[发明专利]一种井下压缩块体堆砌式充填系统及方法

权利要求书

1.一种井下压缩块体堆砌式充填系统，主要包括充填材料配制系统、压缩成型系统、压缩块体的输送系统和压缩块体的充填系统等。

2.根据权利要求1所述的一种井下压缩块体堆砌式充填系统，其特征在于，其中的压缩块体充填系统主要包括特制推入砌块式充填支架，支架的后部为推入充填砌块而特制，主要包括横向伸缩推板、移动平台和架后输送机等装置。

3.一种井下压缩块体堆砌式充填方法具体流程如下：

流程一，将各材料储存仓内的充填材料按照一定配比放入物料混合桶内，加入一定量的水，开动搅拌机对混合材料进行充分搅拌，混合后的充填材料应满足以下要求：似膏体状，质量分数不低于80％，泌水率不大于2％，具有较好的和易性，初凝时间不大于4-6小时，初凝强度不低于2MPa。混合后的充填材料通过皮带机转运到充填材料压缩成型系统。物料混合桶内的充填材料应持续处于搅拌状态，充填压缩块体制作过程中应保证混合桶内的充填材料不低于桶体积的1/3，避免影响后续工作进度。

流程二，调整好压缩成型箱的尺寸，打开皮带机机尾处的控制开关，将充填材料放入底部和四周钢板都固定好的压缩成型箱内，待充填材料均匀铺满压缩成型箱后，启动压力机上压头，对压缩成型箱内的充填材料实施缓慢压缩作业。施加的压力值根据工作面上覆岩层载荷而定，一般为上覆岩层载荷值的80％-110％。将充填材料压缩成高度为30-40cm的高密度压缩块体后，打开右侧钢板，然后通过左侧钢板后的千斤顶推动左侧钢板将充填材料压缩成型后的充填压缩块体从右侧出口推出，直到充填压缩块体与支撑架上的主动轮接触。

流程三，在充填材料压缩成型进行的同时启动输送系统，开启主动轮上的电机，其主动轮正常转动。当压缩成型后的充填压缩块体被推到输送支撑架上的主动轮上后，充填压缩块体在主动轮的推动和从动轮的转动下向前滑动，待充填压缩块体输送出一个输送机支撑架的距离后，重新调整好压缩成型箱，进行下一个充填压缩块体的压缩成型工作。

流程四，调直工作面充填支架，使架后输送机排成一条直线，支架与支架间的托辊首尾接续，防止出现较大空缺，在工作面机尾的最后一个支架的架后输送机应留有一个卸料口，便于卸落充填压缩块体。充填压缩块体由输送系统输送至架后输送机上，卸落充填压缩块体的顺序为由工作面机尾向机头进行。在充填压缩块体到达机尾前，先启动移动平台，使其抬升至与架后输送机高度一致或者接近的位置，充填压缩块体通过主动轮推动至机尾处的卸料口，卸料口相邻的架后输送机上的主动轮推动充填压缩块体从卸料口卸落到移动平台上，然后降低移动平台，使移动平台上的充填压缩块体上面与架后输送机在一个水平面上，下一个充填压缩块体的卸落工作与上述第一个充填压缩块体的卸落工作一致，使充填压缩块体叠加在第一个充填压缩块体上面，之后移动平台的下降和充填压缩块体的卸落和叠加作业依此进行，直到移动平台下降至支架底部，与地面接触，充填压缩块体叠加至接近采高的位置为止。然后启动移动平台的横向千斤顶，将移动平台伸展至采空区，同时启动横向伸缩推板，待移动平台移动至采空区内并使平台上的充填压缩块体与上一步距的充填压缩块体接触后停止，然后横向伸缩推板抵住移动平台上的充填压缩块体，缩回移动平台，使堆叠的充填压缩块体落入采空区内，缩回横向伸缩推板，开始下一个支架的充填工作，充填顺序从工作面机尾处依次向机头进行。为了使采空区内堆叠的充填压缩块体紧密连接，减少块体间隙，必要时向采空区进行高压喷(注)浆作业，使充填压缩块体胶结成整体。

4.根据权利要求3所述的一种井下压缩块体堆砌式充填方法，其特征在于，所述流程二中将充填材料放入压缩成型箱后，启动压力机压头，对压缩成型箱内的充填材料进行压缩，使充填材料压缩成高强块体，然后启动侧向千斤顶将压缩块体推出压缩成型箱。

5.根据权利要求3所述的一种井下压缩块体堆砌式充填方法，其特征在于，所述流程四中，压缩块体从架后充填输送机上依次卸落堆叠在下方的移动平台上，直到移动平台下降到支架底部，平台上堆叠的压缩块体堆积的高度接近顶板后，将移动平台移至采空区内，同时伸展横向伸缩推板，将移动平台上堆叠的压缩块体推送至采空区，与上一步距的压缩块体接触为止，然后撤回移动平台和横向伸缩推板，进行下一支架的充填工作。