[發(fā)明專利]一種露天端幫壓煤充填開采系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910246912.X
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109882240B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周楠;張吉雄;孟國豪;李猛;張衛(wèi)清
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00;E21F15/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張婷婷

1.一種露天端幫壓煤充填開采系統(tǒng)，其特征在于，掘進機（1）在端幫臺階（2）下自動掘進巷道（3）割煤，所述掘進機（1）鉸接的機械臂（12）連接充填管路（5）的出口端，拖動其鋪設(shè)在巷道（3）中；所述充填管路（5）的入口端連接外部的充填泵（7）；

所述充填泵（7）外接二位三通電磁閥（16）的入口（ P） ，所述二位三通電磁閥（16）的兩個出口（ A、B） 分別連接巷道內(nèi)的充填管路（5）與外部的廢水池（9）；

在巷道（3）對應(yīng)的平盤上垂直鉆孔至采空區(qū)，埋設(shè)監(jiān)測管路（8），高出平盤的監(jiān)測管路（8）內(nèi)部兩側(cè)分別設(shè)置電極，外接電線至所述二位三通電磁閥（16）的電磁鐵（17）；

所述機械臂（12）由均呈“L”形的鉸支臂（121）和固支臂（122）在頂部鉸接組成，所述固支臂（122）的垂直段和水平段固接；所述鉸支臂（121）匹配置于固支臂（122）內(nèi)側(cè)，由伸縮段和水平段鉸接組成，鉸支臂的水平段上設(shè)有若干穿銷孔；

所述充填管路（5）的前端安裝加強箍（10），所述加強箍（10）焊接有外伸平臺（11），其上設(shè)有與所述鉸支臂（121）水平段上對應(yīng)匹配的穿銷孔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種露天端幫壓煤充填開采系統(tǒng)，其特征在于，所述鉸支臂（121）的伸縮段由上下兩段大、小管套接組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種露天端幫壓煤充填開采系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測管路（8）由PVC管制成，上口高出平盤200 mm，管路內(nèi)兩側(cè)與平盤地表同一水平的位置處對稱布設(shè)兩個電極，電極相互不導(dǎo)通。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的一種露天端幫壓煤充填開采系統(tǒng)的開采工藝，其特征在于，包括以下步驟：

（1）掘進自動割煤：掘進機（1）自動掘進割煤，煤由膠帶輸送機運出巷道（3）；

（2）自動布管：掘進機（1）伸出機械臂（12）拖動充填管路（5），隨掘進機不斷推進，充填管路（5）自動布置在巷道（3）一側(cè)底端，當掘進機（1）推至停采線時，停止割煤，設(shè)備撤出充填巷，充填管路（5）留在巷道中；

（3）封閉巷口：在巷道入口架設(shè)充填袋（6），利用充填袋充填膨脹，封閉巷道入口；

（4）管道自動充填：開啟充填泵（7），進行管道充水、灰漿推水、膠結(jié)充填料推灰漿、泵送膠結(jié)充填料各充填工序；

（5）滿巷自動監(jiān)測：待膠結(jié)充填料充滿巷道后，監(jiān)測管路內(nèi)充滿膠結(jié)充填料，連通兩側(cè)電極，通過監(jiān)測管路發(fā)出信號至二位三通電磁閥（16），控制充填泵（7）停止向充填管路（5）泵送料漿，實現(xiàn)滿巷自動監(jiān)測，完成巷道充填。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種露天端幫壓煤充填開采系統(tǒng)的開采工藝，其特征在于，自動布管工藝為：

掘進機（1）進入巷道（3）前，將機械臂（12）的鉸支臂（121）與加強箍（10）用銷子（13）組裝起來，掘進機（1）前進時，機械臂（12）與加強箍（10）連為一體，拖動充填管路（5）向前行進，待回采結(jié)束后，固支臂（122）隨掘進機（1）后撤，其支撐的銷子（13）逐步脫落，最終鉸支臂（121）與加強箍（10）分離，充填管路（5）便留在原地。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種露天端幫壓煤充填開采系統(tǒng)的開采工藝，其特征在于，滿巷自動監(jiān)測工藝為：

當巷道未充填滿時，監(jiān)測管路（8）內(nèi)沒有膠結(jié)充填材料，兩電極之間不導(dǎo)通，二位三通電磁閥（16）處于常位態(tài)，即充填泵（7）與充填管路（5）連接，進行巷道充填；

待巷道充滿后，所述監(jiān)測管路（8）內(nèi)充滿膠結(jié)充填材料，兩電極之間導(dǎo)通，二位三通電磁閥（16）處于得電勵磁狀態(tài)，即充填泵（7）與廢水池（9）連接，其內(nèi)膠結(jié)充填材料通入廢水池（9），巷道充填結(jié)束。