[实用新型]一种采空区充填矸石喷湿夯实装置

说明书

本实用新型公开了一种采空区充填矸石喷湿夯实装置，涉及充填开采技术领域，装置包括喷湿机构、夯实机构和控制机构，喷湿机构包括水泵、调节阀和湿喷器，夯实机构包括机座、伸缩杆、夯矸梁、摆梁和挡板，控制机构包括控制器、传感器和启停开关，水泵通过水管和湿喷器相连，湿喷器包括连接管、喷头和喷雾嘴，连接管设置在夯矸梁内，夯矸梁设置在摆梁内，夯矸梁前端设置有挡板，夯矸梁后端设置有伸缩杆，挡板上设置有喷放口，摆梁和机座之间设置有液压连杆，本实用新型解决了采空区矸石充填过程中喷湿和夯实循环作业不连续的技术问题，并具有施工效率高、矸石含水率可控、充填体压缩率高等优点。

技术领域

本实用新型涉及充填开采技术领域，尤其是一种用于采空区矸石充填过程中喷湿和夯实的装置。

背景技术

随着我国对煤炭资源的开发，“三下”压煤开采问题越来越严重，传统综采将会造成严重的地表沉陷问题，使地表建筑物发生破坏变形，严重影响地表生态环境。在此背景下，为解放“三下”煤炭资源，充填开采技术得到应用与发展。矸石充填开采是指利用风力、重力机械等动力将煤矸石抛入或输入采空区的回填采煤方法，目前矸石充填开采技术存在密实度较低、充填量较少的问题，提高充填矸石密实度是保障。

目前，新型固体充填开采技术引入了夯实机构，利用夯实机构对矸石进行夯实，中国专利CN200920092112.9公开了一种带夯实机构的充填支护液压支架，其工作原理是：在充填支护液压支架中增设可以顺着底座长度方向前后伸缩的横向夯实机构，当摆动夯实机构将从矸石输送机落下的矸石夯实后，横向夯实机构进一步夯实，特别是靠近地面和支架底座尾端附近的充填区域得到有效的夯实。但此类装置仅仅是对矸石进行物理挤压，以加大横向载荷的技术方式提高充填矸石的密实度，采空区矸石通过该方法压实的矸石压缩率偏低，难以达到充填要求。

在现有技术的基础上需要对矸石夯实装置做进一步的改进，通过适度提高矸石的含水率来提高矸石散体的压缩率，通过向矸石喷洒水雾使其达到最佳含水率，达到提高矸石密实度及充填量的目的，需要对水量进行定量控制，为了实现在采空区内同时进行矸石喷湿与夯实，提供一种用于采空区矸石充填过程中喷湿和夯实的装置。

实用新型内容

为解决采空区矸石充填过程中矸石压缩率低，喷湿和夯实作业不连续的技术问题，本实用新型提供了一种采空区矸石喷湿夯实装置，具体技术方案如下。

一种采空区充填矸石喷湿夯实装置，包括喷湿机构、夯实机构和控制机构，所述喷湿机构包括水泵、调节阀和湿喷器，所述夯实机构包括机座、伸缩杆、夯矸梁、摆梁和挡板，所述控制机构包括控制器、传感器和启停开关；所述水泵通过水管和湿喷器相连，水管上设置有调节阀；所述湿喷器包括连接管、喷头和喷雾嘴，喷头和喷雾嘴组合喷射水雾；所述连接管设置在夯矸梁内，夯矸梁设置在摆梁内；所述夯矸梁前端设置有挡板，夯矸梁后端设置有伸缩杆，挡板上设置有喷放口。

进一步的，摆梁和机座铰接，摆梁和机座之间设置有液压连杆。

进一步的，水管为橡胶软管，所述连接管为金属硬管，连接管上设置有三通管，连接管上连接有两个喷头；所述连接管后端和夯矸梁连接处套设有弹簧。

进一步的，夯矸梁外壁和摆梁内壁均固定设置有传感器，所述传感器和控制器相连，所述启停开关控制水泵工作。

更进一步的，水泵上游的水管上设置有过滤器，所述调节阀下游的水管上设置有流量计。

还进一步的，夯矸梁随伸缩杆沿摆梁伸缩，采空区矸石喷湿夯实装置工作时，当夯矸梁收缩，喷头插入喷放口，传感器动作将信号传输至控制器，控制器控制启停开关打开水泵，水雾通过喷放口进入矸石内部；随着夯矸梁的外伸，当喷头和挡板上的喷放口分离时，传感器动作将信号传输至控制器，控制器控制启停开关关闭水泵，停止喷雾；夯矸梁继续外伸，夯实矸石。

本实用新型的有益效果包括：