一种煤矿固体充填开采液压支架
阅读说明：本技术 一种煤矿固体充填开采液压支架 (Coal mine solid filling mining hydraulic support ) 是由 王晓利 王嵩 曹新云 张凯 韩忠朝 刘武强 张元龙 张智强 于 2021-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种煤矿固体充填开采液压支架,包括底座,所述底座上设置有前顶梁和后顶梁,所述前顶梁的后端与后顶梁的前端铰接在一起,所述底座与前顶梁、后顶梁通过立柱和四连杆机构连接,所述前顶梁与四连杆机构之间设置有第一驱动机构；所述底座后部连接有可升降的充填放矸支撑机构。该煤矿固体充填开采液压支架,解决了现有技术中充填开采支架悬挂式充填刮板输送机的方式难以实现采煤与充填平行作业,难以适应工作面长度较大的充填开采,悬挂式充填刮板输送机存在稳定性较差,充填效率低,充填能力低的问题。(The invention discloses a coal mine solid filling mining hydraulic support which comprises a base, wherein a front top beam and a rear top beam are arranged on the base, the rear end of the front top beam is hinged with the front end of the rear top beam, the base is connected with the front top beam and the rear top beam through an upright post and a four-bar linkage mechanism, and a first driving mechanism is arranged between the front top beam and the four-bar linkage mechanism; the rear part of the base is connected with a lifting gangue filling and discharging supporting mechanism. The coal mine solid filling mining hydraulic support solves the problems that in the prior art, a suspension type filling scraper conveyor of a filling mining support is difficult to realize coal mining and filling parallel operation and adapt to filling mining with a large working face length, and the suspension type filling scraper conveyor has poor stability, low filling efficiency and low filling capacity.)
技术领域
本发明属于煤矿充填开采支护设备技术领域，具体涉及一种煤矿固体充填开采液压支架。
背景技术
目前，我国煤炭开采、洗选、发电过程中产生的矸石、煤泥、粉煤灰，煤化工生产产生的废渣等固体废弃物一般都堆放在地面，这些固体废弃物占用土地，污染环境，利用工作面采空区处置煤矸石的充填采煤方法，既可以减少煤矿固体废弃物排放，又可以减轻开采沉陷灾害、提高矿井资源回收率，是实现煤矿绿色开采的关键技术途径之一。矸石充填开采将成为一种新的采煤技术，但目前国内常规矸石充填开采多采用充填开采液压支架悬挂多孔底卸式充填刮板输送机(以下将多孔底卸式充填刮板输送机简称充填刮板输送机)进行充填，以充定产，导致采煤产量受影响。常规矸石充填工作面年产量为50-60万吨/年，对于现代化大型矿井以及矸石年产量较大的矿井，受充填支架及充填刮板输送机装备影响，难以满足需要，需要研发一种能够快速高效进行矸石充填的液压支架。
现有一般干法充填开采技术中，工作面多采用四柱或六柱支撑掩护式充填开采液压支架悬挂多孔底卸式充填刮板输送机或类似结构支架进行充填开采，该类型支架存在如下问题：(1)该类型充填支架大都在其后顶梁下悬吊轻型充填刮板输送机，工作面采煤移架时，充填刮板输送机随顶梁升降、前移，此时难以进行充填，即采煤与充填难以实现平行作业，导致工作面推进速度较慢，产量较小，不能实现高产高效充填开采；(2)目前该类型充填支架后顶梁只能悬吊轻型充填刮板输送机，充填刮板输送机长度较短，一般150m以下，运输充填物料能力小，导致矸石充填能力较小，一般小于100万吨/年，不能适应工作面宽度较长(如工作面宽度200m以上)的充填开采；(3)充填支架后顶梁通过链环悬挂充填刮板输送机，因工作面顶板形状及矿压随时变化，使支架顶梁受力状态随时发生变化，从而导致悬挂刮板输送机的链环松弛不一，受力不均，使充填刮板输送机难以保证平直，出现扭转及倾斜，运转时将产生较大扭转，容易出现卡滞及断链，致使刮板输送机长度受限，因而无法实现规模化充填开采。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤矿固体充填开采液压支架，解决了现有技术中充填开采支架悬挂式充填刮板输送机的方式难以实现采煤与充填平行作业，难以适应工作面宽度较长的充填开采，悬挂式充填刮板输送机稳定性较差，充填效率低，充填能力低的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种煤矿固体充填开采液压支架，包括底座，所述底座上设置有前顶梁和后顶梁，所述前顶梁的后端与后顶梁的前端铰接在一起，所述底座与前顶梁、后顶梁通过立柱和四连杆机构连接，所述前顶梁与四连杆机构之间设置有第一驱动机构；所述底座后部连接有可升降的充填放矸支撑机构。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述充填放矸支撑机构包含支撑底座，所述支撑底座的上侧设置有下箱体，所述下箱体上套设有上箱体上，所述上箱体的上侧设置有工作台，下箱体上设置有第二驱动机构，所述第二驱动机构的驱动端与所述工作台连接，所述工作台上设置有落料口。
作为本发明的一种优选的技术方案，工作台的前侧设置有前挡板，工作台后侧设置有后挡板。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述前顶梁的前端设置有伸缩梁，伸缩梁上设置有铰接的护帮板，前顶梁与伸缩梁之间设置有第三驱动机构，伸缩梁与护帮板上设置有第四驱动机构。
作为本发明的一种优选的技术方案，工作台与箱体之间设置有斜撑。
本发明的有益效果是：(1)本发明的一种煤矿固体充填开采液压支架，其充填刮板输送机设在充填放矸支撑机构上，支架升降架和移架与充填刮板输送机互不影响，充填刮板输送机在工作台上可前后移动，实现了采煤与充填平行作业，同时可以采用重型刮板输送机，运输能力大，充填能力高，满足大型现代化矿井规模化充填开采要求；(2)本发明一种煤矿固体充填开采液压支架，其工作平台采用T型结构(工作台和上、下箱体构成的T型结构)，充填刮板输送机在T型工作平台上水平移动，有效缩短了刮板输送机占用空间，从而使支架顶梁长度减小，同等压力条件下有效提高了支架强度，也更有利于支架的运输、安装及回撤；(3)本发明一种煤矿固体充填开采液压支架，由前后顶梁铰接而成，前后顶梁相对较短，生产加工制造相对容易，结构件强度更有保障，适应性更好，同时可进一步降低支架运输、安装及回撤尺寸；(4)本发明的一种煤矿固体充填开采液压支架，其后顶梁后部弯曲过渡，有利于顶板切顶，从而降低采空区顶板对支架的压力；(5)本发明的一种煤矿固体充填开采液压支架，其充填放矸支撑机构底部与支架铰接，可更好的适应工作面底板起伏，减小对充填刮板输送机的影响。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的一种煤矿固体充填开采液压支架的主视图；
图2为本发明的一种煤矿固体充填开采液压支架的俯视图。
图中：1.后顶梁，2.前顶梁，3.伸缩梁，4.第四驱动机构，5.护帮板，6.第三驱动机构，7.立柱，8.底座，9.四连杆机构，10.前挡板，11.上箱体，12.第二驱动机构，13.前挡板，14.充填刮板输送机，15.后挡板，16.第五驱动机构，17.第一驱动机构，18.支撑底座，19.落料口，20.斜撑，21.下箱体。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明的一种煤矿固体充填开采液压支架，包括底座8，底座8上设置有前顶梁2和后顶梁1，前顶梁2的后端与后顶梁1的前端铰接在一起，底座8与前顶梁2、后顶梁1通过立柱7和四连杆机构9连接，前顶梁2与四连杆机构9之间设置有第一驱动机构17；底座8后部连接有可升降的充填放矸支撑机构。
充填开采时，工作面前部刮板输送机运煤，充填刮板输送机14运矸。采煤机割煤、移架、推前部刮板输送机，同时布置在工作台13上的充填刮板输送机14运行，将充填矸石通过充填刮板输送机14中部槽上的放矸口经工作台13上的落料口19充填至采空区。由于充填放矸支撑机构与支架顶梁(前顶梁和后顶梁)相对独立，不受支架顶梁的降架、移架影响，因而充填刮板输送机放矸充填也不受支架降架、移架影响，由此实现采煤与充填平行作业。
结合图2，在本发明的一种煤矿固体充填开采液压支架中，充填放矸支撑机构包含支撑底座18，支撑底座18的上侧设置有下箱体21，下箱体21上套设有上箱体11上，上箱体11的上侧设置有工作台13，下箱体上设置有第二驱动机构12，第二驱动机构12的驱动端与工作台13连接，工作台13上设置有落料口19。
充填刮板输送机14布置在工作台13上，工作台13和上下箱体构成T型结构，结构较为稳定，可进一步压缩支架顶梁长度，提高支架支护强度。第二驱动机构12可实现工作台的升降，能够适应不同充填高度的变化，通过调整工作台高度可保证充填刮板输送机在工作台13上处于平直状态，工作台13上的落料口19可保证充填刮板输送机在工作台上前后位置都能进行放矸作业。工作台13设置有第五驱动机构16，第五驱动机构16用于驱动充填刮板输送机14在工作台13上前后移动。
如图1所示，在本发明的一种煤矿固体充填开采液压支架中，工作台13的前侧设置有前挡板10，工作台13后侧设置有后挡板15。
前、后挡板可对充填刮板输送机14进行限位，防止充填刮板输送机14脱离工作台13，箱体11既作为充填放矸工作台13的承重结构，又可作为挡矸装置，阻挡充填矸石进入支架内部，有效隔离充填采空区。
如图1所示，在本发明的一种煤矿固体充填开采液压支架中，前顶梁2的前端设置有伸缩梁3，伸缩梁3上设置有铰接的护帮板5，前顶梁2与伸缩梁3之间设置有第三驱动机构6，伸缩梁3与护帮板5上设置有第四驱动机构4。
伸缩梁3可对工作面的顶板进行临时支护，防止顶板矸石冒落，护帮板5可对煤壁进行临时支护，防止煤壁片帮。
在本发明的一种煤矿固体充填开采液压支架中，工作台13与上箱体11之间设置有斜撑20，斜撑20可进一步提高工作台的稳定性。
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。
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