一种利用普通液压支架改装进行架后充填的方法与流程

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1.本发明涉及液压支架技术领域，尤其涉及一种利用常规液压支架进行架后充填改装的方法。


背景技术：

2.煤矿的矸石具有产量大、历史存量多、容易污染环境等特殊性，目前采空区充填是规模化处理矸石最高效、最经济的技术手段之一，得到了国家政策大力支持和煤炭行业的广泛认可，长期以来，煤炭采掘和洗煤过程中排放很多的煤矸石，是我国目前堆存量和排放量最大的固体废弃物，另外传统的井工开采不但对地表造成很大的破坏，导致地表沉陷、地面建筑物受损、矸石山堆积，也对地下水和地面环境造成极大的破坏，使水资源匮乏，环境恶化。尽管近年来国内外更加关注煤矸石等固体物料的利用，最大限度的去消耗这些固体物料，但是对其消耗量和消耗速度并不令人满意。因此，用机械的方式将这些固体废物运输到井下，对采空区进行充填，不仅能节省大量的煤矸石处理费用，防止地表沉陷，还减少了固废地面堆放处置对生态环境的不利影响。
3.另外，目前矿井充填仍然面临很多难题：一，当前的煤矿充填需要一套专用的充填采煤液压支架，单面装备费用投资巨大。二，开采支架与充填支架不能做到无缝结合，开采煤矿需要多种支架，来回的更换支架无疑会增加企业的负担，同时影响充填效率。三，对采空区隔离不彻底，导致密闭性不好，充填效果和充填率不佳。四，对于一些带有托管的一些充填支架来讲，由于托管铺设于采空区底部，这种充填支架需要更大功率的高压充填泵，因此，有必要对现有常规综采支架做出改进。
4.综上所述，为了解决上述问题，尤其是解决矿井采空区充填处置矸石投资大且能力和设备不足的问题，本发明提供了一种设备简单、投资少、安全高效、经济合理的采空区矸石处置方法。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提供了一种普通液压支架开孔改装进行架后充填的方法，解决了井下支巷充填及架后充填中充填管路与支架的连接问题。首先支架下井前，在综采支架掩护梁预开孔增加充填套筒、在综采支架人行道侧设置充填主管路、支架掩护梁后部增加挂钩。
6.所述支架掩护梁后部增加固定的挂钩若干，用于固定架后挡泥胶皮。
7.所述在综采支架人行道侧设置充填主管路，可采用人工敷设管路至充填位置，主管路间隔合适距离设置支管，主管路间隔合适距离设置支管，在支管前端设阀门，所述支管一端与主管连接，所述支管另一端与支架上的充填套管连接，进行充填作业。
8.所述改装充填套筒需要确定套筒位置，根据不同综采液压支架型号，进行开孔位置的合理确定。
9.所述支架掩护梁改装增加充填套筒，需要对掩护梁开孔，开孔处理应该在支架下
井前进行；若在井下开孔，需要根据矿井条件采取合理的方法处理。
10.所述对掩护梁开孔之后，需要增加充填套筒，所述充填套筒可以有效解决布料管与充填主管路之间的连接，提高充填效率，实现安全、高效生产。
11.所述一种利用普通液压支架改装进行架后充填的方法，其特征在于，包括以下步骤：
12.[1]常规综采液压支架改造：支架未下井前，在液压支架的掩护梁上预开孔，在开孔位置增加充填套筒(6)。
[0013]
[2]充填管路的布置：在过桥之间，即前人行道布置主管路(2)，可采用人工敷设管路至充填位置。主管路(2)间隔合适距离设置支管(3)，在支管前端设阀门(1)，所述支管一般采用高压软管(3)，所述支管一端与主管连接，所述支管另一端与支架上的充填套管(6)连接，进行充填作业。
[0014]
[3]充填工作：打开若干支管阀门，利用充填泵压力将膏体运送至采空区，当充填结束后，便可关闭支管阀门(1)；充填膏体在充填泵作用下经铺设主管路(2)，通过充填截止阀(1)、充填支管路(3)、充填套筒自动下落至采空区，实现对待充填区域的充填。
[0015]
[4]工作面推进：每充填完成一个步距，待充填体达到一定强度后，便可以对下一步距的采空区进行充填，综采支架向前移动，，同时拉动充填主管(2)前移，充填支管(3)也随之移动，实现工作面的共同推进，如此便可实现整个采空区的充填。
[0016]
有益效果：
[0017]
本发明提供了一种普通液压支架开孔改装进行架后充填的方法，直接采用常规的综采液压支架即可对采空区进行充填，无需购买专用的充填液压支架，将开采支架巧妙地改装成充填支架，解决了煤矿充填投资高的难题。同时本发明很好的解决了充填管路与支架的对接问题，大大提高了施工效率，对现代矿井开采充填有很大的实用性。
附图说明：
[0018]
图1液压支架结构示意图
[0019]
图2充填管路布置示意图
[0020]
1-充填截止阀、2-充填主管道、3-充填支管道、4-焊接挂钩、5-挡泥胶皮、6-充填套管。
具体实施方式：
[0021]
以下结合附图对本发明的操作实例作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]
下面结合附图进行具体实施方法的描述：
[0023]
本发明主要包括在常规液压支架掩护梁上开孔，增加充填套筒和铺设充填管路，同时，在综采液压支架后部增加挂钩，固定架后挡泥胶皮。
[0024]
所述的在液压支架掩护梁上开孔，一般是在支架未下井前对支架开孔，若在井下进行开孔处理，需要结合矿井条件做合理的开孔方式，所述掩护梁开孔位置，需要在满足不影响支架的正常施工基础上进行开孔，要避开支架千斤顶和掩护梁边档等位置；所述增加
充填套筒，套筒需要穿过在掩护梁上的开孔位置，采用合理的方式连接，保证其密闭性。
[0025]
所述的充填管道，包括充填主管道和若干充填支管道，主管与支管连接处增加阀门，实现随时开关。
[0026]
所述增加的挡泥胶皮，宽度与液压支架保持一致、高度与煤层采高一致，厚度10～14mm，铺设至采空区顶底，以实现挡泥胶皮与挡墙之间的采空区隔离，有更好的密闭性，防止跑浆。
[0027]
所述实施方法工作步骤：
[0028]
[1]常规综采液压支架改造：支架未下井前，在液压支架的掩护梁上预开孔，在开孔位置增加充填套筒(6)；
[0029]
[2]充填管路的布置：在过桥之间，即前人行道布置主管路(2)，可采用人工敷设管路至充填位置。主管路(2)间隔合适距离设置支管(3)，在支管前端设阀门(1)，所述支管一般采用高压软管(3)，所述支管一端与主管连接，所述支管另一端与支架上的充填套管(6)连接，进行充填作业；
[0030]
[3]充填工作：打开若干支管阀门，利用充填泵压力将膏体运送至采空区，当充填结束后，便可关闭支管阀门(1)；充填膏体在充填泵作用下经铺设主管路(2)，通过充填截止阀(1)、充填支管路(3)、充填套筒自动下落至采空区，实现对待充填区域的充填；
[0031]
[4]工作面推进：每充填完成一个步距，待充填体达到一定强度后，便可以对下一步距的采空区进行充填，综采支架向前移动，，同时拉动充填主管(2)前移，充填支管(3)也随之移动，实现工作面的共同推进，如此便可实现整个采空区的充填。

技术特征：
1.根据权利要求1所述的一种利用普通液压支架改装进行架后充填的方法：其特征在于：在综采支架掩护梁上开孔，用于设置充填套筒；在综采支架人行道侧设置充填主管路、主管路间隔一段距离设置支管，主管与支管连接处配备阀门；支架掩护梁后部增加挂钩，增加挡泥胶皮，实现采空区的充填。2.根据权利要求1所述的一种利用普通液压支架改装进行架后充填的方法，所述支架掩护梁改装开孔，在液压支架未下井之前，应对支架进行预开孔处理，解决支架下井后由于矿井条件难以开孔的难题，另外，盖板和顶板也要做相对应的开孔处理。3.根据权利要求2所述的一种利用普通液压支架改装进行架后充填的方法，所述盖板和顶板开孔之后，需要增加充填套筒，增加充填套筒采取焊接的方法，以便有更好的密闭效果，所述充填套筒可以有效解决支架和充填支管路之间的连接，提高充填效率，实现安全、高效生产。4.根据权利要求1所述的一种利用普通液压支架改装进行架后充填的方法，所述支架掩护梁后部增加固定的挂钩若干，用于固定架后挡泥胶皮。5.根据权利要求4所述的一种利用普通液压支架改装进行架后充填的方法，所述挡泥胶皮宽度与液压支架保持一致、高度与煤层采高一致，厚度10～14mm，铺设至采空区顶底，以实现挡泥胶皮与挡墙之间的采空区隔离，有更好的密闭性，防止跑浆。6.根据权利要求1所述的一种利用普通液压支架改装进行架后充填的方法，所述在综采支架人行道侧设置充填主管路，可采用人工敷设管路至充填位置。根据工作面宽度间隔合适距离设置支管，在支管前端设阀门，所述支管一端与主管连接，所述支管另一端与支架上的充填套管连接，进行充填作业。7.根据权利要求6所述一种利用普通液压支架改装进行架后充填的方法，所述支架改装增加充填套筒，根据不同支架型号，进行开孔位置的确定。8.一种利用普通液压支架改装进行架后充填的方法，其特征在于，包括以下步骤：[1]常规综采液压支架改造：支架未下井前，在液压支架的掩护梁上预开孔，在开孔位置增加充填套筒(6)；[2]充填管路的布置：在过桥之间，即前人行道布置主管路(2)，可采用人工敷设管路至充填位置。主管路(2)间隔合适距离设置支管(3)，在支管前端设阀门(1)，所述支管一般采用高压软管(3)，所述支管一端与主管连接，所述支管另一端与支架上的充填套管(6)连接，进行充填作业；[3]充填工作：打开若干支管阀门，利用充填泵压力将膏体运送至采空区，当充填结束后，便可关闭支管阀门(1)；充填膏体在充填泵作用下经铺设主管路(2)，通过充填截止阀(1)、充填支管路(3)、充填套筒自动下落至采空区，实现对待充填区域的充填；[4]工作面推进：每充填完成一个步距，待充填体达到一定强度后，便可以对下一步距的采空区进行充填，综采支架向前移动，，同时拉动充填主管(2)前移，充填支管(3)也随之移动，实现工作面的共同推进，如此便可实现整个采空区的充填。

技术总结
本发明公开了一种利用普通液压支架改装进行架后充填的方法，无需采用专业的充填支架，在普通液压支架上改装，即可实现对于采空区的充填。通过在普通综采支架掩护梁上开孔，增加充填套筒，在综采支架人行道侧设置充填主管路，充填主管路间隔一定距离布置充填支管，主管与支管连接处增加充填截止阀，充填主管路通过充填截止阀和充填支管与支架增加的充填套筒连接。另外，在掩护梁后部设置挂钩，用于固定架后挡泥胶皮，从而可以实现架后采空区隔离，进行膏体充填施工。通过对现有的普通液压支架的改装，达到控制地表沉降和消化矸石的目的，提供了一种设备简单、投资少、安全经济的充填方法，对煤矿充填开采有较强的实用性。对煤矿充填开采有较强的实用性。对煤矿充填开采有较强的实用性。


技术研发人员：王旭东 焦仕学 成云海 王一帆 申昊 辛保彦
受保护的技术使用者：北京文鼎兴源工程科技有限公司 山东东安云矿业科技有限公司
技术研发日：2022.03.14
技术公布日：2023/9/23