[發明專利]一種端幫開采采空區充填機及其充填方法

有效

• 申請號: 202010344219.9
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111520185B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 李建平;周后宇;楊道龍;周鋒;羅江南;李雨澤;侯大為;吉仁;黃兆;鄧紅桃
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F15/10
• 分類號: E21F15/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 陸志斌

本發明公開的一種端幫開采采空區充填機及其充填方法，涉及煤礦采空區矸石充填技術領域。所述充填機包括履帶行走部、機身本體、司控室、液壓泵站、上推板機構以及下推板機構。本發明公開了一種端幫開采采空區充填機及其充填方法，可充填露天礦端幫開采后的巷道及大斷面采空區，實現采空區巷道充填自動化，并能對充填料進行壓實及固化作業，以保證充填料充填率，提高充填料接頂率，增強充填效果，有效防止充填不均、頂板下沉等問題；同時該充填機機動性強，可與露天礦端幫開采其他輸送及充填設備配合使用，進一步節省充填成本，提高充填效果，具有較強的創新性和廣泛的實用性。

技術領域

本發明涉及煤礦采空區矸石充填技術領域，具體涉及一種端幫開采采空區充填機及其充填方法。

背景技術

露天礦在開采后的端幫形成大量的壓煤，該部分壓煤常常因為無法及時有效的回收造成端幫資源的極大浪費，因而露天礦端幫煤炭資源的回收對于提高其資源回收率，增加企業經濟效益和減小生態環境破壞方面具有重要意義。矸石是露天煤礦開采的衍生物，采用矸石等物料進行充填是一種有效治理露天礦巷道采空區的方法。采空區巷道進行充填后可以有效的減輕煤柱承載力，維持采空區和邊坡穩定，避免資源浪費，并且對端幫壓煤進行進一步安全高效的開采，具有重要的經濟效益和社會效益。

目前，國內常用的端幫開采方式有靠幫開采、井工平巷開采、露井協調開采、連采機開采等，雖然取得不少進步，但仍然存在端幫煤柱資源回收率低、端幫邊坡穩定性差等問題。而且，開采后的采空區巷道之間的支撐煤柱常因承載力過大而出現失穩現象，從而導致邊坡滑坡，破壞露天煤礦的正常采、運、排系統并造成巨大的人員傷亡和經濟損失。

針對上述問題，中國發明專利2013101267072公開的一種用于充填采煤輸送機的快速充填機構，主要包括內槽、外槽、傾斜液壓千斤頂、水平液壓千斤頂、鋼絲繩、固定鋼板、滑輪、調節推板、推移液壓千斤頂、推板、滑移底座、聯架液壓千斤頂、擺動液壓千斤頂。通過水平液壓千斤頂的伸縮，實現內槽和外槽的轉動，通過傾斜液壓千斤頂的伸縮實現外槽的伸縮運動，從而實現固體充填材料出料堆放位置根據充填需要而調整。通過推移千斤頂伸縮來調節推板沿導向滑槽滑動，實現推板組合工作面積大小的調整；通過擺動千斤頂伸縮推動調節推板及推板工作。

但在上述現有技術中，只是針對開采區域進行邊采邊充，充填效果有限，采空區頂端仍會存在接頂率較差的現象，不能進行高強度的壓實作業，難以形成有效充填料，充填率低，充填效果不好，容易造成頂板下沉，難以適用于露天礦端幫開采后大斷面采空區，無法及時有效的回收端幫煤柱資源，造成資源的浪費。

因此，鑒于以上問題，有必要提出一種安全、有效的采空區充填設備及方法，來滿足露天礦端幫煤采空區回填作業的需求。

發明內容

有鑒于此，本發明公開了一種端幫開采采空區充填機及其充填方法，可充填露天礦端幫開采后的巷道及大斷面采空區，實現采空區巷道充填自動化，并能對充填料進行壓實及固化作業，以保證充填料充填率，提高充填料接頂率，增強充填效果，有效防止充填不均、頂板下沉等問題。同時該充填機機動性強，可與露天礦端幫開采其他輸送及充填設備配合使用，進一步節省充填成本，提高充填效果，具有較強的創新性和廣泛的實用性。

根據本發明的目的提出的一種端幫開采采空區充填機，包括履帶行走部、機身本體、司控室、液壓泵站、上推板機構以及下推板機構；

所述機身本體安裝于履帶行走部上方；

所述司控室安裝于機身本體上，用于控制上推板機構、下推板機構、履帶行走部以及液壓泵站；

所述液壓泵站安裝于機身本體上，用于為上推板機構、下推板機構、履帶行走部提供動力；

所述上推板機構包括上推板以及上推板調節機構；所述上推板調節機構一端與機身本體鉸接，另一端與上推板鉸接，用于調整上推板高度和傾角以壓實充填料；所述上推板調節機構包括若干鉸接的臂和桿以及相應的驅動機構，所述臂和桿在相應驅動機構的作用下轉動，調節上推板的高度和傾角；