包括前伸缩梁，顶梁上滑动连接前伸缩梁，所述前伸缩梁可从顶梁的前端伸出或缩回，前伸缩梁千斤顶的一端铰接顶梁，前伸缩梁千斤顶的另一端铰接前伸缩梁，所述前伸缩梁千斤顶伸缩以带动前伸缩梁从顶梁的前端伸出或缩回；

护帮板包括一级护帮板、二级护帮板和三级护帮板；护帮千斤顶包括一级护帮千斤顶、二级护帮千斤顶和三级护帮千斤顶；前伸缩梁的前端铰接一级护帮板的后端，一级护帮板的前端铰接二级护帮板的后端，二级护帮板的前端铰接三级护帮板的后端；一级护帮千斤顶的一端铰接顶梁的前端，一级护帮千斤顶的另一端铰接一级护帮板，所述一级护帮千斤顶伸缩以带动一级护帮板相对于前伸缩梁的前端摆动；二级护帮千斤顶的一端铰接一级护帮板，二级护帮千斤顶的另一端铰接二级护帮板，所述二级护帮千斤顶伸缩以带动二级护帮板相对于一级护帮板的前端摆动；三级护帮千斤顶的一端铰接二级护帮板，三级护帮千斤顶的另一端铰接三级护帮板，所述三级护帮千斤顶伸缩以带动三级护帮板相对于二级护帮板的前端摆动。

优选的，上挡板的左右侧面的至少一个侧面滑动连接有上侧护板，所述上侧护板可相对于上挡板伸出或缩回，第一侧护千斤顶的一端铰接上挡板，第一侧护千斤顶的另一端铰接上侧护板，第一侧护千斤顶伸缩以带动上侧护板相对于上挡板伸出或缩回；

下挡板的左右侧面的至少一个侧面滑动连接有下侧护板，所述下侧护板可相对于下挡板伸出或缩回，第二侧护千斤顶的一端铰接下挡板，第二侧护千斤顶的另一端铰接下侧护板，第二侧护千斤顶伸缩以带动下侧护板相对于下挡板伸出或缩回。

优选的，上侧护板、下侧护板的两侧端面均设置有弹性垫片。

优选的，顶挡板的下端与上挡板搭接的位置设置有弹性垫片，上挡板的下端与下挡板搭接的位置设置有弹性垫片。

优选的，顶梁的左右侧面均滑动连接有顶梁侧护板，所述顶梁侧护板可相对于顶梁伸出或缩回，顶梁侧护千斤顶的一端铰接顶梁，顶梁侧护千斤顶的另一端铰接顶梁侧护板，顶梁侧护千斤顶伸缩以带动顶梁侧护板相对于顶梁伸出或缩回；后梁的左右侧面均滑动连接有后梁侧护板，所述后梁侧护板可相对于后梁伸出或缩回，后梁侧护千斤顶的一端铰接后梁，后梁侧护千斤顶的另一端铰接后梁侧护板，后梁侧护千斤顶伸缩以带动后梁侧护板相对于后梁伸出或缩回。

优选的，底座的中间偏后位置设置有用于控制支护和充填作业的控制台，所述控制台位于后梁的下方。

优选的，还包括检修台和支撑杆，检修台的一端铰接下挡板的内侧，检修台的另一端铰接支撑杆的一端，下挡板的内侧开设支撑槽口，所述支撑杆的另一端可插接于支撑槽口内。

一种超大采高膏体充填方法，应用刮板输送机、采煤机、转载机、端头液压支架、隔离膜架、过渡液压支架、中部液压支架、充填输送主管道和搅拌站；过渡液压支架和中部液压支架采用上所述的超大采高膏体充填液压支架；

工作面的煤壁侧布置刮板输送机，在刮板输送机上布置采煤机；

工作面的采空侧从工作面的一端头位置起依次布置隔离膜架、过渡液压支架和中部液压支架，过渡液压支架和中部液压支架均通过推移杆连接刮板输送机，所述推移杆由过渡液压支架和中部液压支架上的推移千斤顶带动伸缩；

工作面的一端头位置布置转载机及端头液压支架；

顺槽内布置搅拌站，搅拌站经充填输送主管道连接充填管道；

所述方法如下：

步骤1、采煤机沿刮板输送机移动截割煤壁采煤，煤块经刮板输送机、转载机从工作面转运出；

推移千斤顶带动推移杆伸缩，配合立柱伸缩带动顶梁升降，实现刮板输送机和液压支架的迈步前移；

转载机和端头液压支架交替前移；

在采煤机未截割煤壁区域，由液压支架的护帮板摆动至煤壁以贴合煤壁；

液压支架不移动时，由液压支架的顶梁和后梁适应顶板的形状以贴合顶板；

液压支架移动后，在液压支架后方形成充填区域；

步骤2、开启搅拌站，从搅拌站经充填输送主管道向各液压支架上的充填管道输送膏体；

从靠近隔离膜架的液压支架至远离隔离膜架的液压支架的顺序，充填区域的膏体堆积至一架液压支架位置之前，下挡板相对于下挡板座沿竖直方向向下移动使下挡板贴合底板，上挡板相对于后梁的后端向前摆动使上挡板的下端内侧搭接在下挡板的上端外侧；

从靠近隔离膜架的液压支架至远离隔离膜架的液压支架的顺序，充填区域的膏体未堆积至一架液压支架位置时，一架液压支架上的后伸缩梁从后梁的后端伸出，后伸缩梁贴合充填区域的顶板，充填区域的膏体堆积至一架液压支架位置时，一架液压支架上的后伸缩梁从后梁的后端缩回，顶挡板的下端搭接在上挡板的上端外侧；

从靠近隔离膜架的液压支架至远离隔离膜架的液压支架的顺序，先打开一架液压支架上的布料阀，膏体经充填接口流出至液压支架后方的充填区域，待充填区域的膏体堆积至一架液压支架上的布料阀的位置时，关闭一架液压支架上的布料阀并打开相邻液压支架上的布料阀；

步骤3、待充填区域的膏体凝固后，重复步骤1、步骤2，在液压支架移动前，下挡板相对于下挡板座沿竖直方向向上移动使下挡板脱离底板。

本发明的有益技术效果是：

本发明的超大采高膏体充填液压支架及方法，适合在矿压较大、采高较高的特厚煤层工作面进行顶板的安全支护和充填作业，其工作阻力可达到13000KN，实现3.5m-5.6m范围的充填作业；采用本发明的液压支架可以同时实现工作面的支护和充填作业，相对于现有的组合式支架(前支架用于支护、后支架用于充填)，其操作更加简单，支护和充填作业互不干扰，液压支架的成本投入更低；本发明的液压支架更加适应大采高工作面的顶板条件，其顶梁、后梁可以根据顶板的实际外形调节顶梁、后梁的俯仰角度以实现对顶板的贴合支护，其后伸缩梁可以伸出以实现对充填区域顶板的贴合支护，其上挡板在非充填作业期间可以向后摆动保持倾斜作为掩护梁，以支护充填区域后方冒落的矸石；本发明的液压支架其下挡板相对于下挡板座沿竖直方向向下移动使下挡板贴合底板，上挡板相对于后梁的后端向前摆动使上挡板的下端内侧搭接在下挡板的上端外侧，顶挡板的下端搭接在上挡板的上端外侧，以在底板与顶板之间构成密封的墙体，实现膏体的正常充填，避免膏体泄露至液压支架一侧。

附图说明

图1为本发明实施例超大采高膏体充填液压支架的立体图一；

图2为本发明实施例超大采高膏体充填液压支架的立体图二；

图3为本发明实施例超大采高膏体充填液压支架、刮板输送机及采煤机的侧视图；

图4为本发明实施例超大采高膏体充填方法对应工作面的设备布置图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例中，提供一种超大采高膏体充填液压支架，请参考图1至图3所示。

一种超大采高膏体充填液压支架，包括底座11、立柱12、顶梁21、护帮板(一级护帮板221、二级护帮板222和三级护帮板223)、后梁23、后伸缩梁24、顶挡板31、上挡板32、下挡板座111、下挡板33、充填管道41和布料阀42等。

底座11与顶梁21之间通过立柱12连接，立柱12伸缩以带动顶梁21升降。本实施例中，立柱12为四根，底座11的前端左、右侧各一根立柱12，底座11的后端左、右侧各一根立柱12。顶梁21升起以贴合支护顶板，顶梁21降落以脱离顶板以使液压支架前移。

底座11的前端设置有抬底千斤顶58，在液压支架移架过程中将底座11的前端抬起，以便于液压支架移架。底座11的侧面设置有底调千斤顶59，用于在液压支架移架过程中调节支架的中心距。

顶梁21的前端铰接护帮板，护帮千斤顶的一端铰接顶梁21的前端，护帮千斤顶的另一端铰接护帮板，护帮千斤顶伸缩以带动护帮板相对于顶梁21的前端摆动。具体的，顶梁21上滑动连接前伸缩梁25，前伸缩梁25嵌入顶梁21内部，前伸缩梁25可从顶梁21的前端伸出或缩回，前伸缩梁千斤顶57的一端铰接顶梁21，前伸缩梁千斤顶57的另一端铰接前伸缩梁25，前伸缩梁千斤顶57伸缩以带动前伸缩梁25从顶梁21的前端伸出或缩回。前伸缩梁25相对于顶梁21的前端伸出以增长对顶板的支护距离，并带动护帮板贴近煤壁。

护帮板包括一级护帮板221、二级护帮板222和三级护帮板223；护帮千斤顶包括一级护帮千斤顶511、二级护帮千斤顶512和三级护帮千斤顶513。前伸缩梁25的前端铰接一级护帮板221的后端，一级护帮板221的前端铰接二级护帮板222的后端，二级护帮板222的前端铰接三级护帮板223的后端；一级护帮千斤顶511的一端铰接顶梁21的前端，一级护帮千斤顶511的另一端铰接一级护帮板221，一级护帮千斤顶511伸缩以带动一级护帮板221相对于前伸缩梁25的前端摆动；二级护帮千斤顶512的一端铰接一级护帮板221，二级护帮千斤顶512的另一端铰接二级护帮板222，二级护帮千斤顶512伸缩以带动二级护帮板222相对于一级护帮板221的前端摆动；三级护帮千斤顶513的一端铰接二级护帮板222，三级护帮千斤顶513的另一端铰接三级护帮板223，三级护帮千斤顶513伸缩以带动三级护帮板223相对于二级护帮板222的前端摆动。三级护帮板(一级护帮板221、二级护帮板222和三级护帮板223)均可以摆动收回及伸平，三级护帮板摆动收回至煤壁以贴合煤壁，三级护帮板摆动伸平以贴合顶板，可以较大范围支护靠近煤壁的破碎顶板，对煤壁的护壁高度及破碎顶板的支护距离可达3m。

顶梁21的后端铰接后梁23的前端，后梁千斤顶52的一端铰接顶梁21的后端，后梁千斤顶52的另一端铰接后梁23的前端，后梁千斤顶52伸缩以带动后梁23相对于顶梁21的后端摆动。

顶梁21、后梁23可以根据顶板的实际外形调节顶梁21、后梁23的俯仰角度以实现对顶板的贴合支护。具体的，通过立柱12的伸缩配合后文的四连杆机构以调节顶梁21的俯仰角度；通过后梁千斤顶52伸缩以带动后梁23相对于顶梁21的后端摆动以调节后梁23的俯仰角度。

后梁23上滑动连接后伸缩梁24，后梁23设置为框架结构，后伸缩梁24嵌入后梁23内部，后伸缩梁24可从后梁23的后端伸出或缩回。后伸缩梁千斤顶53的一端铰接后梁23，后伸缩梁千斤顶53的另一端铰接后伸缩梁24，后伸缩梁千斤顶53伸缩以带动后伸缩梁24从后梁23的后端伸出或缩回。后伸缩梁24的末端设置顶挡板31，后伸缩梁24从后梁23的后端缩回时，顶挡板31的下端搭接在上挡板32的上端外侧。后伸缩梁24伸出以实现对充填区域顶板的贴合支护，后伸缩梁24缩回以带动顶挡板31的下端搭接在上挡板32的上端外侧。

后梁23的后端铰接上挡板32的上端，上挡板千斤顶54的一端铰接后梁23的后端，上挡板千斤顶51的另一端铰接上挡板32，上挡板千斤顶54伸缩以带动上挡板32相对于后梁23的后端摆动。在非充填作业期间，上挡板32可以在上挡板千斤顶54带动下向后摆动保持倾斜作为掩护梁，以支护充填区域后方冒落的矸石；在需要充填作业时，上挡板32相对于后梁23的后端向前摆动使上挡板32的下端内侧搭接在下挡板33的上端外侧。

底座11的后端设置下挡板座111，下挡板33的内侧滑动连接下挡板座111，下挡板33可相对于下挡板座111沿竖直方向移动，下挡板千斤顶55的一端铰接下挡板座111，下挡板千斤顶55的另一端铰接下挡板33，下挡板千斤顶55伸缩以带动下挡板33相对于下挡板座111沿竖直方向移动。在液压支架移动前，下挡板33相对于下挡板座111沿竖直方向向上移动使下挡板33脱离底板。在需要充填作业时，下挡板33相对于下挡板座111沿竖直方向向下移动使下挡板33贴合底板。

后伸缩梁24从后梁23的后端缩回时，顶挡板31的下端搭接在上挡板32的上端外侧。上挡板32相对于后梁23的后端向后摆动且下挡板33相对于下挡板座111沿竖直方向向下移动后，上挡板32的下端内侧搭接在下挡板33的上端外侧。在充填作业时，顶挡板31、上挡板32及下挡板33在底板与顶板之间构成密封的墙体，实现膏体9的正常充填，避免膏体9泄露至液压支架一侧。

在上挡板32设置充填接口321，充填接口321连接充填管道41，充填管道41靠近充填接口321的位置设置布料阀42。打开布料阀42以开启充填接口321，使膏体9经充填管道41、充填接口321流出至液压支架后方的充填区域。关闭布料阀42以关闭充填接口321，截止膏体9的流出并避免已流出的膏体9经充填接口321回灌至充填管道41。

底座11上中间偏前位置设置连杆座112；斜梁13的上端铰接顶梁21的中间位置；前连杆141的上端铰接斜梁13的中间偏下的位置，后连杆142的上端铰接斜梁13的下端；前连杆141的下端铰接连杆座112的前端，后连杆142的下端铰接连杆座112的后端。斜梁13及前连杆141、后连杆142与顶梁21、连杆座112配合，构成上文所述的“四连杆机构”。该“四连杆机构”可以控制顶梁21沿近似双纽线的轨迹运动，缩小顶梁21端距的变化量，使液压支架承受较大的水平力，提高了液压支架整体的稳定性。

上挡板32的左右侧面的至少一个侧面滑动连接有上侧护板321，上侧护板321可相对于上挡板32伸出或缩回，第一侧护千斤顶(位于上挡板32内部，图中未表示出)的一端铰接上挡板32，第一侧护千斤顶的另一端铰接上侧护板321，第一侧护千斤顶伸缩以带动上侧护板321相对于上挡板32伸出或缩回。一个液压支架的上侧护板321相对于上挡板32伸出时，以使一个液压支架的上侧护板321与相邻液压支架的上挡板32(或上侧护板321)紧密贴合，实现相邻两个液压支架在上挡板32区域侧面的密封。

下挡板33的左右侧面的至少一个侧面滑动连接有下侧护板331，下侧护板331可相对于下挡板33伸出或缩回，第二侧护千斤顶(位于下挡板33内部，图中未表示出)的一端铰接下挡板33，第二侧护千斤顶的另一端铰接下侧护板331，第二侧护千斤顶伸缩以带动下侧护板331相对于下挡板33伸出或缩回。一个液压支架的下侧护板331相对于下挡板33伸出时，以使一个液压支架的下侧护板331与相邻液压支架的下挡板33(或下侧护板331)紧密贴合，实现相邻两个液压支架在下挡板33区域侧面的密封。

更优的，上侧护板321、下侧护板331的两侧端面均设置有弹性垫片，以提高上挡板32区域侧面、下挡板33区域侧面的密封性能。

此外，顶挡板31的下端与上挡板32搭接的位置设置有弹性垫片，以提高顶挡板31与上挡板32搭接区域的密封性能；上挡板32的下端与下挡板33搭接的位置设置有弹性垫片，以提高上挡板32与下挡板33搭接区域的密封性能。

顶梁21的左右侧面均滑动连接有顶梁侧护板211，顶梁侧护板211可相对于顶梁21伸出或缩回，顶梁侧护千斤顶(位于顶梁21内部，图中未表示出)的一端铰接顶梁21，顶梁侧护千斤顶的另一端铰接顶梁侧护板211，顶梁侧护千斤顶伸缩以带动顶梁侧护板211相对于顶梁21伸出或缩回。后梁23的左右侧面均滑动连接有后梁侧护板231，后梁侧护板231可相对于后梁23伸出或缩回，后梁侧护千斤顶(位于后梁23内部，图中未表示出)的一端铰接后梁23，后梁侧护千斤顶的另一端铰接后梁侧护板231，后梁侧护千斤顶伸缩以带动后梁侧护板231相对于后梁23伸出或缩回。顶梁侧护板211、后梁侧护板231伸出后，使相邻的两液压支架之间没有顶板露出，避免顶板的破碎矸石从两相邻液压支架之间坠落伤人。

底座11的中间偏后位置设置有控制台114，控制台114用于控制液压支架的支护和充填作业。控制台114位于后梁23的下方，使控制台114被后梁23、上挡板32包裹，避免顶板冒落矸石落入控制台114的位置，以为操作人员提供安全的作业环境。

检修台332的一端铰接下挡板33的内侧，检修台332的另一端铰接支撑杆333的一端，下挡板33的内侧开设支撑槽口334，支撑杆333的另一端可插接于支撑槽口334内。将检修台332向上翻转至水平状态，将支撑杆333的另一端插接于支撑槽口334内，以方便检修人员在检修台332上检修作业。因液压支架是应用于大采高特厚煤层工作面，液压支架的高度较高，可以使下挡板33相对于下挡板座111沿竖直方向向上移动，以带动检修台332上的检修人员一同升起，方便检修人员对高处部件的检修操作。

在本发明实施例中，还提供一种超大采高膏体充填方法，请参考图1至图4所示，应用刮板输送机61、采煤机62、转载机63、端头液压支架64、隔离膜架65、过渡液压支架71、中部液压支架72、充填输送主管道40和搅拌站8；其中，过渡液压支架71和中部液压支架72采用本实施例上述的超大采高膏体充填液压支架。

工作面的煤壁侧布置刮板输送机61，在刮板输送机61上布置采煤机62，采煤机62可沿着刮板输送机61移动，在移动的过程中截割煤壁；

工作面的采空侧从工作面的一端头位置起依次布置隔离膜架65、过渡液压支架71和中部液压支架72，过渡液压支架71和中部液压支架72均通过其上的推移杆113连接刮板输送机61，推移杆113由过渡液压支架71和中部液压支架72上的推移千斤顶56带动伸缩。

其中，隔离膜架65用于封堵工作面端头位置的膏体9。

工作面的一端头位置布置转载机63及端头液压支架64。

在某一顺槽内布置搅拌站8，搅拌站8经充填输送主管道40连接充填管道41。

所述方法如下：

步骤1、采煤机62沿刮板输送机61移动截割煤壁采煤，煤块经刮板输送机61、转载机63从工作面转运出，再经皮带输送机等输送至煤仓；

推移千斤顶56带动推移杆113伸缩，配合立柱12伸缩带动顶梁21升降，实现刮板输送机61和液压支架(过渡液压支架71和中部液压支架72)的迈步前移；

转载机63和端头液压支架64交替前移；

在采煤机62未截割煤壁区域，由液压支架的护帮板(一级护帮板221、二级护帮板222和三级护帮板223)摆动至煤壁以贴合煤壁；

液压支架不移动时，由液压支架的顶梁21和后梁23适应顶板的形状以贴合顶板；

液压支架移动后，在液压支架后方形成充填区域；

步骤2、开启搅拌站8，从搅拌站8经充填输送主管道40向各液压支架上的充填管道41输送膏体9；

从靠近隔离膜架65的液压支架至远离隔离膜架65的液压支架的顺序，充填区域的膏体9堆积至一架液压支架位置之前，下挡板33相对于下挡板座111沿竖直方向向下移动使下挡板33贴合底板，上挡板32相对于后梁23的后端向前摆动使上挡板32的下端内侧搭接在下挡板33的上端外侧；

从靠近隔离膜架65的液压支架至远离隔离膜架65的液压支架的顺序，充填区域的膏体9未堆积至一架液压支架位置时，一架液压支架上的后伸缩梁24从后梁23的后端伸出，后伸缩梁24贴合充填区域的顶板，充填区域的膏体9堆积至一架液压支架位置时，一架液压支架上的后伸缩梁24从后梁23的后端缩回，顶挡板31的下端搭接在上挡板32的上端外侧；

从靠近隔离膜架65的液压支架至远离隔离膜架65的液压支架的顺序，先打开一架液压支架上的布料阀42，膏体9经充填接口321流出至液压支架后方的充填区域，待充填区域的膏体9堆积至一架液压支架上的布料阀42的位置时，关闭一架液压支架上的布料阀42并打开相邻液压支架上的布料阀42；

步骤3、待充填区域的膏体9凝固后，重复步骤1、步骤2，在液压支架移动前，下挡板33相对于下挡板座111沿竖直方向向上移动使下挡板33脱离底板。

至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明超大采高膏体充填液压支架有了清楚的认识。本发明的超大采高膏体充填液压支架及方法，适合在矿压较大、采高较高的特厚煤层工作面进行顶板的安全支护和充填作业，其工作阻力可达到13000KN，实现3.5m-5.6m范围的充填作业；采用本发明的液压支架可以同时实现工作面的支护和充填作业，相对于现有的组合式支架(前支架用于支护、后支架用于充填)，其操作更加简单，支护和充填作业互不干扰，液压支架的成本投入更低；本发明的液压支架更加适应大采高工作面的顶板条件，其顶梁21、后梁23可以根据顶板的实际外形调节顶梁21、后梁23的俯仰角度以实现对顶板的贴合支护，其后伸缩梁24可以伸出以实现对充填区域顶板的贴合支护，其上挡板32在非充填作业期间可以向后摆动保持倾斜作为掩护梁，以支护充填区域后方冒落的矸石；本发明的液压支架其下挡板33相对于下挡板座111沿竖直方向向下移动使下挡板33贴合底板，上挡板32相对于后梁23的后端向前摆动使上挡板32的下端内侧搭接在下挡板33的上端外侧，顶挡板31的下端搭接在上挡板32的上端外侧，以在底板与顶板之间构成密封的墙体，实现膏体9的正常充填，避免膏体9泄露至液压支架一侧。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超大采高膏体充填液压支架，其特征在于：包括底座、立柱、顶梁、护帮板、后梁、后伸缩梁、顶挡板、上挡板、下挡板座、下挡板、充填管道和布料阀；

所述底座与所述顶梁之间通过立柱连接，所述立柱伸缩以带动所述顶梁升降；

顶梁的前端铰接护帮板，护帮千斤顶的一端铰接顶梁的前端，护帮千斤顶的另一端铰接护帮板，所述护帮千斤顶伸缩以带动所述护帮板相对于顶梁的前端摆动；

顶梁的后端铰接后梁的前端，后梁千斤顶的一端铰接顶梁的后端，后梁千斤顶的另一端铰接后梁的前端，所述后梁千斤顶伸缩以带动所述后梁相对于顶梁的后端摆动；

后梁上滑动连接后伸缩梁，所述后伸缩梁可从后梁的后端伸出或缩回，后伸缩梁千斤顶的一端铰接后梁，后伸缩梁千斤顶的另一端铰接后伸缩梁，所述后伸缩梁千斤顶伸缩以带动后伸缩梁从后梁的后端伸出或缩回；

后伸缩梁的末端设置顶挡板；

后梁的后端铰接上挡板的上端，上挡板千斤顶的一端铰接后梁，上挡板千斤顶的另一端铰接上挡板，所述上挡板千斤顶伸缩以带动上挡板相对于后梁的后端摆动；

底座的后端设置下挡板座，下挡板的内侧滑动连接下挡板座，下挡板可相对于下挡板座沿竖直方向移动，下挡板千斤顶的一端铰接下挡板座，下挡板千斤顶的另一端铰接下挡板，所述下挡板千斤顶伸缩以带动下挡板相对于下挡板座沿竖直方向移动；

后伸缩梁从后梁的后端缩回时，顶挡板的下端搭接在上挡板的上端外侧；

上挡板相对于后梁的后端向后摆动且下挡板相对于下挡板座沿竖直方向向下移动后，上挡板的下端内侧搭接在下挡板的上端外侧；

所述上挡板设置充填接口，充填接口连接充填管道，所述充填管道靠近充填接口的位置设置布料阀。

2.根据权利要求1所述的一种超大采高膏体充填液压支架，其特征在于：还包括连杆座、斜梁、前连杆和后连杆；底座上设置连杆座；斜梁的上端铰接顶梁的中间位置；前连杆的上端铰接斜梁的中间偏下的位置，后连杆的上端铰接斜梁的下端；前连杆的下端铰接连杆座的前端，后连杆的下端铰接连杆座的后端。

3.根据权利要求1所述的一种超大采高膏体充填液压支架，其特征在于：还包括前伸缩梁，顶梁上滑动连接前伸缩梁，所述前伸缩梁可从顶梁的前端伸出或缩回，前伸缩梁千斤顶的一端铰接顶梁，前伸缩梁千斤顶的另一端铰接前伸缩梁，所述前伸缩梁千斤顶伸缩以带动前伸缩梁从顶梁的前端伸出或缩回；

护帮板包括一级护帮板、二级护帮板和三级护帮板；护帮千斤顶包括一级护帮千斤顶、二级护帮千斤顶和三级护帮千斤顶；前伸缩梁的前端铰接一级护帮板的后端，一级护帮板的前端铰接二级护帮板的后端，二级护帮板的前端铰接三级护帮板的后端；一级护帮千斤顶的一端铰接顶梁的前端，一级护帮千斤顶的另一端铰接一级护帮板，所述一级护帮千斤顶伸缩以带动一级护帮板相对于前伸缩梁的前端摆动；二级护帮千斤顶的一端铰接一级护帮板，二级护帮千斤顶的另一端铰接二级护帮板，所述二级护帮千斤顶伸缩以带动二级护帮板相对于一级护帮板的前端摆动；三级护帮千斤顶的一端铰接二级护帮板，三级护帮千斤顶的另一端铰接三级护帮板，所述三级护帮千斤顶伸缩以带动三级护帮板相对于二级护帮板的前端摆动。

4.根据权利要求1所述的一种超大采高膏体充填液压支架，其特征在于：上挡板的左右侧面的至少一个侧面滑动连接有上侧护板，所述上侧护板可相对于上挡板伸出或缩回，第一侧护千斤顶的一端铰接上挡板，第一侧护千斤顶的另一端铰接上侧护板，第一侧护千斤顶伸缩以带动上侧护板相对于上挡板伸出或缩回；

下挡板的左右侧面的至少一个侧面滑动连接有下侧护板，所述下侧护板可相对于下挡板伸出或缩回，第二侧护千斤顶的一端铰接下挡板，第二侧护千斤顶的另一端铰接下侧护板，第二侧护千斤顶伸缩以带动下侧护板相对于下挡板伸出或缩回。

5.根据权利要求4所述的一种超大采高膏体充填液压支架，其特征在于：上侧护板、下侧护板的两侧端面均设置有弹性垫片。

6.根据权利要求1所述的一种超大采高膏体充填液压支架，其特征在于：顶挡板的下端与上挡板搭接的位置设置有弹性垫片，上挡板的下端与下挡板搭接的位置设置有弹性垫片。

7.根据权利要求1所述的一种超大采高膏体充填液压支架，其特征在于：顶梁的左右侧面均滑动连接有顶梁侧护板，所述顶梁侧护板可相对于顶梁伸出或缩回，顶梁侧护千斤顶的一端铰接顶梁，顶梁侧护千斤顶的另一端铰接顶梁侧护板，顶梁侧护千斤顶伸缩以带动顶梁侧护板相对于顶梁伸出或缩回；后梁的左右侧面均滑动连接有后梁侧护板，所述后梁侧护板可相对于后梁伸出或缩回，后梁侧护千斤顶的一端铰接后梁，后梁侧护千斤顶的另一端铰接后梁侧护板，后梁侧护千斤顶伸缩以带动后梁侧护板相对于后梁伸出或缩回。

8.根据权利要求1所述的一种超大采高膏体充填液压支架，其特征在于：底座的中间偏后位置设置有用于控制支护和充填作业的控制台，所述控制台位于后梁的下方。

9.根据权利要求1所述的一种超大采高膏体充填液压支架，其特征在于：还包括检修台和支撑杆，检修台的一端铰接下挡板的内侧，检修台的另一端铰接支撑杆的一端，下挡板的内侧开设支撑槽口，所述支撑杆的另一端可插接于支撑槽口内。

10.一种超大采高膏体充填方法，其特征在于：应用刮板输送机、采煤机、转载机、端头液压支架、隔离膜架、过渡液压支架、中部液压支架、充填输送主管道和搅拌站；过渡液压支架和中部液压支架采用权利要求1至9任一项所述的超大采高膏体充填液压支架；

工作面的煤壁侧布置刮板输送机，在刮板输送机上布置采煤机；

工作面的采空侧从工作面的一端头位置起依次布置隔离膜架、过渡液压支架和中部液压支架，过渡液压支架和中部液压支架均通过推移杆连接刮板输送机，所述推移杆由过渡液压支架和中部液压支架上的推移千斤顶带动伸缩；

工作面的一端头位置布置转载机及端头液压支架；

顺槽内布置搅拌站，搅拌站经充填输送主管道连接充填管道；

所述方法如下：

步骤1、采煤机沿刮板输送机移动截割煤壁采煤，煤块经刮板输送机、转载机从工作面转运出；

推移千斤顶带动推移杆伸缩，配合立柱伸缩带动顶梁升降，实现刮板输送机和液压支架的迈步前移；

转载机和端头液压支架交替前移；

在采煤机未截割煤壁区域，由液压支架的护帮板摆动至煤壁以贴合煤壁；

液压支架不移动时，由液压支架的顶梁和后梁适应顶板的形状以贴合顶板；

液压支架移动后，在液压支架后方形成充填区域；

步骤2、开启搅拌站，从搅拌站经充填输送主管道向各液压支架上的充填管道输送膏体；

从靠近隔离膜架的液压支架至远离隔离膜架的液压支架的顺序，充填区域的膏体堆积至一架液压支架位置之前，下挡板相对于下挡板座沿竖直方向向下移动使下挡板贴合底板，上挡板相对于后梁的后端向前摆动使上挡板的下端内侧搭接在下挡板的上端外侧；

从靠近隔离膜架的液压支架至远离隔离膜架的液压支架的顺序，充填区域的膏体未堆积至一架液压支架位置时，一架液压支架上的后伸缩梁从后梁的后端伸出，后伸缩梁贴合充填区域的顶板，充填区域的膏体堆积至一架液压支架位置时，一架液压支架上的后伸缩梁从后梁的后端缩回，顶挡板的下端搭接在上挡板的上端外侧；

从靠近隔离膜架的液压支架至远离隔离膜架的液压支架的顺序，先打开一架液压支架上的布料阀，膏体经充填接口流出至液压支架后方的充填区域，待充填区域的膏体堆积至一架液压支架上的布料阀的位置时，关闭一架液压支架上的布料阀并打开相邻液压支架上的布料阀；

步骤3、待充填区域的膏体凝固后，重复步骤1、步骤2，在液压支架移动前，下挡板相对于下挡板座沿竖直方向向上移动使下挡板脱离底板。

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