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专利号: 2020103442199
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种端帮开采采空区充填机,其特征在于,包括履带行走部(1)、机身本体(2)、司控室(4)、液压泵站(3)、上推板机构(5)以及下推板机构(6);

所述机身本体(2)安装于履带行走部(1)上方;

所述司控室(4)安装于机身本体(2)上,用于控制上推板机构(5)、下推板机构(6)、履带行走部(1)以及液压泵站(3);

所述液压泵站(3)安装于机身本体(2)上,用于为上推板机构(5)、下推板机构(6)、履带行走部(1)提供动力;

所述上推板机构(5)包括上推板(51)以及上推板调节机构(52);所述上推板调节机构(52)一端与机身本体(2)铰接,另一端与上推板(51)铰接,用于调整上推板(51)高度和倾角以压实充填料;所述上推板调节机构(52)包括若干铰接的臂和杆以及相应的驱动机构,所述臂和杆在相应驱动机构的作用下转动,调节上推板(51)的高度和倾角;

所述下推板机构(6)包括下推板(61)以及下推板调节机构;所述下推板调节机构包括上下设置的下推液压缸(62)和主推液压缸(63),所述下推液压缸(62)一端与机身本体(2)铰接,另一端与下推板(61)铰接;所述主推液压缸(63)一端安装在履带行走部(1)驱动轮外侧,另一端与下推板(61)铰接,通过改变下推液压缸(62)和主推液压缸(63)的行程,调整下推板(61)的倾角。

2.根据权利要求1所述的一种端帮开采采空区充填机,其特征在于,所述上推板调节机构(52)包括动臂(521)、斗臂(523)以及连杆机构;所述动臂(521)一端与机身本体(2)铰接,另一端与斗臂(523)铰接;所述斗臂(523)一端与动臂(521)铰接,另一端与上推板(51)铰接;所述连杆机构包括连杆(525)和摇杆(526),所述连杆(525)一端与上推板(51)铰接,另一端与摇杆(526)铰接,所述摇杆(526)一端与连杆(525)铰接,另一端与斗臂(523)铰接;所述驱动机构包括动臂油缸(522)、升降油缸(524)以及斗杆油缸(527);所述动臂油缸(522)主体与机身主体(2)铰接,输出端与动臂(521)远离机身本体(2)的一端铰接,驱动动臂油缸(522),动臂(521)可相对于机身本体(2)上下摆动,调节上推板(51)高度;所述升降油缸(524)主体与动臂(521)连接机身主体(2)的一端铰接,其输出端与斗臂(523)连接动臂(521)的一端铰接,驱动升降油缸(524),斗臂(523)相对于动臂(521)上下摆动;所述斗杆油缸(527)主体与斗臂(523)连接动臂(521)的一端铰接,其输出端与连杆(525)铰接,驱动斗杆油缸(527),连杆(525)摆动,调节上推板(51)倾角。

3.根据权利要求2所述的一种端帮开采采空区充填机,其特征在于,所述动臂油缸(522)为对称设置的两个。

4.根据权利要求2所述的一种端帮开采采空区充填机,其特征在于,所述机身本体(2)朝向采空区(8)的一侧固定安装有机身连接座(7),所述动臂(521)通过机身连接座(7)与机身本体(2)连接。

5.根据权利要求2所述的一种端帮开采采空区充填机,其特征在于,所述下推板调节机构为左右对称设置的两组。

6.根据权利要求5所述的一种端帮开采采空区充填机,其特征在于,所述上推板(51)和下推板(61)朝向机身本体(2)的一面均设置有用于与对应调节机构连接的耳座,分别为上推板耳座(511)和下推板耳座(611),所述上推板耳座(511)为与上推板调节机构(52)匹配设置的一个,所述下推板耳座(611)为与下推板调节机构匹配设置的四个。

7.根据权利要求1所述的一种端帮开采采空区充填机,其特征在于,所述上推板(51)上设置有充填口(513)以及照明摄像头(512);所述充填口(513)设置于上推板(51)上部中间位置,用于供充填管路(9)出口端通过进行充填作业;所述照明摄像头(512)为设置于上推板(51)左右两端上方的两组,每组所述照明摄像头(512)包括红外测距仪、监控摄像头以及LED灯。

8.根据权利要求1所述的一种端帮开采采空区充填机,其特征在于,所述下推板(61)高度为待充填采空区(8)巷道截面高度的2/3,所述上推板(51)高度小于待充填采空区(8)巷道截面高度的1/3,大于待充填采空区(8)巷道截面高度的1/4,所述上推板(51)和下推板(61)两者高度之和小于采空区(8)巷道截面高度5-10cm;所述上推板(51)和下推板(61)宽度均小于采空区(8)巷道截面宽度5-10cm。

9.一种使用权利要求1-8任一项所述的端帮开采采空区充填机进行采空区巷道充填的方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一、液压式巷道充填机安装完毕后,驾驶员在司控室(4)控制履带行走部(1),使设备进入所需充填的巷道;

步骤二、在上推板(51)和下推板(61)对准采空区(8)巷道中间位置时,驾驶员在司控室(4)控制液压泵站(3),使履带行走部(1)锁死,然后控制液压泵站(3)使下推液压缸(62)和主推液压缸(63)同时伸出,并通过改变下推液压缸(62)行程调节下推板(61)倾角,使得下推板(61)处于垂直初始状态;

步骤三、司控室控制液压泵站(3),依次使动臂油缸(522)、升降油缸(524)以及斗杆油缸(527)伸出,使得动臂(521)转动,调节上推板(51)高度,斗臂(523)转动至水平位置,连杆(525)转动,调节上推板(51)倾角,使上推板(51)处于竖直状态,且上推板(51)下端和下推板(61)上端对接;

步骤四、将充填管路(9)布置于上推板(51)充填口(513)处,采用泵送充填或气力充填方式进行持续矸石充填作业,同时通过上推板(51)上的红外测距仪及监控摄像头判断采空区(8)充填情况,采空区(8)即将充满时,暂停充填作业;

步骤五、司控室(4)控制液压泵站(3),使主推液压缸(63)伸出,下推液压缸(62)辅助伸出,启动履带行走部(1)向前行走,推动所充填的矸石料,并同时控制上推板机构(5)中的升降油缸(524)和斗杆油缸(527)伸出,调节上推板(51)倾角,推压上部矸石料;

步骤六、待充填矸石料压实凝固后,下推液压缸(62)和主推液压缸(63)回缩至原位,同时上推板机构(5)回缩至原位,司控室(4)控制履带行走部(1)后退一定距离;

步骤七、重复步骤二至步骤六,直至完成所有端帮采空区(8)巷道充填作业。