專利名稱：一種礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦山機(jī)械領(lǐng)域的礦井充填系統(tǒng)，特別是涉及一種移動拋射布料式礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以礦井回采時(shí)地壓管理方法作為主要分類依據(jù)，地下礦山采礦方法主要有空場法、崩落法及充填法。其中，崩落法在設(shè)計(jì)中應(yīng)用較少，而充填法近年來應(yīng)用較多，并有一定的發(fā)展前景。
進(jìn)入21世紀(jì)，礦山開采將轉(zhuǎn)向深部礦體、“三下礦體”以及其它復(fù)雜難采礦體。地壓控制問題將日益突出，并成為深部高效、安全作業(yè)的主要障礙。采空區(qū)充填是深部及復(fù)雜應(yīng)力環(huán)境下地壓控制的有效途徑之一，因此，充填采礦法和充填工藝技術(shù)越來越受到人們的重視，充填工藝技術(shù)也在充填采礦法不斷改造與發(fā)展的過程中得到創(chuàng)新與進(jìn)步。
充填采礦法生產(chǎn)工藝可以簡單描述為隨著回采工作面的推進(jìn)，采空區(qū)用充填料充填。其主要特征為充填是該采礦法回采過程中的必要工序。
充填體的作用主要是控制采場地壓，支承上、下盤圍巖，減少、延緩和阻止采后空區(qū)圍巖的破壞和移動，并支承回采工作繼續(xù)進(jìn)行的工作頂板、底板，或者是礦床采空后，一次事后充填，以支承上、下盤周圍礦巖，使相鄰礦柱得以順利回采，提高資源的利用率。
另外，充填采礦法直接利用矸石等采礦廢料進(jìn)行充填，無需運(yùn)至地面堆放，節(jié)約了耕地，避免了對環(huán)境的污染。
在各種充填方法中，有似膏體充填和固體充填，似膏體所用的充填料為膏狀物料，采用管道輸送充填，由于需要制備適合管道輸送的充填料，充填成本較高，只能實(shí)現(xiàn)小面積或點(diǎn)狀的充填，不適合應(yīng)用于采空區(qū)的大面積充填。固體充填是利用采礦產(chǎn)生的矸石等固體廢料對采空區(qū)進(jìn)行充填，該方法首先通過可伸縮帶式輸送機(jī)將充填料輸送至充填作業(yè)區(qū)巷道，然后轉(zhuǎn)載于另一條安裝于充填區(qū)域內(nèi)與之垂直安裝的另一條可伸縮式帶式輸送機(jī)上，后者的卸料端可左右擺動，通過其卸料端的伸縮和左右擺動實(shí)現(xiàn)大面積的布料充填。由于可伸縮式帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作起來極為不便，勞動強(qiáng)度大，充填效率低，另外，其收縮范圍也比較小，難以實(shí)現(xiàn)采空區(qū)全面積布料，同時(shí)，由于充填物采用自然下落布料，布料高度不能超過帶式輸送機(jī)的高度，加之頂板凹凸不平，帶式輸送機(jī)珠的架設(shè)高度較低，因此，充填料堆積高度遠(yuǎn)小于頂板圍巖高度，采空區(qū)頂部尚有較大的空間無法充填，充滿率較低，不能對頂板圍巖形成有效支承。
由此可見，上述現(xiàn)有的礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決礦井采空區(qū)充填中存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識，并配合理論的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種集物料輸送與拋射布料于一體的新型結(jié)構(gòu)的礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，使其更具有實(shí)用性，經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，以解決采空區(qū)充填的充滿率不高，布料困難和充填效率低、勞動強(qiáng)度大的問題，使其使充滿率和充填效率達(dá)到理想的效果，從而更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的通過依據(jù)本發(fā)明提出的移動拋射布料式礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，包括可伸縮帶式輸送機(jī)1、帶式輸送布料機(jī)2和卸料拋射機(jī)3，其中，帶式輸送布料機(jī)2搭接于可伸縮帶式輸送機(jī)1卸料端，并實(shí)現(xiàn)對可伸縮帶式輸送機(jī)1所輸送物料的轉(zhuǎn)載，帶式輸送布料機(jī)2上安裝有導(dǎo)軌4，卸料拋射機(jī)3架設(shè)于帶式輸送布料機(jī)2上的導(dǎo)軌4上，卸料拋射機(jī)3可沿帶式輸送布料機(jī)2縱向移動。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明增加了一個(gè)可移動的具有卸料和拋射功能的卸料拋射機(jī)3，而且?guī)捷斔筒剂蠙C(jī)2不需要伸縮，通過卸料拋射機(jī)3將充填物料從運(yùn)動著的帶式輸送布料機(jī)2上的卸下并以不同的角度拋射至充填點(diǎn)。由于拋射距離遠(yuǎn)，因此，不必象現(xiàn)有技術(shù)一樣頻繁地移動設(shè)備；由于可向上拋射，能夠?qū)⒊涮钗锪蠏佒敛煽諈^(qū)頂部，消除了上部空間，提高了充填的充滿率；由于卸料拋射機(jī)3可沿帶式輸送布料機(jī)2全長移動，可實(shí)現(xiàn)充填空間整個(gè)寬度范圍的充填，避免了現(xiàn)有技術(shù)中由于布料用可伸縮帶式輸送機(jī)，不能縮的太短而不能實(shí)現(xiàn)充填空間整個(gè)寬度范圍的充填的問題。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的移動拋射布料式礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，其中所述的卸料拋射機(jī)3包括移動小車31、卸料機(jī)構(gòu)32、小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)33、拋射機(jī)架38、拋射驅(qū)動機(jī)構(gòu)35、拋射頭36、一個(gè)或一個(gè)以上的拋射葉片37和拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)34，其中，卸料機(jī)構(gòu)32、小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)33和拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)34安裝在移動小車31上，拋射機(jī)架38安裝在拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)34上，拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)34可使拋射頭36進(jìn)行左右、上下擺動或左右、前后擺動或左右擺動，拋射驅(qū)動機(jī)構(gòu)35、拋射頭36、安裝在拋射機(jī)架38上，拋射頭36為回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，其與拋射驅(qū)動機(jī)構(gòu)35相聯(lián)并可由拋射驅(qū)動機(jī)構(gòu)35驅(qū)動沿其軸線轉(zhuǎn)動，拋射葉片37安裝在拋射頭36上；小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)33也可安裝在帶式輸送布料機(jī)2的機(jī)架上，并與移動小車相聯(lián)，通過通過鋼絲繩或其他傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動移動小車31在帶式輸送布料機(jī)2上移動。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。
經(jīng)由上述可知，本發(fā)明提出的一種集物料輸送與拋射布料于一體的新型結(jié)構(gòu)的移動拋射布料式礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)。其利用可沿帶式輸送布料機(jī)移動的可多方向多角度擺動的旋轉(zhuǎn)拋射頭，將帶式輸送布料機(jī)輸送的充填料拋射于大面積的采空區(qū)，以實(shí)現(xiàn)對采空區(qū)整個(gè)截面上的充填。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明提出的移動拋射布料式礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，至少具有下列優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明利用拋射頭的高速旋轉(zhuǎn)，可將經(jīng)皮帶輸送過來的物料上拋，并通過拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)使拋射頭進(jìn)行左右、上下或前后的擺動調(diào)整拋射高度和拋射角度，以適應(yīng)不同高度采空區(qū)的充填，使充填物能夠達(dá)到采空區(qū)的頂部，大大提高了充填效果，實(shí)現(xiàn)了對頂板圍巖的有效支承。
(2)本發(fā)明利用可移動的卸料拋射頭對帶式輸送布料機(jī)進(jìn)行卸料拋射，通過卸料拋射頭在帶式輸送布料機(jī)的移動，不需要帶式輸送布料機(jī)進(jìn)行伸縮就能實(shí)現(xiàn)沿帶式輸送布料機(jī)全程的拋射布料，簡化帶式輸送布料機(jī)桔構(gòu)，減輕了勞動強(qiáng)度、提高了充填效率和采空區(qū)充填率。
綜上所述，本發(fā)明的移動拋射布料式礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問題是采用固體充填物對礦井采空區(qū)進(jìn)行全面積全斷面充填的問題，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)采空區(qū)整個(gè)容積的密實(shí)充填。其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類產(chǎn)品中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明右視剖視示意圖；其中1可伸縮帶式輸送機(jī)2帶式輸送布料機(jī)3卸料拋射機(jī) 4移動小車5卸料機(jī)構(gòu)6小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)7導(dǎo)軌8拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)9拋射驅(qū)動機(jī)構(gòu)10拋射頭11拋射葉片 12拋射機(jī)架具體實(shí)施例詳細(xì)說明為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的移動拋射布料式礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如下請參閱圖1和圖2所示，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的移動拋射布料式礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，其主要包括可伸縮帶式輸送機(jī)1、帶式輸送布料機(jī)2和卸料拋射機(jī)3。其中，帶式輸送布料機(jī)2搭接于可伸縮帶式輸送機(jī)1的卸料端，并實(shí)現(xiàn)對可伸縮帶式輸送機(jī)1所輸送物料的轉(zhuǎn)載，帶式輸送布料機(jī)2上縱向安裝有導(dǎo)軌4，卸料拋射機(jī)3架設(shè)于帶式輸送布料機(jī)上2的導(dǎo)軌4上，并可沿導(dǎo)軌4移動，卸料拋射機(jī)3可沿帶式輸送布料機(jī)2的縱向進(jìn)行移動。
卸料拋射機(jī)3包括移動小車31、卸料機(jī)構(gòu)32、小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)33、拋射機(jī)架38、拋射驅(qū)動機(jī)構(gòu)35、拋射頭36、一個(gè)或一個(gè)以上的拋射葉片37和拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)34，其中，卸料機(jī)構(gòu)32、小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)33和拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)34安裝在移動小車31上，拋射機(jī)架38安裝在拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)34上，拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)34可使拋射頭36進(jìn)行左右、上下擺動或左右、前后擺動或左右擺動，拋射驅(qū)動機(jī)構(gòu)35、拋射頭36、安裝在拋射機(jī)架38上，拋射頭36為回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，其與拋射驅(qū)動機(jī)構(gòu)35相聯(lián)并可由拋射驅(qū)動機(jī)構(gòu)35驅(qū)動沿其軸線轉(zhuǎn)動，拋射葉片37安裝在拋射頭36上。
工作時(shí)，由可伸縮帶式輸送機(jī)1安裝在巷道內(nèi)，帶式輸送布料機(jī)2與之垂直安裝在待充填的采空區(qū)內(nèi)，可伸縮帶式輸送機(jī)1將充填物料輸送轉(zhuǎn)載至帶式輸送布料機(jī)2上，并由卸料拋射機(jī)3上的卸料機(jī)構(gòu)32將其卸至高速旋轉(zhuǎn)的拋射頭36上，由拋射頭36將充填物料拋射至充填點(diǎn)，拋射頭36可在拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)34的作用下進(jìn)行擺動，以調(diào)整拋射高度和拋射角度。依充填進(jìn)度不同，移動小車31沿帶式輸送布料機(jī)2的縱向移動，最后，拋射的充填物在圍巖頂板和底板堆積形成一條平行于帶式輸送布料機(jī)2的充填帶；然后，帶式輸送布料機(jī)2后撤至下一個(gè)充填工位，同時(shí)，可伸縮帶式輸送機(jī)1隨帶式輸送布料機(jī)2相應(yīng)伸縮，其他相關(guān)設(shè)備也隨之重新安置于下一個(gè)充填工位，依上述過程開始第二次充填，并形成第二條充填帶，如此反復(fù)操作即可實(shí)現(xiàn)對采空區(qū)的充填；依兩個(gè)相鄰工位距離的不同，相鄰的兩條充填帶可相互重疊形成全容積不間斷的充填體，或各充填帶斷續(xù)形成不完全的充填體。
上述如此結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本發(fā)明采空區(qū)充填系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新，對于現(xiàn)今同行業(yè)的技術(shù)人員來說均具有許多可取之處，而確實(shí)具有技術(shù)進(jìn)步性。
如上所述是本發(fā)明的基本構(gòu)思。但是，在本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，只要具備最基本的知識，可以對本發(fā)明的其他可操作的實(shí)施例進(jìn)行改進(jìn)，在本發(fā)明中對實(shí)質(zhì)性技術(shù)方案提出了專利保護(hù)請求，其保護(hù)范圍應(yīng)包括具有上述技術(shù)特點(diǎn)的一切變化方式，例如將該發(fā)明所提及的技術(shù)方案應(yīng)用于其他的充填或布料系統(tǒng)中，或者對該發(fā)明所提及的技術(shù)方案進(jìn)行劣化后應(yīng)用等。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，包括可伸縮帶式輸送機(jī)(1)、帶式輸送布料機(jī)(2)，其特征在于，帶式輸送布料機(jī)(2)上安裝有卸料拋射機(jī)(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，其特征在于所述的卸料拋射機(jī)(3)可沿帶式輸送布料機(jī)(2)的縱向進(jìn)行移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，其特征在于所述的卸料拋射機(jī)(3)包括移動小車(31)、卸料機(jī)構(gòu)(32)、拋射機(jī)架(38)、拋射驅(qū)動機(jī)構(gòu)(35)、拋射頭(36)、一個(gè)或一個(gè)以上的拋射葉片(37)和拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)(34)，其中，卸料機(jī)構(gòu)(32)和拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)(34)安裝在移動小車(31)上，拋射機(jī)架(38)安裝在拋射姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)(34)上，拋射驅(qū)動機(jī)構(gòu)(35)、拋射頭(36)、安裝在拋射機(jī)架(38)上，拋射驅(qū)動機(jī)構(gòu)(35)與拋射頭(36)相聯(lián)并可驅(qū)動拋射頭(36)沿其軸線轉(zhuǎn)動，拋射葉片(37)安裝在拋射頭(36)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，其特征在于所述的卸料拋射機(jī)(3)還包括小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)(33)，小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)(33)安裝在移動小車(31)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，其特征在于所述的卸料拋射機(jī)(3)還包括小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)(33)，小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)(33)安裝在帶式輸送布料機(jī)(2)的機(jī)架上，并與移動小車31相聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦井采空區(qū)充填系統(tǒng)，以解決礦井采空區(qū)的大面積全斷面固體物料充填的問題，包括可伸縮帶式輸送機(jī)、帶式輸送布料機(jī)和卸料拋射機(jī)，其中卸料拋射機(jī)可沿帶式輸送布料機(jī)縱向進(jìn)行移動，其利用卸料機(jī)構(gòu)將帶式輸送布料機(jī)上的充填物卸至高速旋轉(zhuǎn)的拋射頭上，拋射頭可多方向多角度擺動，通過拋射頭可將充填物拋至各不同的充填點(diǎn)；卸料拋射機(jī)沿帶式輸送布料機(jī)縱向移動一個(gè)充填行程完成采空區(qū)的一個(gè)條帶充填，然后，帶式輸送布料機(jī)的后撤，可伸縮帶式輸送機(jī)相應(yīng)伸縮，再進(jìn)行下一個(gè)條帶的充填，從而達(dá)到整個(gè)采空區(qū)全容積的充填，本發(fā)明適用于各類地下開采礦井采空區(qū)的大面積充填。
文檔編號E21F15/00GK1948716SQ20061014496
公開日2007年4月18日 申請日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者孫浩, 鞏長勇, 姜福星, 景武, 李建國, 宋曦, 吳淼, 馬星民, 董柏峰, 王黔興, 劉元成 申請人:北京中礦機(jī)電工程技術(shù)研究所