[發明專利]一種自動化充氣式充填袋裝置及工作面充填的方法

有效

• 申請號: 202110410725.8
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113006863B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 王方田;高翔;馮光明
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00;E21F15/02;E21F15/06;E21F17/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李翩

本發明公開的一種自動化充氣式充填袋裝置及工作面充填的方法，涉及袋式充填開采技術領域。該充填袋裝置包括裝置主體、氣泵、充填站以及控制系統；所述裝置主體包括上下設置的儲袋箱和充填袋轉接箱；儲袋箱用于儲存和輸出充填袋，充填袋轉接箱用于與控制系統配合完成充填袋的自動轉移、充氣、注漿。本發明省去袋式充填開采中人工掛袋步驟，實現自動充填，為袋式充填工作面提供更方便、更安全、更有效的充填方法；同時，可實現充填工作面掛袋充填的無人化、自動化，減輕工人勞動力，提高工作面生產效益。

技術領域

本發明涉及袋式充填開采技術領域，具體涉及一種自動化充氣式充填袋裝置及工作面充填的方法。

背景技術

超高水充填開采可有效解決“三下”壓煤問題，具有充填成本低、充填材料混液速凝早、固結體抗壓強度大、充填工藝簡單且可大幅度提高充填率等特點，是煤礦綠色開采技術的重要組成部分。其中，采空區袋式充填法是在采空區內全部布置充填袋，袋內充入超高水充填料，待超高水材料凝固后對頂板進行支撐。

現有的袋式充填法需要人工在充填支架尾梁處掛袋，但是，人工袋式充填有以下幾點不足：1.操作難度隨著采高的增大而提升，采高越大，需要掛袋高度越高，工人不容易掛袋或掛袋效果不理想，進而導致充填效果不達標；2.注漿過程繁瑣，需要工人自己注漿及判斷注漿量，人工操作誤差大并存在危險隱患；3.耗費大量人力資源，且充填效率不高，嚴重制約了工作面開采速度，降低礦井效益。

因此，鑒于以上問題，有必要提出一種新的充填袋及掛袋方法，以提高充填效率。

發明內容

根據本發明的目的提出的一種自動化充氣式充填袋裝置，包括裝置主體、氣泵、充填站以及控制系統；所述裝置主體包括上下設置的儲袋箱和充填袋轉接箱。

所述儲袋箱內放置若干折疊的充填袋，每一充填袋包括充填袋主體以及設置于充填袋主體上的充填閥接口、進氣閥接口以及自動排氣閥；所述儲袋箱底部還設置有可伸縮的、用于阻隔最下層充填袋的插板組件。

所述充填袋轉接箱設置于儲袋箱下方，其頂部設置有一充填袋貼板；所述充填袋貼板水平設置于隔板組件下方，通過電控旋轉伸縮軸與儲袋箱連接，可相對于儲袋箱90°旋轉和水平移動；所述充填袋貼板上設置有與充填袋上充填閥接口和進氣閥接口對應連接的兩個電控閥門。

所述氣泵和充填站分別通過進氣管和充填管連接充填袋，在控制系統的控制下對充填袋進行進氣、注漿。

優選的，所述插板組件包括設置于儲袋箱內壁上的插板槽以及伸縮設置于插板槽內的隔袋插板，所述隔袋插板與控制系統電連接，并在控制系統的控制下啟閉。

優選的，所述電控旋轉伸縮軸由內外兩個空心軸套接而成，內層空心軸與儲袋箱固定連接，外層空心軸與充填袋貼板一側固定連接；所述電控旋轉伸縮軸與控制系統電連接，并在控制系統的控制下旋轉、伸縮。

優選的，所述充填袋轉接箱長寬與儲袋箱一致，高度等于儲袋箱的寬度。

優選的，所述儲袋箱上部設置有箱蓋，開啟后可補充充填袋。

本發明另外公開的一種使用上述自動化充氣式充填袋裝置進行工作面充填的方法，包括以下步驟：

步驟一：打開箱蓋，將充填袋折疊放入儲袋箱內。

步驟二：通過控制系統設置工作面充填數據，計算得到每一充填袋的充入氣體量及充填漿體流量。

步驟三：移動充填支架至設定位置，控制系統開啟注漿模式，支架后梁擋板向上伸縮。

步驟四：在控制系統控制下打開自移式隔袋插板，儲袋箱中最下層充填袋下落至充填袋貼板上，其上對應的充填閥接口和進氣閥接口與充填袋貼板上對應的電控閥門自動對接。

步驟五：在控制系統控制下關閉自移式隔袋插板，隔袋插板從插板槽中伸出隔檔上層充填袋。