[发明专利]架后充填模板支架

说明书

技术领域

本发明涉及一种井宫矿井用的特种液压支架，特别是一种在正常工作面开采作业的同时，可将废矸石和膏体混凝土(或浆体)进行采空区密实充填的适于整个工作面的集开采支护和架后采空区充填功能于一体的架后充填模板支架。

背景技术

现有绝大多数井宫矿井在进行煤炭开采时，采取的是顶板自然垮落法，即煤层被开采出来后，顶板等上覆岩层在工作面支架后方(采空区)自然垮落，随着煤层不断开采推进，上覆岩层逐渐下落，这样往往一直影响到地表，造成地面的塌陷，许多矿区造成地面建筑物被破坏，村庄搬迁等；塌陷区的影响往往持续数十年，造成大量土地浪费。

为解决煤矿的“三下”采煤，控制地表下陷的问题，最有效和直接的办法是对工作面的采空区进行充填，在顶板等上覆岩层垮落之前，采取措施将采空区尽量回填并形成一定强度，这样控制上覆岩层的跨落，经过矿井煤层距地表的深度影响，最终将地表的塌陷影响降至可接受的范围。

矸石是煤炭生产和加工过程中伴生的废弃物，将其弃置对地面危害极大，不仅压占土地，而且污染环境。因此，业内人士都将其作为主要原料进行采空区回填视为理想的治理解决办法。例如公开号为CN1807843A的“矸石充填采空区的方法公告号为CN2804388Y的“充填矸石液压支架”和公开号为CN1873188A的“充填矸石液压支架”等专利中公开了在综采液压支架后部设尾梁，然后吊挂小型皮带机或刮板运输机的方式，将矸石送入架后采空区的回填方法。这种方法虽然可以实现一定程度的矸石回填，但仅仅是一般地将矸石堆入采空区内，其支架结构也决定了其回填比例较低。实际应用表明，它主要的目的是消耗井下矸石，并不能解决地表沉陷的问题。公开号为CN101265808A的“煤矿联体异步支架充填挡墙”中公开了一种在综采液压支架后方设置挡墙软模板的机构，其目的是针对架后采空区内充填膏体或浆体等流体填充物，其结构复杂，后部空顶支护效果差，而且该软模板结构对流体物料的压力和采空区矿压的承受能力也十分有限。另外，在公告号为CN2128670Y的“GS材料充填留巷端头液压支架”中公布了一种用于GS(高水速凝)材料充填留巷的端头支架，其用途是实现沿采空区和巷道边缘留筑一道墙体。该支架既不能进行矸石回填，也不能完成对整个工作面的架后充填作业。

本发明人曾针对现有模板支架存在的上述问题，设计出公告号为CN200999613Y的“巷旁充填后模板支架”和CN200999614Y的“巷旁充填侧模板支架”及公开号为CN101289939A的“沿空留巷综合支护装置”等模板支架。这些支架尽管较好地解决了如何进行机械化的立模和整体支护，以及实现墙体充填和采煤生产并行作业的难题，但其主要目的均为留巷构筑局部墙体，支架的结构也不能适于对整个工作面的后部采空区进行矸石和膏体或浆体等物料的同时充填作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种架后充填模板支架，它解决了现有技术存在的无法对长壁工作面架后采空区进行矸石和膏体或浆体等物料同时充填的难题，其结构设计紧凑，符合综采工作面的设备安装、使用和维护条件；在进行正常综采推进的同时，满足采煤、矸石充填、膏体(浆体)充填和凝固的系统作业，将采煤生产过程贯穿于架后充填工艺中，极大程度减少各作业环节间的制约，提高生产效率。

本发明所采用的技术方案是：该架后充填模板支架包括将四连杆机构设置在前、后液压立柱之间支撑的底座和顶梁构成的反四连杆式液压支架，在顶梁前端铰接带有液压缸的前梁，组装在底座中间的推移液压缸一端与底座铰接、另一端与推杆铰接，布置在底座中间的推杆末端与推移液压缸连接，前端与连接头连接，其技术要点是：在所述顶梁的尾伸缩梁上吊挂轻型刮板输送机，上挡板通过升降液压缸和滑道与下档板箱体连接，所述尾伸缩梁通过伸缩液压缸与所述顶梁后部连接，所述下档板箱体通过拉移液压缸与所述底座中间后部相连，并且所述下档板箱体的两侧底部分别插入所述底座的两侧箱体内，所述拉移液压缸使所述下档板箱体相对于所述底座的两侧箱体移动，并始终保持所述下档板箱体的两侧底部与所述底座的两侧箱体相互接触。

所述下档板箱体的两侧设置活动侧板，并通过侧推液压缸与所述下档板箱体连接，在所述侧推液压缸作用下所述活动侧板与所述下档板箱体产生相对移动。