[发明专利]一种沿空留巷充填装置及充填方法

说明书

本发明公开一种沿空留巷充填装置，包括模拟组件、工作组件和基础组件，行走机构和机架相配合，能够带动模拟组件和工作组件往复运动，便于模拟组件对井下巷道环境进行扫描并建立三维地图，根据建立的三维地图模拟沿空留巷墙体结构；工作组件能够对墙体进行构筑并喷浆。本发明还提供一种沿空留巷充填方法，利用SLAM系统对井下巷道完成扫描并建立三维立体地图；根据三维立体地图，墙体模拟系统模拟并得出沿空留巷墙体构筑结构；根据得到的沿空留巷墙体构筑结构，利用伸缩臂夹取墙体构筑用材料并构筑墙体，利用喷浆管对构筑的墙体进行喷浆，实现了沿空留巷充填机械化，降低沿空留巷充填工作成本。

技术领域

本发明涉及矿山沿空留巷技术领域，特别是涉及一种沿空留巷充填装置及充填方法。

背景技术

沿空留巷，采煤工作面后沿采空区边缘维护原回采巷道。为了回收传统采矿方式中留设的保护煤柱，采用一定的技术手段将上一区段的顺槽重新支护留给下一个区段使用。这种留巷的做法是沿着采空区边缘在原顺槽位置保留就称为沿空留巷，沿空留巷可以最大限度回收资源，避免煤体损失。

在当前这个时期，沿空留巷技术在各个矿山的运用占到了很大一个比例，沿空留巷可以极大地节省物力财力，目前沿空留巷的充填成为了缩短工期的新问题。沿空留巷的充填一直都是由工人人工进行，操作难度大，工期长，效率较低，且投入的人力物力财力都比较大。

因此，如何改变现有技术中，沿空留巷的充填采用人工充填，充填难度大、效率低的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种沿空留巷充填装置及充填方法，以解决上述现有技术存在的问题，降低沿空留巷充填难度，提高充填工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种沿空留巷充填装置，包括：

模拟组件，所述模拟组件包括SLAM系统和墙体模拟系统，所述SLAM系统能够对井下巷道环境进行扫描并建立三维地图，所述墙体模拟系统能够根据所述SLAM系统建立的三维地图模拟沿空留巷墙体结构；

工作组件，所述工作组件包括伸缩臂和喷浆管，所述伸缩臂能够夹取墙体构筑用材料，所述喷浆管能够与浆料箱相连通，所述喷浆管能够向构筑的墙体上喷涂浆料；

基础组件，所述基础组件包括机架和行走机构，所述模拟组件和所述工作组件均设置于所述机架上，所述行走机构与所述机架相连，所述行走机构能够带动所述机架往复运动。

优选地，所述工作组件还包括喷浆头，所述喷浆头与所述喷浆管相连通，所述喷浆头位于所述喷浆管远离所述浆料箱的一端。

优选地，所述喷浆管为柔性管。

优选地，所述工作组件还包括挂钩，所述挂钩能够与所述浆料箱相连，所述挂钩设置于所述机架上。

优选地，所述模拟组件还包括监控元件。

优选地，所述模拟组件还包括激光测距元件。

优选地，所述行走机构包括带轮和履带，所述带轮能够转动地与所述机架相连，所述履带绕设在所述带轮的外部。

优选地，所述的沿空留巷充填装置还包括操作控制台，所述操作控制台内置控制器，所述模拟组件、所述工作组件和所述基础组件均与所述控制器相连，所述操作控制台设置于所述机架上。

本发明还提供一种沿空留巷充填方法，利用上述沿空留巷充填装置，包括如下步骤：

步骤一、利用所述SLAM系统对井下巷道完成扫描并建立三维立体地图；根据所述三维立体地图，所述墙体模拟系统模拟并得出沿空留巷墙体构筑结构；

步骤二、根据步骤一得到的所述沿空留巷墙体构筑结构，利用所述伸缩臂夹取墙体构筑用材料并构筑墙体，利用所述喷浆管对构筑的墙体进行喷浆。