專利名稱：矸石充填巷旁擠壓成型模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦山設(shè)備。
背景技術(shù)：
沿空留巷技術(shù)是指在采煤工作面回采時，巷道支架不回撤并采取加強措施保留巷 道作為相鄰工作面的機巷或回風巷，該技術(shù)一能減少煤柱損失，二能增加相鄰工作面瓦斯 抽采時間，三能少掘一條巷道，尤其適應(yīng)接替緊張、采面擺布困難、壓力不大的采場。沿空留巷技術(shù)中，巷道的加強通常采用的是砌料石墻、密集支柱及木垛或高水 (膏體)速凝材料充填等措施，但這些措施均存在一定的不足，在某種程度上限制了沿空留 巷技術(shù)的發(fā)展1)砌料石墻在煤厚約1. 5m以下較薄煤層中用料石砌塊維護采煤工作面后方巷 道，為下一工作面二次使用作準備。然而料石為脆性材料，受采動壓力后變形破壞嚴重，維 護工作量大。2)密集支柱及木垛僅適用于炮采低瓦斯薄及中厚煤層采煤工作面，該方法漏 風嚴重，材料消耗量大，巷道維護效果較差，機械化程度低。3)高水(膏體)速凝材料充填 主要以石膏、石灰、速凝早強劑等多種材料，再摻入一定量的工業(yè)廢渣(如粉煤灰、爐渣、煙 道灰、矸石粉等)配制成漿液(或膏體)材料，使用雙作用泵通過管路將充填材料輸送進入 待填空間。但該法充填材料成本較高，巷旁充填體寬度較窄(一般為2-3m)，承壓能力不足； 充填工藝復(fù)雜，常出現(xiàn)跑漿露漿事故；材料加工及充填設(shè)備價格昂貴等。與此同時，地面矸石污染和開采沉陷也是煤炭開采行業(yè)丞待解決的問題。若將混 合了膠結(jié)材料的矸石顆粒制成沿空留巷的充填帶，不僅能將矸石變廢為寶，解決矸石污染 和開采沉陷問題，還能夠提供足夠的支撐力。然而現(xiàn)有的模板并不能完全滿足該工藝的需 求傳統(tǒng)的巷旁模板多采用木板或金屬板配合單體支柱來阻擋料石流入巷道，這種方式機 械化程度低、勞動強度大、架設(shè)速度慢、效率低。高水或膏體充填留巷中，充填模板有兩種形 式，一是用鋼網(wǎng)配合單體支柱作為成型的模板；二是液壓模板支架，該液壓模板之間主要適 應(yīng)于高水和膏體充填留巷中，對密封性要求高，但抗側(cè)向擠壓能力較差，且無自動加錨桿筋 功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目在于針對矸石充填沿空留巷工藝提供了一種巷旁擠壓成型模板?；谶@一目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案矸石充填巷旁擠壓成型模板，包括豎向放置的擋板和垂直擋板撐在其背后的頂 桿，所述擋板為縱向伸縮板。所述模板還包括一個錨桿固定板，其上開有槽口，槽口處設(shè)有錨桿卡緊裝置；錨桿 固定板與擋板平行、可拆卸連接在擋板的縱向邊沿處。所述擋板內(nèi)設(shè)有控制擋板伸縮的液壓油缸。所述頂桿為可伸縮的液壓頂桿，能夠提供較高的側(cè)向約束力。
所述模板還包括底座，底座固定在擋板與頂桿的連接處，底座上設(shè)有液壓立柱，立 柱頂部固定有鋼梁。立柱升起時鋼梁撐住留巷頂板，以保證充填安全。 所述底座內(nèi)安裝有驅(qū)動模板垂直頂桿做水平移動的多級油缸，油缸配合工作面端 頭支架，使模板隨工作面的推進而作相應(yīng)的移動。本發(fā)明的模板結(jié)構(gòu)簡單，自動化程度高，多數(shù)部件為可伸縮結(jié)構(gòu)，便于進入井下作 業(yè)。在沿空留巷巷旁充填成型(充填矸石或其他固體廢料)中，能夠起到如下作用1)抗 側(cè)向擠壓能力強，能對充填體提供充分的約束力，防止充填矸石在充填和擠壓加載過程中 流入巷道內(nèi)，并賦予靠巷道一側(cè)的充填體較高的強度；2)擋板為縱向伸縮板，上下可自由 伸縮調(diào)節(jié)高度，以適應(yīng)不同高度的巷道對充填體高度要求的變化；3)錨桿固定板上設(shè)有槽 口及錨桿卡緊裝置，便于對充填體施加錨桿(筋)，進一步提高充填帶的整體性和強度；4) 立柱及立柱頂部的鋼梁對巷道頂板施以支撐，為作業(yè)安全提供了保障；5)模板沿巷道移動 方便，能夠大幅度降低勞動強度。


圖1是本發(fā)明模板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明模板擋板及錨桿固定板部分的局部圖；圖3本發(fā)明模板的工作原理圖。
具體實施例方式矸石充填巷旁擠壓成型模板，如圖1-3所示，包括底座7、豎向放置的擋板2和垂直 擋板2撐在其背后的液壓頂桿8。擋板2為縱向伸縮板，內(nèi)部設(shè)有控制擋板2伸縮的液壓油 缸6。底座7固定在擋板2與頂桿8的連接處，底座7上設(shè)有液壓立柱5，液壓立柱5頂部 固定有鋼梁3。底座7內(nèi)安裝有驅(qū)動整個模板垂直頂桿8做水平移動的多級油缸，油缸配合 工作面端頭支架，使模板隨工作面的推進而沿巷移動。充填前，先將模板置于巷道內(nèi)，使模板的擋板2面向巷旁采空區(qū)15并與采空區(qū)15 保持一定距離(形成充填空間，采空區(qū)內(nèi)是堆積相對疏松的冒落的矸石)；調(diào)節(jié)液壓立柱5 使其頂部鋼梁3頂緊巷道頂板13 ；啟動擋板2內(nèi)的液壓油缸6，調(diào)節(jié)擋板3高度與巷道高度 相當；使液壓頂桿8的活塞桿伸出，頂在巷道另一側(cè)的未采礦柱12上，防止充填時模板移 位。取井下或地面廢棄矸石破碎成矸石顆粒并運送到留巷位置的工作面端頭，添加適 量的膠結(jié)材料(如水泥)攪拌均勻后自充填空間的側(cè)上方充入，充填的同時利用事先準備 好的擠壓機構(gòu)將充填料壓實，形成充填體14。完成首次充填后，降低擋板2和液壓立柱5，在工作面端頭支架牽引下，使整個模 板沿工作面推進方向移動，然后進行下一次充填。在第二次及以后的充填循環(huán)前，可先將錨 桿固定板9用螺栓10連接(或插接)在擋板2靠近上一充填體的縱向邊沿處，錨桿固定板 9與擋板2平齊，其上開有槽口 4，槽口 4處設(shè)有錨桿卡緊裝置11 ；將錨桿1自槽口 4插入 充填空間內(nèi)，并用錨桿卡緊裝置11固定。這樣能夠在充填壓實過程中實現(xiàn)自動加錨，進一 步提升充填體14的強度。依次類推，將混合了膠結(jié)材料的矸石顆粒充填擠壓成高強度矸石帶。
權(quán)利要求
矸石充填巷旁擠壓成型模板，包括豎向放置的擋板和垂直擋板撐在其背后的頂桿，其特征在于，所述擋板為縱向伸縮板。
2.如權(quán)利要求1所述的矸石充填巷旁擠壓成型模板，其特征在于，所述模板還包括一 個錨桿固定板，其上開有槽口，槽口處設(shè)有錨桿卡緊裝置；錨桿固定板與擋板平行、可拆卸 連接在擋板的縱向邊沿處。
3.如權(quán)利要求1或2所述的矸石充填巷旁擠壓成型模板，其特征在于，所述擋板內(nèi)設(shè)有 控制擋板伸縮的液壓油缸。
4.如權(quán)利要求3所述的矸石充填巷旁擠壓成型模板，其特征在于，所述頂桿為可伸縮 的液壓頂桿。
5.如權(quán)利要求4所述的矸石充填巷旁擠壓成型模板，其特征在于，所述模板還包括底 座，底座固定在擋板與頂桿的連接處，底座上設(shè)有液壓立柱，立柱預(yù)部固定有鋼梁。
6.如權(quán)利要求5所述的矸石充填巷旁擠壓成型模板，其特征在于，所述底座內(nèi)安裝有 驅(qū)動模板垂直頂桿做水平移動的多級油缸。
全文摘要
矸石充填巷旁擠壓成型模板，涉及一種礦山設(shè)備，包括豎向放置的擋板和垂直擋板撐在其背后的頂桿，所述擋板為縱向伸縮板，能夠適應(yīng)不同高度的巷道對充填體高度要求的變化。模板可進一步包括至少一個錨桿固定板，其上開有槽口，槽口處設(shè)有錨桿卡緊裝置；錨桿固定板與擋板平行、可拆卸連接在擋板的縱向邊沿處，以便在充填過程中實現(xiàn)自動加錨。所述頂桿為可伸縮的液壓頂桿，增強了模板的抗側(cè)向擠壓能力。本發(fā)明的模板結(jié)構(gòu)簡單，自動化程度高，多數(shù)部件為可伸縮結(jié)構(gòu)，便于進入井下作業(yè)，非常適合在沿空留巷巷旁充填成型中應(yīng)用。
文檔編號E21D20/00GK101818648SQ20101016073
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者張麗梅, 李東印, 李化敏, 熊祖強, 王文, 袁瑞甫, 趙鐵, 陳軼 申請人:河南理工大學(xué)