一种带有后掩护梁支护组件的充填支架的制作方法

本发明涉及矿用膏体充填技术领域，尤其涉及一种带有后掩护梁支护组件的充填支架。

背景技术：

随着我国城市化、城镇化建设进程的加快，煤炭资源压占面积更广、量更大，致使矿井的可采资源总量急速降低，严重制约矿井的可持续发展。为了实现“三下”压煤和永久保安煤柱的安全开采，解放煤矿开采产生大量呆滞资源，控制地表沉陷，保护地面建筑物，实现矿区生产及社会的和谐发展有利的促进了地方建设和经济的发展，解决了大量的农村劳力就业问题，同时避免了工农矛盾的发生，实现煤炭企业和当地经济建设的双赢，我矿与中国矿业大学合作，开展膏体充填开采技术研究，以实现在不迁村、少赔偿的前提下安全、高采出率地开采建筑物下压煤，以解决矿井生产面临的“三下”压煤和滞留煤柱开采的技术难题。在充填工艺中，人员需到面后进行隔离作业，为保证人员的施工安全，因此，需提前对工作面顶板进行支护。支护作业提高了充填开采的成本、延长了工作回采的准备时间、降低了充填开采效率。因此，在保证充填开采工作面采空区顶板安全有效的前提下，研发一种充填支架用后掩护梁支护组件，缩短支护时间、降低充填成本、提高充填产能，势在必行。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种带有后掩护梁支护组件的充填支架，用以解决现有技术支护时间长、充填成本高、充填产能低的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种带有后掩护梁支护组件的充填支架，该充填支架包括：支架主体、支护组件；

支护组件包括：支护底座、支护钢梁、支护销轴；

支护底座与支护钢梁的一端通过支护销轴连接；

支护钢梁的另一端搭接在工作面面后充填体的顶部；

支护底座与支架相连。

支架主体包括：支架底座、立柱、连杆机构、前掩护梁、后掩护梁；

立柱为两根一组，左右设置；支架底座与后掩护梁通过至少一组立柱连接；

立柱与支架底座的连接、立柱与后掩护梁的连接均为铰接；

支架底座与前掩护梁通过连杆机构连接；

前掩护梁和后掩护梁通过铰接相连；

支架主体在后掩护梁的位置与支护底座连接。

支护底座的宽度与后掩护梁相等，支护底座的高度大于支护钢梁的厚度。

支护钢梁的数目大于等于二，均与支护底座连接，且在与支护底座的连接的位置沿销轴轴线方向等距分布。

支护钢梁的上表面和下表面均设有小于3°的倾斜角。

支护钢梁的上表面和下表面设有1°的倾斜角。

支护钢梁与支护底座连接的一端的厚度为200mm，另一端的厚度为100mm。

支护钢梁为Q235钢材制造。

支护钢梁上面和支架底座的下面均预设有菱形网。

一种该充填支架在充填工作面内的使用方法，其特征在于，该使用方法为：

将支护组件安装在充填支架顶部，支护钢梁安装于面后充填体上；微降充填支架的后掩护梁，拉移充填支架；当支护钢梁与面后充填体完全松脱后，支护钢梁搭接于面后充填体上；当工作面回采达到一个充填步距后，停止拉移充填支架；待工作人员完成面后隔离作业后，再次拉移充填支架，并重复以上步骤。

本发明有益效果如下：

支护组件安装于充填支架和面后充填体顶部。充填支架拉移前，人工微降充填支架后掩护梁，给后掩护梁支护组件一向下拉力，使支护钢梁与充填体结合面松动，减小充填体对钢梁的摩擦力。支护钢梁因本身楔形结构影响，充填支架拉移后，与充填体完全脱离，并且与充填体只是搭接关系，摩擦力微小可忽略。当工作面回采达到一个充填步距后，支架停止拉移，此时，支护钢梁一端搭接与充填体，一端连接与充填支架顶梁上，形成一种简支梁体结构对采空区顶板进行控制，确保人员面后隔离作业时的顶板安全。

又由于所述充填支架用后掩护梁支护组件将充填工作面顶板支护使用的锚杆、锚索、T型钢带及异性钢带等支护材料全部替代，因各种支护材料的取消，相应的工作面支护人工费用也不需投入、充填工作面的回采前的准备时间缩短，实现了充填开采工作面降低成本、提高产能的目的。该充填支架用后掩护梁支护组件的循环使用，具有良好的经济效益。同时，该充填支架也可应用于充填开采领域，有效解决建筑物下开采问题，对延长矿井服务年限，解决地企矛盾，具有良好的社会效益。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的特征和优点从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为一种带有后掩护梁支护组件的充填支架的结构示意图。

图2为一种带有后掩护梁支护组件的充填支架的支护组件示意图。

图3为一种带有后掩护梁支护组件的充填支架的俯视图。

图4为一种带有后掩护梁支护组件的充填支架的工作示意图。

图中：1.支护底座，2.支护销轴，3.支护钢梁，4.支架底座，5.立柱，6.连杆机构，7.前掩护梁，8.后掩护梁，9.菱形网，10.面后充填体，11.待充填区

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

一种带有后掩护梁支护组件的充填支架，该充填支架包括：支架主体、支护组件；

支护组件包括：支护底座1、支护钢梁3、支护销轴2；

支护底座1与支护钢梁3的一端通过支护销轴2连接；

支护钢梁3的另一端搭接在工作面面后充填体11的顶部；

支护底座1与支架相连。

支架主体包括：支架底座4、立柱5、连杆机构6、前掩护梁7、后掩护梁8；

立柱5为两根一组，左右设置；支架底座4与后掩护梁8通过至少一组立柱5连接；

立柱5与支架底座4的连接、立柱5与后掩护梁8的连接均为铰接；

支架底座4与前掩护梁7通过连杆机构6连接；

前掩护梁7和后掩护梁8通过铰接相连；

支架主体在后掩护梁8的位置与支护底座1连接。

支护底座1的宽度与后掩护梁8相等，支护底座1的高度大于支护钢梁3的厚度。

支护钢梁3的数目大于等于二，均与支护底座1连接，且在与支护底座1的连接的位置沿销轴轴线方向等距分布。

支护钢梁3的上表面和下表面均设有小于3°的倾斜角。

支护钢梁3的上表面和下表面设有1°的倾斜角。

支护钢梁3与支护底座1连接的一端的厚度为200mm，另一端的厚度为100mm。

支护钢梁3为Q235钢材制造。

支护钢梁3上面和支架底座4的下面均预设有菱形网9。

一种该充填支架在充填工作面内的使用方法，其特征在于，该使用方法为：

将支护组件安装在充填支架顶部，支护钢梁3安装于面后充填体10上；微降充填支架的后掩护梁3，拉移充填支架；当支护钢梁3与面后充填体10完全松脱后，支护钢梁3搭接于面后充填体10上；当工作面回采达到一个充填步距后，停止拉移充填支架；待工作人员完成面后隔离作业后，再次拉移充填支架，并重复以上步骤。

综上所述，本发明实施例提供了一种带有后掩护梁支护组件的充填支架，由于本发明将充填工作面顶板支护使用的锚杆、锚索、T型钢带及异性钢带等支护材料全部替代，因各种支护材料的取消，相应的工作面支护人工费用也不需投入、充填工作面的回采前的准备时间缩短，实现了充填开采工作面降低成本、提高产能的目的本发明中后掩护梁支护组件可以循环利用，每吨煤可以减少支护材料的费用14元、减少人工支护吨煤费用10.22元、提高充填工作面产能50％，具有良好的经济效益。此外，充填支架拉移前，人工微降充填支架顶梁，给后掩护梁支护组件一向下拉力，使支护钢梁与充填体结合面松动，减小充填体对钢梁的摩擦力；支护钢梁因本身楔形结构影响，支架拉移后，与充填体完全脱离，一端与充填体只是搭接关系，摩擦力微小可忽略；当工作面回采达到一个充填步距后，支架停止拉移，此时，支护钢梁一端搭接与充填体，一端连接与充填支架顶梁上，形成一种简支梁体结构对采空区顶板进行控制，确保人员面后隔离作业时的顶板安全。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。