长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置及其工作方法

本发明涉及长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑领域，具体是一种长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置及其工作方法。

背景技术：

1、煤炭井下开采过程中，为保护地表建、构筑物安全使用及防止水资源流失，通常需设置永久保护煤柱。为延长矿井服务年限、提高煤炭采出率，多数矿井采用充填开采对永久保护煤柱进行回收。目前，长壁工作面机械化回采工艺回收煤柱普遍采用专用充填支架进行架后充填。对于大多数矿井而言，由于特定工作面充填范围小，保护煤柱形状不规则，充填周期短，采购专用充填支架投入成本高。此外，对于多数低品质煤种，吨煤充填开采成本过高，甚至超过吨煤售价，不利于充填采空区，进而达到无煤柱绿色开采的目的。

2、而目前大部分矿井采用的标准化充填支架，其充填高度相对固定，无法随着现场采空区空间的高度进行灵活调节，此外，目前充填支架的造价成本极高，不利于中小型矿井积极响应国家绿色开采的政策，投入资金过大，获取效益较小。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提出一种长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置及其共组方法，该装置可直接利用矿方现有综采支架进行架后充填开采，充填范围可根据保护煤柱轮廓实现工作面长度及推进方向上灵活调整，降低煤炭地下充填开采成本。

2、为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术手段：

3、一种长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置，包括：

4、底部挡托板，位于整个立模装置的最底部；

5、顶部挡托板，位于整个立模装置的最顶部；

6、可伸缩支撑柱，支撑连接在所述底部挡托板和顶部挡托板之间，所述底部挡托板和顶部挡托板之间还设有可折叠挡板机构，所述可折叠挡板机构能够根据所述底部挡托板和顶部挡托板之间的间距调节挡板的遮挡高度。

7、所述可折叠挡板机构包括：

8、限位滑杆，连接在所述底部挡托板和顶部挡托板之间；

9、多个移动限位横梁，与所述限位滑杆滑动连接，且多个移动限位横梁之间相互平行布置；

10、多个挡板单元，每个所述挡板单元的一端与所述限位横梁之间通过第一铰轴转动连接，挡板单元之间通过第二铰轴转动连接；

11、调节机构，用于带动所述移动限位横梁在所述限位滑杆上来回移动，以带动多个所述挡板单元折叠或撑开，所述调节机构包括：

12、链轮吊挂卡槽，与多个所述移动限位横梁中距离所述顶部挡托板最近的移动限位横梁固定连接，所述链轮吊挂卡槽内转动设有第一链轮；

13、旋转驱动件，固定设置在所述底部挡托板上，旋转驱动件的驱动轴上连接有第二链轮；

14、传动链条，连接在所述第一链轮和第二链轮之间；

15、横梁托板，与多个所述移动限位横梁中距离所述底部挡托板最近的移动限位横梁固定连接，其上设有供所述传动链条上一侧链条穿过的第一传动链条穿孔、以及与所述传动链条上另一侧链条固定连接的链条限位槽（12），所述链条限位槽（12）上设有能够将所述另一侧链条与横梁托板之间相对固定的限位件。

16、所述链条限位槽（12）上设有供所述传动链条的另一侧链条穿过的第二传动链条穿孔、以及侧孔，

17、所述限位件为限位销钉，所述限位销钉一端能够穿过所述侧孔与所述传动链条的另一侧链条卡接。

18、所述旋转驱动件为电机，所述电机的驱动轴上连接有电机转轴长度调节阀。

19、所述限位滑杆上位于多个所述移动限位横梁中距离所述底部挡托板最近的移动限位横梁下方设有底部限位移动滑块。

20、所述可伸缩支撑柱为液压伸缩柱。

21、所述底部挡托板上设有推拉液压牵引柱对接槽，所述推拉液压牵引柱对接槽用于与综采支架上的推拉液压牵引柱对接。

22、本发明进一步公开了利用所述长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置进行工作的工作方法，包括以下步骤：

23、s1、立模时，首先将立模装置调整至推进方向上距上一循环充填体一个充填步距 d，根据现场采空区的实际裸露高度，调节所述可伸缩支撑柱的伸缩高度和通过所述可折叠挡板机构调节挡板的遮挡高度，待立模装置的顶部挡托板与充填区域顶板充分接触；

24、s2、充填区域所有支架后方的立模装置设置完成后，进行充填袋吊挂各工序；

25、s3、充填袋完成后进行充填体浇筑各工序，待充填体成型并稳定后，调节所述可伸缩支撑柱的伸缩高度和通过所述可折叠挡板机构调节挡板的遮挡高度将立模装置降至一定的高度与充填区域顶板脱离，待下一循环达到充填步距后，将立模装置前移至下位置，重复上述操作，进行立模、充填工序。

26、有益效果：

27、第一.本发明提出一种长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置，通过可伸缩支撑柱调节底部挡托板和顶部挡托板之间的距离，通过可折叠挡板机构调节挡板的遮挡高度，充填范围可根据保护煤柱轮廓实现工作面长度及推进方向上灵活调整。

28、第二.该装置可直接利用矿方现有综采支架进行架后充填开采。

29、综上，本发明能够实现灵活局部及工作面全长充填，可根据实际情况进行调整，适应实际地质环境，便捷、高效。

技术特征：

1.一种长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置，包括：

2.根据权利要求1所述的长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置，其特征在于，所述可折叠挡板机构包括：

3.根据权利要求2所述的长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置，其特征在于，所述链条限位槽（12）上设有供所述传动链条的另一侧链条穿过的第二传动链条穿孔、以及侧孔，

4.根据权利要求3所述的长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置，其特征在于，所述旋转驱动件为电机，所述电机的驱动轴上连接有电机转轴长度调节阀。

5.根据权利要求2所述的长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置，其特征在于，所述限位滑杆上位于多个所述移动限位横梁中距离所述底部挡托板最近的移动限位横梁下方设有底部限位移动滑块（14）。

6.根据权利要求1所述的长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置，其特征在于，所述可伸缩支撑柱为液压伸缩柱。

7.根据权利要求1所述的长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置，其特征在于，所述底部挡托板上设有推拉液压牵引柱对接槽，所述推拉液压牵引柱对接槽用于与综采支架上的推拉液压牵引柱对接。

8.利用权利要求1~7中任一所述长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置进行工作的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置及其工作方法，装置包括底部挡托板，位于整个立模装置的最底部；顶部挡托板，位于整个立模装置的最顶部；可伸缩支撑柱，支撑连接在所述底部挡托板和顶部挡托板之间，其特征在于，所述底部挡托板和顶部挡托板之间还设有可折叠挡板机构，所述可折叠挡板机构能够根据所述底部挡托板和顶部挡托板之间的间距调节挡板的遮挡高度。本发明长壁综采工作面采空区充填体快速浇筑立模装置能够实现灵活局部及工作面全长充填，可根据实际情况进行调整，降低煤炭井下充填开采成本。技术研发人员：王瑞,张栋,柏建彪,杨磊,马立强,张伟光,常治国,王明星受保护的技术使用者：新疆工程学院技术研发日：技术公布日：2024/6/23