[发明专利]自夯式矸石充填液压支架

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿地下综采工作面支护设备领域，特别是涉及一种将矸石在井下直接充填至综采工作面采空区并将矸石进行夯实的矸石充填液压支架。

背景技术

煤炭行业是排污耗能的主要行业，已被国家列为节能减排的重点行业。实施矸石充填开采，可以把煤矿生产过程中所产生的矸石全部回填到采空区内,减少排矸费用，解决地面矸石山占地及治理问题，消除矸石山自燃释放有害气体污染大气环境的污染源。同时，可以最大限度的减少地面沉降，保护地面耕地和建筑物的安全稳定,实现在工厂不破坏、村庄不搬迁的条件下，对部分永久煤柱、边角煤和建筑物下压煤的安全回采，提高煤炭资源的回收率。

实现综采工作面矸石充填开采，需要不断地向采空区输送经过粉碎的矸石填充物，同时需要保护充填作业操作人员的安全，因此人们设计了多种矸石充填液压支架。

中国专利ZL200510043629.5“充填矸石液压支架”提出了一种充填矸石液压支架，该液压支架尾梁下悬挂刮板输送机溜槽,溜槽槽板上有漏矸孔，利用刮板输送机向采空区输送矸石，依靠矸石的自然堆积对采空区进行填充，但是由于该充填矸石液压支架在高度方向上机械结构的限制，在采空区顶板与填充体之间留有较大间隙，矸石填充体无法接触顶板，而且矸石填充体松散系数大，充填效果不理想，地面仍然会有较大沉陷。

中国专利ZL200720034249.X“充填开采液压支架”提出了另一种充填开采液压支架。该液压支架在刮板输送机下方设置倾斜铰接在底座上的可伸缩的夯实千斤顶及铲板，利用该机构对自然堆积在采空区的填充物进行夯实。由于填充物从输送机溜槽槽板的落料孔落下来后自然堆积，采空区顶板与填充体间有较大间隙，利用该充填开采液压支架的铲板进行夯实时，首先必须利用铲板把填充物往采空区斜上方顶板方向的间隙部位进行推移，当填充物推到斜上方后，填充物接触顶板并进行夯实，但是随着夯实千斤顶的回缩，铲板沿原运动轨迹的反方向返回原来位置，填充物在自身重力作用下回落，顶板与填充物间重新出现间隙，夯实作用效果消失。当对中部填充物进行夯实时，在铲板的作用力下，由于采空区顶部存在间隙，填充物向上方拱起，但随着铲板的回缩，填充物在自身重力作用下重新回落，夯实作用效果不明显，只能使采空区底部的填充物达到一定的夯实效果。所以说，该充填开采液压支架并没有解决专利ZL200510043629.5所存在的技术难题，采空区中、顶部填充体的松散系数仍然较大，在采空区顶板与填充体之间仍然存在着一定的间隙，充填效果仍然不理想，地面仍然会有较大沉陷。

由于目前设计开发的充填开采液压支架存在以上所提出的无法保证接顶及夯实强度差的问题，所以限制了充填开采采煤工艺在“三下”开采中的应用，大量的“三下”压煤无法进行开采，造成了严重的资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自夯式矸石充填液压支架，以提高矸石填充体在采空区的接顶效果和填充密实度，增强矸石填充体对采空区顶板的支护强度。

本发明的技术方案是：

自夯式矸石充填液压支架，包括底座和顶梁，所述顶梁和底座之间由立柱连接，所述顶梁前端设有前探梁，所述顶梁后端设有刮板输送机，所述顶梁后端还通过伸缩千斤顶连接有内伸缩式挤压铲板，伸缩千斤顶水平设置；所述底座后侧通过第一、第二挤压千斤顶与挤压板连接，第一挤压千斤顶水平设置。

所述挤压板包括挤压板本体、伸缩板和升降千斤顶，所述伸缩板位于挤压板本体内，所述伸缩板与升降千斤顶驱动连接。

所述伸缩板与挤压板本体滑动连接。

所述的内伸缩式挤压铲板通过伸缩千斤顶与顶粱滑动连接。

所述内伸缩式挤压铲板具有倾角。

所述第二挤压千斤顶倾斜设置，且与挤压板中部铰接。

本发明针对现有充填液压支架在挤压机构上存在的压实程度不高，接顶效果不好，中、顶部充填体松散系数仍然较大等缺陷，本发明在液压支架底座后方增加由四根挤压千斤顶驱动的高度可伸缩的挤压板，并在顶梁后端增加内伸缩式挤压铲板。

挤压板倾斜角度为向液压支架侧倾斜时，挤压板往采空区方向推移可以实现向采空区输送填充料并夯实，当物料拱起后，由内伸缩式挤压铲板向采空区顶部输送填充料并进行夯实。利用第一、第二挤压千斤顶活塞杆的伸缩来调整挤压板角度，使挤压板角度为向采空区侧倾斜，可以使后部挤压板在挤压时能摆动到接近矸石填充料自然堆积安息角的角度，达到最大压实程度。