液压支架充填夯实机构技术

张邯杰

（开滦集团公司唐山矿业分公司，河北唐山063000）

液压支架充填夯实机构技术

张邯杰

（开滦集团公司唐山矿业分公司，河北唐山063000）

充填夯实支架是充填开采中的关键设备。通过在唐山矿的工业性试验表明：物料充填开采液压支架设计合理，充填效果良好，经地面及井下观测数据分析，地表沉陷量达到了预期效果。

煤炭开采；充填；夯实机构；液压支架；观测数据

引言

我国煤炭资源丰富，综采设备成熟，采煤工艺日趋完善，随着能源的紧缺，我国煤炭开采步伐的日益加快，很多矿井面临着资源枯竭问题，而一些蕴藏在建筑物、道路以及水体下面被认为不宜于开采的煤层，也越来越受到更多的关注。国内一般通过采用条带开采、搬迁村庄、填充开采等多种技术措施来解决“三下”的压煤问题，提高煤炭采出率。但是随着村庄搬迁成本的不断提高以及煤层开采深度的增加，充填开采技术的优势明显体现出来，并已逐渐形成蓬勃发展之势。现有的充填技术大多采用注水、注泥浆及填充矸石等方法来填充采空区。注水和注泥浆都要受到当地地质条件的限制，在唐山区域，填石法的采用比较普遍，其缺点是在进行填充时除了需要支护设备外，还需提供专门的运输设备以及夯实机械，因此投资很大、作业程序比较复杂［1］。

1　总体思路

在前顶梁尾端增设了后顶梁，后顶梁采用带滑槽的高强度箱体焊接结构，后顶梁内设有拉移填充运输机的机构，填充运输机运输填充物落到需要填充的相应采空区，从而实现填充功能。为使填充物夯实，摆梁铰接在底座上，在摆梁千斤顶的作用下调节摆梁仰角，摆梁内套有伸缩梁，伸缩梁在压实千斤顶的作用下，夯实填充物。

底座支架设置挡矸座，一方面可以阻挡充填区从充填运输机落下来的充填物，另一方面可以安置摆梁。摆梁千斤顶和横向夯矸梁，通过摆梁千斤顶调节摆梁的仰角。如果在顶梁和四连杆机构之间设有平衡千斤顶，可以绕前面两根立柱和后面两根立柱上端为转轴分别对顶梁后端和尾梁前端进行上下微调，使顶梁和尾梁与巷道顶部贴合得更紧密，给巷道更牢实的支护作用力，提高支架的支护作用。在顶梁前端设置有护帮和护帮千斤顶，在顶梁前端起支护作用并防止煤壁片帮。底座上还设置有推移框架和推移千斤顶，可以在推移千斤顶的作用下起着推溜移架的作用。在尾梁和托板之间设有托板千斤顶，托板通过设置在尾梁上的滑槽与尾梁活动连接，通过托板千斤顶的伸缩来调整托板的位置，进而调整矸石输送机的位置，当一处的填充作业完成后，可以在不移动支架的情况下方便快速地将托板滑动到新的作业点。

2　创新性成果

1）试验目的在于提供一种带夯实机构的充填支护液压支架，解决现有技术中的充填夯实液压支架需要频繁移动支架才能有效地对底座尾部的矸石进行夯实、工作效率低的技术问题。

2）试验是通过以下技术方案实现的：包括底座，顶梁，设在顶梁前部的前梁，支撑顶梁的立柱，设在顶梁尾部的尾梁，尾梁下设置的托板，四连杆机构，托板溜槽悬挂在尾梁之下，溜槽槽板上开有卸料充填的落料孔，位于底座后端、刮板输送机下方设有夯实机构，立柱与四连杆机构的上端和下端分别与顶梁和底座相连接，其中，该夯实机构由可以上下转动做夯实运动的摆动夯实机构构成［2］。

3　应用情况

解决“三下”的压煤问题，提高煤炭采出率，开采蕴藏在建筑物、道路以及水体下面被认为不宜于开采的煤层，减少村庄搬迁成本。

4　实施效果

液压支架上的填充夯实机构使支架不用频繁移动，大大节省了时间，减少事故的发生率，提高了工作效率，也减少了资源的浪费，创造了很大的经济效益。

5　主要技术创新点

1）该设备是一种用于煤矿井下采煤工作面的支护设备，特别涉及在采煤工作面的采空区进行充填、支护作业的液压支架，具体说是一种带夯实机构的充填支护液压支架。

2）所述的这种带夯实机构的充填支护液压支架要解决现有技术中的充填夯实液压支架需要频繁移动支架、工作效率低的技术问题。

3）摆梁铰接在底座上，在摆梁千斤顶的作用下调节摆梁仰角，摆梁内套有伸缩梁，伸缩梁在压实千斤顶的作用下，夯实填充物。

6　经济、社会效益

这种充填支护液压支架解决了“三下”的压煤问题，提高了煤炭采出率，开采蕴藏在建筑物、道路以及水体下面被认为不宜于开采的煤层，减少了村庄搬迁成本和能源浪费，为国家安定团结做出了贡献。

［1］缪协兴，张吉雄，郭广礼.综合机械化固体充填采煤方法与技术研究［J］.煤炭学报，2010（1）:56-63.

［2］缪协兴，钱鸣高.中国煤炭资源绿色开采研究现状与展望［J］.采矿与安全工程学报，2009，26（1）:1-14.

（编辑：王红霖）

Filling Compaction Technology of Hydraulic Support Mechanism

Zhang Hanjie
（Tangshan Kailuan Mining Corporation Subsidiary，Tangshan Hebei 063000）

Filling reinforce bracket is filled with the key mining equipment.By industrial test showed that the material Tangshan Mine backfill mining hydraulic support rational design，filling good effect by surface and underground observation data analysis，surface subsidence amount to achieve the desired effect.

coal mining；filling；compaction mechanism；hydraulic support observational data

TD355.4

A

2095-0748（2016）13-0070-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.13.26

2016-05-18

张邯杰（1987—），男，河北邯郸人，学士学位，毕业于河北工程大学，研究方向：工程技术。