[发明专利]浅埋煤层矸石运-充-压一体化装置

说明书

本发明提供浅埋煤层矸石运‑充‑压一体化装置，一体化装置包括：行走系统，行走系统包括行走履带与底座，底座转动设置在行走履带上；支撑系统，支撑系统包括支架顶梁与两个液压强力支柱，每个液压强力支柱的底端与底座连接，每个液压强力支柱的顶端与支架顶梁连接；充填系统，充填系统包括运料管道，运料管道的充填入口设置在一体化装置的前端，运料管道的充填出口位于一体化装置的后端；运料管道上连接有抽吸装置；压实机构，压实机构包括电动机与压实重锤；运料管道的后端连接有端口位置可调的伸缩注料管，伸缩注料管为柔性软管；在柔性软管的端口至内部0.5m以上位置设置有柔性网，柔性网底端的一圈上均匀设置有至少两个导向盒。

技术领域

本发明属于采空区治理技术领域，具体涉及浅埋煤层矸石运-充-压一体化装置。

背景技术

充填采煤是一种采空区岩层控制技术，主要指用采场外部的砂、石、矿渣或炉灰等充填材料直接充填或制成膏体充填采空区，并靠填料的支撑作用减少顶板下沉和垮落。充填方式视其输送填料所用方式的不同，划分为水力充填、风力充填、机械充填、自溜充填、膏体充填，以及目前正在全国范围内推广采用的综合机械化密实矸石充填等。

充填采煤技术，特别是矸石固体密实充填不仅可以消除煤矿开采后的采空区，大大减弱了老采空区瓦斯超限的安全隐患，从而更安全地解放“三下”(建筑物下、水体下、铁路下)压煤资源。而且通过利用矸石和城市固体废物垃圾作为充填材料，可以解决我国矸石和城市垃圾问题，更好地保护我国的环境，是一种绿色“三下”充填采煤新措施。

目前，综合机械化固体充填装置主要为正四连杆四柱式充填液压支架和六柱支撑式充填液压支架，这两类装置为煤矿充填现场普遍应用的装置，在充填过程中，首先矸石等固体充填材料通过运矸系统输送至悬挂在充填支架后顶梁的多孔底卸式输送机上，再由多孔底卸式输送机的卸料孔将矸石充填入采空区，最后经充填支架后部的压实机进行压实。

然而，传统的充填工艺存在以下不足：

1、矸石充填材料通过运矸系统输送至悬挂在充填支架后顶梁的多孔底卸式输送机上，再由多孔底卸式输送机的卸料孔将矸石充填入采空区，该过程中矸石填入采空区中呈类似沙堆的散体状态，无序堆放，导致矸石材料之间的初始孔隙度较大，给后期的充填材料压实造成障碍。

2、充填材料通过充填支架后部的压实机进行压实，而压实结构只能够呈水平或者倾角角度伸缩来施加压力，但这种倾斜角度的推压作用力对于呈散体堆放的充填体而言，并不能让其达到最大的压实度，压实效率较低，且效果一般。

3、矸石与城市固体废物垃圾等充填材料虽然是一种废弃的固体资源，但作为地下空间充填材料也是有限的资源。而传统的充填工艺方法将这种充填材料无序堆放至采空区内，没有依据各个煤矿实际的地质条件类型与地应力大小进行有针对性的设计规划，都是充满所有采空区的空间为止，用料浪费且充填效果较差。

4、传统固体充填液压支架提供了充填空间的顶板支撑力和充填材料的压实动力，而多孔底卸式输送机提供了充填材料的运输功能，但卸料孔的角度不能够调节，导致充填空间尤其是边缘区域不能够让充填材料均匀分布，并且充填材料的运输、充填和压实过程都是独立分开的，并不能很好地达到协调配合，也无法最大程度节省系统的电力并优化动力系统分配。

5、传统充填工艺流程中涉及的固体充填液压支架以及多孔底卸式输送机均由人工进行操作控制，装备整体的智能化程度亟待提高。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浅埋地层矸石运-充-压一体化装置，以至少解决目前机械化固体充填装置充填效率低、充填效果较差等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

浅埋煤层矸石运-充-压一体化装置，所述一体化装置包括：