CN215444135U - 空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体，包括未采矿体上的采空区，所述未采矿体的上方设有顶板岩层，采空区内设有多个钢丝绳，所述钢丝绳的底端固定连接有锥形配重块，顶板岩层的底部开设有固定槽，固定槽内活动套设有安装板。本实用新型便于在筑砂浆前快速对安装板进行初步固定并对固定槽进行遮挡，进而在筑砂浆的过程中不需要人员手持且可避免砂浆流出的现象，从而实现快速对钢丝绳的安装，同时配合加固机构的设置，提高钢丝绳安装稳定性，且锥形配重块的设置，使得钢丝绳能够始终保持垂直状态，避免在填充填充体的过程中多个钢丝绳缠绕在一起的现象，满足使用需求。

Description

空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体

技术领域

本实用新型涉及钢丝绳胶结充填体技术领域，尤其涉及一种空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体。

背景技术

采矿方法是金属矿床地下开采的核心技术，主要包括空场采矿法、崩落采矿法和充填采矿法三大类，其中充填采矿法可将选矿排放的尾矿、采掘过程中排出的废石等回填采空区，使得这种采矿方法不仅具有矿石回收率高、回采作业安全等优点，还解决了工业废料地表排放的难题，保护了地表环境，充填采空区是充填采矿方法重要的工艺环节，根据回采工艺不同，采空区充填分为边采边充和采后一次充填(空场开采嗣后充填)两种方式，前者不仅将充填体用于控制采场地压，同时还用作工作平台；后者充填体仅用于控制采场地压，具有充填体积大、周期长的特点；利用充填体作为人工矿柱支撑采空区顶板，维护回采作业的安全，使充填采矿法最大限度地回收矿石，实现安全生产的根本保障，其中空场开采嗣后充填使用较为广泛，在填充的过程中需要提高充填体的强度，现有的增加强度的方式，是向充填料中添加尾砂胶结充填体或废石胶结充填体，通过尾砂胶结充填体或废石胶结充填体能够增大其强度，但是其抗拉伸性能较差；

为了提高抗拉伸的性能，经检索申请号：201120427117.X，公开了空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体，钢丝绳胶结充填体是在尾砂胶结充填体或废石胶结充填体内布置钢丝绳的结构体，钢丝绳在尾砂胶结充填体或废石胶结充填体内采用均匀布置或非均匀布置结构，利用钢丝绳较强的抗拉强度来提高充填体的抗拉强度，以提高充填体的稳定性，采用充填采空区，生产作业安全、矿石回收率高，具有绿色环保的特点。

上述专利中通过在尾砂胶结充填体或废石胶结充填体内布置钢丝绳的方式，实现提高填充体抗拉强度的目的，但是其存在不便于对钢丝绳进行快速稳定安装固定的缺点，主要体现在：上述专利中对钢丝绳的安装固定方式是采用按锚固深度在采空区顶板上打孔，将钢丝绳的一端插入孔底，并注入砂浆，由于打的孔向下竖直，在浇筑砂浆的过程中，容易出现砂浆流出的现象，且在砂浆凝固前，需要人员持续手持钢丝绳，安装较为繁琐，且费时费力，不能满足使用需求，因此我们提出了空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体用于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体，包括未采矿体上的采空区，所述未采矿体的上方设有顶板岩层，采空区内设有多个钢丝绳，所述钢丝绳的底端固定连接有锥形配重块，顶板岩层的底部开设有固定槽，固定槽内活动套设有安装板，钢丝绳的顶端与安装板的底部螺纹固定，安装板的顶部固定连接有多个加固机构，顶板岩层的底部开设有第一槽，第一槽内设有L形灌入管，L形灌入管的左端嵌装固定在第一槽的左侧内壁上，L形灌入管的左端与固定槽的内部相连通，L形灌入管的底端延伸至顶板岩层的下方，L形灌入管上螺纹套设有位于顶板岩层下方的堵盖，固定槽的顶部内壁上螺纹安装有锚杆，安装板螺纹套设在两个锚杆上，安装板的底部固定连接有两个第一磁铁，两个第一磁铁的底部磁吸插装固定有同一个同步驱动机构，同步驱动机构套设在多个钢丝绳上，两个锚杆均滑动套设在同步驱动机构上。

优选的，所述加固机构包括加固杆，加固杆的底端与安装板的顶部固定连接，加固杆的外侧固定连接有多个倒刺杆，多个加固杆均位于两个锚杆之间。

优选的，所述同步驱动机构包括磁吸插装固定在两个第一磁铁底部的U形杆，U形杆套设在多个钢丝绳上，U形杆的两侧内壁上均转动安装有方杆，锚杆滑动套设在对应的方杆上，方杆的底端固定连接有链轮，两个链轮上传动连接有同一个链条，多个钢丝绳均位于链条的前侧，U形杆的底部左侧固定安装有驱动电机，驱动电机的输出轴顶端与两个链轮中位于左侧的链轮的底部固定连接。

优选的，所述钢丝绳的顶端固定连接有螺纹块，安装板的底部开设有多个第一螺纹槽，螺纹块螺纹连接在对应的第一螺纹槽内。

优选的，所述安装板的顶部两侧均开设有螺纹孔，固定槽的顶部内壁上开设有两个第二螺纹槽，锚杆的外侧设有外螺纹，外螺纹与对应的螺纹孔和第二螺纹槽螺纹连接。

优选的，所述U形杆的顶部两侧均固定连接有T形磁铁，第一磁铁的底部开设有凹槽，T形磁铁的顶部延伸至对应的凹槽内并与凹槽的内壁活动接触，T形磁铁与对应的第一磁铁相吸附。

优选的，所述锚杆的底端开设有方槽，方槽的内壁与对应的方杆的外侧活动接触。

优选的，所述U形杆的两侧内壁上均固定连接有固定杆，固定杆的顶部开设有圆形孔，圆形孔内固定套设有轴承，轴承的内圈内侧与对应的方杆的外侧固定连接。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过未采矿体、采空区、顶板岩层、固定槽、安装板、加固杆、倒刺杆、钢丝绳、螺纹块、第一槽、L形灌入管、锥形配重块、锚杆、U形杆、方杆、链轮、链条、驱动电机、第一磁铁与T形磁铁相配合，在浇筑前对多个钢丝绳进行固定时，首先将多个钢丝绳通过螺纹块螺纹固定在安装板的底部，紧接着将安装板移动至固定槽内，将U形杆套设在多个钢丝绳上，向上推动U形杆带动两个T形磁铁向上与两个第一磁铁相吸附，U形杆向上移动的同时带动两个方杆分别插入对应的方槽内，紧接着启动驱动电机通过两个链轮和链条带动两个方杆转动，方杆带动锚杆螺纹孔内转动并向上移动，锚杆逐渐旋入对应的第二螺纹槽内，使得安装板被初步固定在固定槽内，此时即可向下移动U形杆带动两个T形磁铁向下移动与两个第一磁铁分离，即可从一侧将U形杆取出；

紧接着正向转动堵盖从L形灌入管上取下，此时即可通过L形灌入管向固定槽内进行浇筑砂浆，在浇筑砂浆的过程中不需要人员手持且不会出现砂浆流出的现象，在浇筑砂浆的过程中，使得加固机构被填充在砂浆内，多个倒刺杆与砂浆紧密咬合力，提高其连接稳定性，将钢丝绳置于采空区内，且锥形配重块的设置，使得钢丝绳能够始终保持垂直状态，方便人员向采空区内填充尾砂胶结充填体或废石胶结充填体。

本实用新型便于在筑砂浆前快速对安装板进行初步固定并对固定槽进行遮挡，进而在筑砂浆的过程中不需要人员手持且可避免砂浆流出的现象，从而实现快速对钢丝绳的安装，同时配合加固机构的设置，提高钢丝绳安装稳定性，且锥形配重块的设置，使得钢丝绳能够始终保持垂直状态，避免在填充填充体的过程中多个钢丝绳缠绕在一起的现象，满足使用需求。

附图说明

图1为本实用新型提出的空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体的剖视结构示意图；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为本实用新型提出的空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体的同步驱动机构拆除后、砂浆浇筑后以及尾砂胶结充填体或废石胶结充填体填充在采空区后状态的剖视结构示意图。

图中100未采矿体、101采空区、102顶板岩层、1固定槽、2安装板、3加固杆、4倒刺杆、5钢丝绳、6螺纹块、7第一槽、8L形灌入管、9锥形配重块、10锚杆、11U形杆、12方杆、13链轮、14链条、15驱动电机、16第一磁铁、17T形磁铁。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体，包括未采矿体100上的采空区101，未采矿体100的上方设有顶板岩层102，采空区101内设有多个钢丝绳5，钢丝绳5的底端固定连接有锥形配重块9，顶板岩层102的底部开设有固定槽1，固定槽1内活动套设有安装板2，钢丝绳5的顶端与安装板2的底部螺纹固定，安装板2的顶部固定连接有多个加固机构，顶板岩层102的底部开设有第一槽7，第一槽7内设有L形灌入管8，L形灌入管8的左端嵌装固定在第一槽7的左侧内壁上，L形灌入管8的左端与固定槽1的内部相连通，L形灌入管8的底端延伸至顶板岩层102的下方，L形灌入管8上螺纹套设有位于顶板岩层102下方的堵盖，固定槽1的顶部内壁上螺纹安装有锚杆10，安装板2螺纹套设在两个锚杆10上，安装板2的底部固定连接有两个第一磁铁16，两个第一磁铁16的底部磁吸插装固定有同一个同步驱动机构，同步驱动机构套设在多个钢丝绳5上，两个锚杆10均滑动套设在同步驱动机构上；

加固机构包括加固杆3，加固杆3的底端与安装板2的顶部固定连接，加固杆3的外侧固定连接有多个倒刺杆4，多个加固杆3均位于两个锚杆10之间；

同步驱动机构包括磁吸插装固定在两个第一磁铁16底部的U形杆11，U形杆11套设在多个钢丝绳5上，U形杆11的两侧内壁上均转动安装有方杆12，锚杆10滑动套设在对应的方杆12上，方杆12的底端固定连接有链轮13，两个链轮13上传动连接有同一个链条14，多个钢丝绳5均位于链条14的前侧，U形杆11的底部左侧固定安装有驱动电机15，驱动电机15的输出轴顶端与两个链轮13中位于左侧的链轮13的底部固定连接，本实用新型便于在筑砂浆前快速对安装板2进行初步固定并对固定槽1进行遮挡，进而在筑砂浆的过程中不需要人员手持且可避免砂浆流出的现象，从而实现快速对钢丝绳5的安装，同时配合加固机构的设置，提高钢丝绳5安装稳定性，且锥形配重块9的设置，使得钢丝绳5能够始终保持垂直状态，避免在填充填充体的过程中多个钢丝绳5缠绕在一起的现象，满足使用需求。

本实用新型中，钢丝绳5的顶端固定连接有螺纹块6，安装板2的底部开设有多个第一螺纹槽，螺纹块6螺纹连接在对应的第一螺纹槽内，安装板2的顶部两侧均开设有螺纹孔，固定槽1的顶部内壁上开设有两个第二螺纹槽，锚杆10的外侧设有外螺纹，外螺纹与对应的螺纹孔和第二螺纹槽螺纹连接，U形杆11的顶部两侧均固定连接有T形磁铁17，第一磁铁16的底部开设有凹槽，T形磁铁17的顶部延伸至对应的凹槽内并与凹槽的内壁活动接触，T形磁铁17与对应的第一磁铁16相吸附，锚杆10的底端开设有方槽，方槽的内壁与对应的方杆12的外侧活动接触，U形杆11的两侧内壁上均固定连接有固定杆，固定杆的顶部开设有圆形孔，圆形孔内固定套设有轴承，轴承的内圈内侧与对应的方杆12的外侧固定连接，本实用新型便于在筑砂浆前快速对安装板2进行初步固定并对固定槽1进行遮挡，进而在筑砂浆的过程中不需要人员手持且可避免砂浆流出的现象，从而实现快速对钢丝绳5的安装，同时配合加固机构的设置，提高钢丝绳5安装稳定性，且锥形配重块9的设置，使得钢丝绳5能够始终保持垂直状态，避免在填充填充体的过程中多个钢丝绳5缠绕在一起的现象，满足使用需求。

工作原理：使用时，在浇筑前对多个钢丝绳5进行固定时，此时安装板2位于固定槽1外，且安装板2与U形杆11处于分离状态，首先将多个钢丝绳5通过螺纹块6螺纹固定在安装板2的底部，紧接着将安装板2移动至固定槽1内，将U形杆11套设在多个钢丝绳5上，向上推动U形杆11带动两个T形磁铁17向上分别移动至对应的凹槽内，T形磁铁17与对应的第一磁铁16相吸附，使得U形杆11被固定在安装板2的底部，同时U形杆11向上移动的同时带动两个方杆12分别插入对应的方槽内，紧接着启动驱动电机15，驱动电机15的输出轴带动左侧的链轮13转动，左侧的链轮13通过链条14带动右侧的链轮13转动，链轮13转动的同时带动对应的方杆12转动，方杆12通过对应的方槽带动锚杆10转动，锚杆10在对应的螺纹孔内转动并向上移动，锚杆10移动的同时逐渐旋入对应的第二螺纹槽内，在第二螺纹槽与对应的锚杆10自身螺纹锁定力作用下，使得锚杆10被固定，在螺纹孔与对应的锚杆10自设螺纹锁定力作用下，使得安装板2被固定，使得安装板2被初步固定在固定槽1内，此时即可向下移动U形杆11带动两个T形磁铁17向下移动至与两个第一磁铁16分离，此时即可从一侧将U形杆11取出，取出后的U形杆11可安装在其他的安装板2的底部使用，提高其利用率；

紧接着正向转动堵盖从L形灌入管8上取下，此时即可通过L形灌入管8向固定槽1内进行浇筑砂浆，由于安装板2对固定槽1进行遮挡，进而在浇筑砂浆的过程中不会出现砂浆流出的现象，且由于此时安装板2处于固定状态，因此在浇筑砂浆的过程中不需要人员手持，降低劳动强度，在浇筑砂浆的过程中，使得加固机构被填充在砂浆内，多个倒刺杆4的设置，可提高与砂浆的咬合力，进一步提高其连接稳定性，降低使用过程中安装板2脱落的风险，进而提高钢丝绳5的安装稳定性，当需要向采空区101内填充尾砂胶结充填体或废石胶结充填体时，将钢丝绳5置于采空区101内，且锥形配重块9的设置，使得钢丝绳5能够始终保持垂直状态，避免在填充的过程中多个钢丝绳5缠绕在一起的现象，提高填充效果，由于钢丝绳5具有抗拉伸性能，因此多个钢丝绳5的设置，可提高填充体的抗拉伸性能。

本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体，包括未采矿体(100)上的采空区(101)，所述未采矿体(100)的上方设有顶板岩层(102)，采空区(101)内设有多个钢丝绳(5)，其特征在于，所述钢丝绳(5)的底端固定连接有锥形配重块(9)，顶板岩层(102)的底部开设有固定槽(1)，固定槽(1)内活动套设有安装板(2)，钢丝绳(5)的顶端与安装板(2)的底部螺纹固定，安装板(2)的顶部固定连接有多个加固机构，顶板岩层(102)的底部开设有第一槽(7)，第一槽(7)内设有L形灌入管(8)，L形灌入管(8)的左端嵌装固定在第一槽(7)的左侧内壁上，L形灌入管(8)的左端与固定槽(1)的内部相连通，L形灌入管(8)的底端延伸至顶板岩层(102)的下方，L形灌入管(8)上螺纹套设有位于顶板岩层(102)下方的堵盖，固定槽(1)的顶部内壁上螺纹安装有锚杆(10)，安装板(2)螺纹套设在两个锚杆(10)上，安装板(2)的底部固定连接有两个第一磁铁(16)，两个第一磁铁(16)的底部磁吸插装固定有同一个同步驱动机构，同步驱动机构套设在多个钢丝绳(5)上，两个锚杆(10)均滑动套设在同步驱动机构上。

2.根据权利要求1所述的空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体，其特征在于，所述加固机构包括加固杆(3)，加固杆(3)的底端与安装板(2)的顶部固定连接，加固杆(3)的外侧固定连接有多个倒刺杆(4)，多个加固杆(3)均位于两个锚杆(10)之间。

3.根据权利要求1所述的空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体，其特征在于，所述同步驱动机构包括磁吸插装固定在两个第一磁铁(16)底部的U形杆(11)，U形杆(11)套设在多个钢丝绳(5)上，U形杆(11)的两侧内壁上均转动安装有方杆(12)，锚杆(10)滑动套设在对应的方杆(12)上，方杆(12)的底端固定连接有链轮(13)，两个链轮(13)上传动连接有同一个链条(14)，多个钢丝绳(5)均位于链条(14)的前侧，U形杆(11)的底部左侧固定安装有驱动电机(15)，驱动电机(15)的输出轴顶端与两个链轮(13)中位于左侧的链轮(13)的底部固定连接。

4.根据权利要求1所述的空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体，其特征在于，所述钢丝绳(5)的顶端固定连接有螺纹块(6)，安装板(2)的底部开设有多个第一螺纹槽，螺纹块(6)螺纹连接在对应的第一螺纹槽内。

5.根据权利要求1所述的空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体，其特征在于，所述安装板(2)的顶部两侧均开设有螺纹孔，固定槽(1)的顶部内壁上开设有两个第二螺纹槽，锚杆(10)的外侧设有外螺纹，外螺纹与对应的螺纹孔和第二螺纹槽螺纹连接。

6.根据权利要求3所述的空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体，其特征在于，所述U形杆(11)的顶部两侧均固定连接有T形磁铁(17)，第一磁铁(16)的底部开设有凹槽，T形磁铁(17)的顶部延伸至对应的凹槽内并与凹槽的内壁活动接触，T形磁铁(17)与对应的第一磁铁(16)相吸附。

7.根据权利要求3所述的空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体，其特征在于，所述锚杆(10)的底端开设有方槽，方槽的内壁与对应的方杆(12)的外侧活动接触。

8.根据权利要求3所述的空场开采嗣后充填采空区的钢丝绳胶结充填体，其特征在于，所述U形杆(11)的两侧内壁上均固定连接有固定杆，固定杆的顶部开设有圆形孔，圆形孔内固定套设有轴承，轴承的内圈内侧与对应的方杆(12)的外侧固定连接。

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