可变角度的模块式矸石方仓的制作方法

1.本实用新型属于煤矿井下生产技术领域，特别涉及一种储存煤矸石的装置，具体是一种可变角度的模块式矸石方仓。


背景技术：

2.煤炭矿井在掘进过程中会产生大量的煤矸石，目前煤矸石的处理方法为煤矸石与煤流一并运至地面进行洗选，不仅影响了煤质，增加了洗选费用，而且增加了地面煤矸石处理负担，影响生态环境。若能实现了煤矸石井下存储并处理，不仅解决了煤矸石地面存储的弊端，减少了排矸以及煤矸石洗选成本，提升了煤质；而且煤矸石可在井下就近填充处理，大大降低了矸石处理成本，杜绝了大气、土壤污染风险。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种可变角度的模块式矸石方仓。
4.本实用新型是通过如下技术方案实现的：
5.一种可变角度的模块式矸石方仓，包括顶部和底部均为敞口状设置的箱体，箱体由前后设置的两块边板以及左右设置的两块封板对接固定而成，边板的顶边两端分别开设有吊装孔；箱体的底部敞口端安装有左右两个并排设置的锥形漏斗，两个锥形漏斗之间、锥形漏斗与边板之间以及锥形漏斗与封板之间均是通过螺栓及角钢法兰连接固定的，锥形漏斗的底端出料口处设置有平板闸门，锥形漏斗内表面铺设有阻燃抗静电的聚乙烯耐磨衬板；箱体的顶部敞口端设置有两根左右分置的支撑梁，支撑梁的前后两端分别连接固定在箱体的前后边板上；箱体的前后边板上均安装固定有两根左右分置的支撑立柱且支撑立柱与边板之间的安装角度可进行调节，其中位于箱体后边板上的两根支撑立柱上共同固定安装有检修平台；箱体前后边板的右侧板边处均固定有模块连接板。
6.进一步的，边板包括折面钢板，折面钢板由上部的竖向钢板以及下部的向内折弯的斜向钢板组成，竖向钢板的顶边、竖向钢板与斜向钢板的衔接边以及斜向钢板的底边处分别固定有沿其长度方向通长设置的槽钢加强横筋，竖向钢板上位于上下两根槽钢加强横筋之间的板面上均布固定有四根槽钢加强竖筋，斜向钢板上位于上下两根槽钢加强横筋之间的板面上也均布固定有四根槽钢加强竖筋，竖向钢板上的四根槽钢加强竖筋与斜向钢板上的四根槽钢加强竖筋一一上下对齐设置。
7.进一步的，封板包括直面钢板，直面钢板的两侧板边其上部板边为竖直板边、其下部板边为向内折弯的斜向板边；直面钢板的顶边、中部及底边处分别固定有沿其长度方向通长设置的槽钢加强横筋，直面钢板上位于顶边槽钢加强横筋与中部槽钢加强横筋之间的板面上均布固定有三根槽钢加强竖筋、位于中部槽钢加强横筋与底边槽钢加强横筋之间的板面上均布固定有三根槽钢加强竖筋，上方的三根槽钢加强竖筋与下方的三根槽钢加强竖筋一一上下对齐设置；封板与边板固定时，直面钢板的竖直板边与折面钢板的竖向钢板板
边连接固定，直面钢板的斜向板边与折面钢板的斜向钢板的板边连接固定。
8.进一步的，支撑立柱与折面钢板的竖向钢板之间通过两个t型连接板实现安装固定；
9.t型连接板包括方形的竖向连接板，竖向连接板上的左上、右上、左下、右下四个位置处分别开设有一个连接孔，竖向连接板上沿其横向中线的位置垂直固定有水平连接板，水平连接板与竖向连接板的上半部分板体或下半部分板体之间固定有加强筋板，水平连接板上的左右两侧位置处分别开设有一个连接孔；
10.支撑立柱采用h钢立柱，h钢立柱的底端固定有立柱底座，h钢立柱靠近顶部的侧板上开设有四个与t型连接板竖向连接板上的四个连接孔位置对应的连接孔，h钢立柱上连接孔与t型连接板上的连接孔对齐后通过螺栓实现h钢立柱和t型连接板的固定连接；
11.竖向钢板上与支撑立柱固定的位置开设有环形孔，环形孔由四个呈条状的弧形槽孔组成，四个弧形槽孔位于同一圆环上，四个弧形槽孔与t型连接板竖向连接板上的四个连接孔位置对应设置，竖向钢板上的弧形槽孔与t型连接板上的连接孔对齐后通过螺栓实现竖向钢板和t型连接板的固定连接；
12.固定在h钢立柱上的t型连接板的水平连接板与固定在竖向钢板上的t型连接板的水平连接板上下对齐搭接后通过螺栓实现固定连接。
13.进一步的，检修平台包括平台架体，平台架体通过螺栓与位于箱体后边板上的两根支撑立柱连接固定，平台架体上铺装有平台底板，平台架体的外侧边安装有平台护栏。
14.进一步的，斜向钢板内表面铺设有阻燃抗静电的聚乙烯耐磨衬板。
15.本实用新型矸石方仓是安装于井下巷道之中的，主要作用是储存开采过程中产生的煤矸石，是实现矸石井下处理的重要一环。矸石方仓的工作原理为：掘进中形成的矸石初破后可通过矸石方仓上方的皮带机存放至矸石方仓中，在合适时间打开矸石方仓底部的阀门，将存储的矸石排放至仓底的皮带上，通过仓底皮带机运输至需充填处理的部位。
16.本实用新型矸石方仓是本着对煤矸石井下就地综合利用、取之予之、回归本位的原则，科学合理的利用了煤矿地下空间来解决了矿井固废储运难的问题，减少了地面块矸洗选费用、矸石地面运输及矸石山治理等费用，同时提高了矿井煤炭运输量，社会效益显著。若能大量推广，对于同类矿井实现井下矸石科学无害处置，实现矿井绿色科学可持续发展具有现实的示范指导意义。
附图说明
17.此处的附图用来提供对本实用新型的进一步说明，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用来解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
18.图1为本实用新型装置的主视图。
19.图2为本实用新型装置的左视图。
20.图3为本实用新型装置的俯视图。
21.图4为本实用新型装置中边板的主视图。
22.图5为本实用新型装置中边板的左视图。
23.图6为本实用新型装置中封板的主视图。
24.图7为本实用新型装置中支撑立柱的主视图。
25.图8为本实用新型装置中检修平台的主视图。
26.图9为本实用新型装置中检修平台的左视图。
27.图10为本实用新型装置中检修平台的俯视图。
28.图11为本实用新型装置中支撑立柱与边板之间的连接示意图。
29.图12为本实用新型装置中t型连接板的主视图。
30.图13为本实用新型装置中t型连接板的左视图。
31.图14为本实用新型装置中边板上环形孔的结构示意图。
32.图15为若干个本实用新型依次连接使用的示意图。
33.图中：1-边板、1-1-竖向钢板、1-2-斜向钢板、2-封板、2-1-直面钢板、3-锥形漏斗、4-角钢法兰、5-支撑梁、6-支撑立柱、6-1-立柱底座、7-检修平台、7-1-平台架体、7-2-平台底板、7-3-平台护栏、8-模块连接板、9-槽钢加强横筋、10-槽钢加强竖筋、11-t型连接板、11-1-竖向连接板、11-2-水平连接板、11-3-加强筋板、12-环形孔、12-1-弧形槽孔、13-吊装孔。
具体实施方式
34.为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型，以下结合参考附图并结合实施例对本实用新型作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.如图1至图3所示，一种可变角度的模块式矸石方仓，包括顶部和底部均为敞口状设置的箱体，箱体由前后设置的两块边板1以及左右设置的两块封板2对接固定而成；箱体的底部敞口端安装有左右两个并排设置的锥形漏斗3，两个锥形漏斗3之间、锥形漏斗3与边板1之间以及锥形漏斗3与封板2之间均是通过螺栓及角钢法兰4连接固定的，箱体和锥形漏斗3构成了矸石方仓的存储空间；箱体的顶部敞口端设置有两根左右分置的支撑梁5，支撑梁5的前后两端分别连接固定在箱体的前后边板1上，支撑梁5不仅可以起到拉筋的作用使得箱体在外力作用下不变形，而且支撑梁5也可作为仓上用于输送煤矸石的皮带机的支撑底座使用，支撑梁5采用槽钢制作而成；箱体的前后边板1上均安装固定有两根左右分置的支撑立柱6且支撑立柱6与边板1之间的安装角度可进行微调节，其中位于箱体后边板1上的两根支撑立柱6上共同固定安装有检修平台7；箱体前后边板1的右侧板边处均固定有模块连接板8，模块连接板8的作用是串联下一个可变角度的模块式矸石方仓。
36.如图4和图5所示，边板1包括折面钢板，折面钢板由上部的竖向钢板1-1以及下部的向内折弯的斜向钢板1-2组成，折面钢板的折边角度大于矸石的安息角，卸料时能够保证矸石从斜向钢板1-2处滑落至锥形漏斗3内，斜向钢板1-2内表面铺设有阻燃抗静电的聚乙烯耐磨衬板，用于保护折面钢板不被砸坏和腐蚀；竖向钢板1-1的顶边、竖向钢板1-1与斜向钢板1-2的衔接边以及斜向钢板1-2的底边处分别固定有沿其长度方向通长设置的槽钢加强横筋9进行加固，竖向钢板1-1上位于上下两根槽钢加强横筋9之间的板面上均布固定有四根槽钢加强竖筋10进行加固，斜向钢板1-2上位于上下两根槽钢加强横筋9之间的板面上也均布固定有四根槽钢加强竖筋10进行加固，竖向钢板1-1上的四根槽钢加强竖筋10与斜向钢板1-2上的四根槽钢加强竖筋10一一上下对齐设置。
37.如图6所示，封板2包括直面钢板2-1，直面钢板2-1的两侧板边其上部板边为竖直
板边、其下部板边为向内折弯的斜向板边；直面钢板2-1的顶边、中部及底边处分别固定有沿其长度方向通长设置的槽钢加强横筋9，直面钢板上位于顶边槽钢加强横筋9与中部槽钢加强横筋9之间的板面上均布固定有三根槽钢加强竖筋10、位于中部槽钢加强横筋9与底边槽钢加强横筋9之间的板面上均布固定有三根槽钢加强竖筋10，上方的三根槽钢加强竖筋10与下方的三根槽钢加强竖筋10一一上下对齐设置；封板2与边板1固定时，直面钢板2-1的竖直板边与折面钢板的竖向钢板1-1板边连接固定，直面钢板2-1的斜向板边与折面钢板的斜向钢板1-2的板边连接固定。
38.如图11所示，支撑立柱6与折面钢板的竖向钢板1-1之间通过两个t型连接板11实现安装固定；如图12和图13所示，t型连接板11包括方形的竖向连接板11-1，竖向连接板11-1上的左上、右上、左下、右下四个位置处分别开设有一个连接孔，竖向连接板11-1上沿其横向中线的位置垂直固定有水平连接板11-2，水平连接板11-2与竖向连接板11-1的上半部分板体或下半部分板体之间固定有加强筋板11-3，水平连接板11-2上的左右两侧位置处分别开设有一个连接孔；如图7所示，支撑立柱6采用h钢立柱，h钢立柱的底端固定有立柱底座6-1，立柱底座6-1与h钢立柱之间焊接有三角板进行加固，立柱底座6-1与巷道地面之间采用地锚或底角螺栓进行连接固定；h钢立柱靠近顶部的侧板上开设有四个与t型连接板11竖向连接板11-1上的四个连接孔位置对应的连接孔，h钢立柱上连接孔与t型连接板11上的连接孔对齐后通过螺栓实现h钢立柱和t型连接板11的固定连接；竖向钢板1-1上与支撑立柱6固定的位置开设有环形孔12，如图14所示，环形孔12由四个呈条状的弧形槽孔12-1组成，四个弧形槽孔12-1位于同一圆环上，四个弧形槽孔12-1与t型连接板11竖向连接板11-1上的四个连接孔位置对应设置，竖向钢板1-1上的弧形槽孔12-1与t型连接板11上的连接孔对齐后通过螺栓实现竖向钢板1-1和t型连接板11的固定连接，环形孔12的巧妙设计可使与之连接的t型连接板11以环形孔12的圆心为中心进行一定角度的旋转；固定在h钢立柱上的t型连接板11的水平连接板11-2与固定在竖向钢板1-1上的t型连接板11的水平连接板11-2上下对齐搭接后通过螺栓实现固定连接。
39.锥形漏斗3是由钢板拼装并焊接而成，锥形漏斗3顶端连接有角钢法兰4，锥形漏斗3上的角钢法兰4分别与边板1及封板2底端的槽钢加强横筋9通过螺栓连接固定，该槽钢加强横筋9同时是作为槽钢法兰与角钢法兰4进行连接的，锥形漏斗3与箱体的互连构成了矸石方仓的仓储空间；锥形漏斗3底部出料口处预留漏斗连接法兰，其上通过螺栓连接安装有平板闸门；锥形漏斗3的椎体角度设计不仅要保证大于矸石的安息角，避免矸石因无法下滑而造成板结，而且还要与边板1上折弯的斜向钢板1-2角度相对应，最大程度地保证存储容积；锥形漏斗3的内表面铺设有阻燃抗静电的聚乙烯耐磨衬板，用于保护锥形漏斗3不被砸坏和腐蚀。
40.如图8至图10所示，检修平台7包括平台架体7-1，平台架体7-1由槽钢焊接而成，平台架体7-1通过螺栓与位于箱体后边板1上的两根支撑立柱6连接固定；平台架体7-1上铺装有平台底板7-2，平台底板7-2可采用花纹钢板或钢丝网等防滑耐磨材料；平台架体7-1的外侧边安装有平台护栏7-3，平台护栏7-3由无缝管焊接而成。
41.如图4所示，边板1的顶边两端分别开设有吊装孔13，吊装孔13贯穿竖向钢板1-1及槽钢加强横筋9设置，吊装孔13用于起吊安装矸石方仓。
42.上述可变角度的模块式矸石方仓有如下特点：
43.1）可根据巷道长度及矸石容量对方仓进行模块化连接：
44.如果井下排矸量较大，则要求矸石方仓相应扩容，矸石方仓的模块化设计将解决这一难题。本实施例中，每个矸石方仓上均设有模块连接板8，多个矸石方仓依次排列后可通过模块连接板8实现互连。
45.2）可根据不同的巷道角度来实时调整矸石方仓的倾斜程度：
46.因井下巷道多为呈一定角度的倾斜巷道，以巷道角度为3.5
°
为例。如果矸石方仓的支撑立柱6和箱体均以3.5
°
的角度去安装，箱体内的煤矸石除了有垂直向下的重力，还有一个平行于巷道方向的斜向下分力。随着仓储量的增加，这个分力会随之增大，造成一定的安全隐患。而箱体边板1上开设环形孔12的巧妙应用将彻底解决这一安全隐患。巷道角度3.5
°
，安装时连接在边板1上的t型连接板11在 环形孔12内旋转并呈3.5
°
夹角，此时，箱体平行于巷道地面，而t型连接板11呈水平方向设置。此时，支撑立柱6在巷道上垂直与水平方向安装，连接在边板1上的t型连接板11和连接在支撑立柱6上的t型连接板11的水平连接板11-2相互贴合且共同在一个水平方向上，此时将完美的把方仓在巷道方向的重力分力化解掉。
47.3）矸石方仓容积的最大化设计：
48.为了保证卸料时矸石能够从锥形漏斗3顺利滑落，锥形漏斗3的倾斜角度应大于矸石的安息角，所以锥形漏斗3尺寸的设计受到限制，同时，锥形漏斗3上连接的箱体容积也会因此而受到限制。矸石安息角越大，漏斗倾斜角越陡，则矸石方仓的仓储容积也相应越小。在本实施例中，箱体边板1采用折边设计，折边角度大于矸石的安息角，并与锥形漏斗3的倾斜角度保持一致。这样设计不仅可以和锥形漏斗3实现无缝连接，方仓卸料做到无死角卸料，而且实现了仓体容积的最大化，可根据巷道截面的大小及矸石安息角对矸石方仓进行合理化设计。
49.本实施例所述可变角度的模块式矸石方仓的安装步骤如下：
50.1）安装时先将四根支撑立柱6安装在混凝土基础上方，并用地脚螺栓或锚杆与立柱底座6-1进行连接固定，从而将支撑立柱6固定。支撑立柱6固定好后将立柱侧的t型连接板11以及检修平台7螺栓连接在支撑立柱6的相应位置。
51.2）将两个锥形漏斗3通过其上的角钢法兰4与箱体上的槽钢法兰进行螺栓连接。
52.3）将支撑梁5安装在箱体的前后边板1之间，将四个箱体侧的t型连接板11用螺栓与箱体前后边板1上对应的环形孔12进行连接，连接时箱体侧的t型连接板11应根据实际巷道角度在环形孔12内进行旋转并固定。
53.4）利用起吊工具连接吊装孔，将组装好的箱体起吊，并将箱体侧的t型连接板11落在立柱侧的t型连接板11的上方，并将两块t型连接板11通过螺栓连接，连接完成后箱体的倾斜角度要与巷道角度一致。
54.5）将箱体封板2螺栓连接在边板1两侧，至此，即完成了一个可变角度的模块式矸石方仓的组装。
55.多个可变角度的模块式矸石方仓互相连接时，只需将组装好的矸石方仓通过模块连接板8螺栓连接即可实现互连，如图15所示。
56.上面是对本实用新型实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，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。基于本实用新型中的实施例，
本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。