一种矸石充填液压支架的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种矸石充填液压支架。
【背景技术】
[0002]目前我国煤炭开采形式以井工开采为主。充填采矿法有提高煤炭回采率，充分利用资源，有效控制地压，减少或消除地表沉降及可在“三下”开采等优点，加上采空区可以用废石来充填，可减少矸石等废物的堆放及环境污染，改善矿区周围生态环境，是钱鸣高院士倡导的煤矿绿色开采的重要组成部分。基于这些优点，在我国目前的能源状况及形势下，充填采矿法越来越受到人们的重视，充填工艺技术也在充填采矿法不断改造与发展的过程中得到创新与发展。
[0003]与以往的充填工艺不同的是，矸石速凝充填不着意提高充填料浆的质量浓度，而是利用矸石材料具有较好固水能力的特点，实现矸石胶结充填。该技术的优点是:可将较高比例水凝结起来，水体积可以接近87-90 % ;充填料浆凝固较快，早期强度较高，此特性可以缩短充填和采场回采周期，提高采场生产效率。具体工艺为:以矸石材料作胶结材料，使用全尾砂作充填骨料，按一定的配比加水混合后，形成充填料浆。根据工艺设备条件和现场技术的要求，充填料浆浓度可在30%?70%之间变化，充入采场后浆体可以不脱水便可凝结成固体，无环境污染，易于实现中低浓度料浆的水力输送。但矸石材料存在许多不足，如充填料输送与混合工艺复杂，当料浆凝结速度过快时，易造成输送管路和混合容器堵塞、充填体强度不均等结果，否则会造成不凝现象；在干燥条件下充填体易失水粉化；在大量长期使用时存在材料来源紧缺，充填成本高等问题。
[0004]液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件与金属结构件按着一定的连接方式而组成的一种采煤工作面支护设备，结构件是一个支架承载元件。现有的采煤技术中，作为综合机械化开采工作面主要装备之一，液压支架与采煤机、刮板输送机配套使用。通常会在采煤工作面上设置采煤支护液压支架和充填液压支架，采煤支护液压支架对采煤空间的顶板进行支护，起着管理顶板隔离围岩、维护作业空间的作用，充填液压支架与前、后部刮板输送机配套使用，能自行前移，推进采煤工作面，满足对后方采空区进行连续充填作业，因此在传统的开采充填方法中，受采煤支护液压支架与充填液压支架的工作关系的影响，使得液压支架的移架效率不高，采煤情况和充填的工作效果较差，且因为两种设备整体对采煤区空间占用量较大，在布置巷道工作面时耗费人力物力及时间，也不利于资源的利用，在实际工作操作中需同时监控两种设备的工作，操作过程复杂，效率低。
[0005]因此，针对以上不足，需要提供一种矸石充填液压支架。
【实用新型内容】
[0006](一 )要解决的技术问题
[0007]本实用新型要解决的技术问题是解决现有矸石充填液压支架因无法在采煤支护顶板的同时，实现对采空区的填充，从而导致整体回采和充填工作效率低，对采煤工作面空间占用量大，资源浪费的问题。
[0008]( 二)技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种矸石充填液压支架，包括顶梁机构、立柱机构、连杆机构、捣实机构和底座机构，所述顶梁机构包括前顶梁和后顶梁，所述前顶梁的后端与所述后顶梁的前端铰接，铰接处与所述底座机构通过所述连杆机构连接，所述前顶梁的中部与所述后顶梁的中部通过所述立柱机构分别与所述底座机构的前端和后端连接，所述捣实机构连接于所述后顶梁与所述底座机构的后端之间，所述后顶梁的后端包括固定段和伸缩段，并设有后刮板伸缩千斤顶，所述后刮板伸缩千斤顶的活塞端与所述固定段连接，所述后刮板伸缩千斤顶的活塞端与所述伸缩段连接，所述伸缩段悬挂有刮板输送机。
[0010]其中，所述捣实机构包括摆梁和推矸挡板，所述摆梁上设有摆梁千斤顶，所述摆梁千斤顶与所述后顶梁的中部连接，所述摆梁的前端与所述底座机构的后端连接，所述推矸挡板呈竖直状态设置于所述摆梁的后端，所述摆梁的内部设有压实千斤顶，所述压实千斤顶与所述推矸挡板连接。
[0011]其中，所述摆梁与水平面所成角度不超过30°，所述摆梁的长度至少为2925mm，所述压实千斤顶伸出后，所述推矸挡板与所述摆梁形成的总长度不超过4830mm。
[0012]其中，所述底座机构为Η型，包括两个平行底座和中部箱形横档，所述中部箱形横档下部悬空，连接所述两个平行底座。
[0013]其中，所述连杆机构包括上连杆、前连杆和后连杆，所述上连杆一端铰接于所述前顶梁的后端与所述后顶梁的前端的连接处，另一端依次与所述前连杆的一端和后连杆的一端铰接，所述前连杆的另一端和所述后连杆的另一端与所述中部箱形横档铰接，所述前连杆的两个铰接点均在所述后连杆的两个铰接点的前方。
[0014]其中，所述顶梁机构还包括一级护帮和二级护帮，所述一级护帮的后端与所述二级护帮的前端连接，所述二级护帮的后端与所述前顶梁的前端铰接。
[0015]其中，所述顶梁机构还包括顶梁侧护板，所述顶梁侧护板为直角折弯钢板，所述前顶梁与所述后顶梁的两侧相对安装有所述顶梁侧护板，所述顶梁侧护板均为活动侧护板。
[0016]其中，所述前顶梁与所述后顶梁均为整体式结构，形状为钢板拼装箱形，所述顶梁的顶面两侧安装所述顶梁侧护板的部分低于所述顶梁的顶面中部一个板厚。
[0017]其中，所述立柱机构包括前立柱和后立柱，所述前立柱一端与所述前顶梁的中部连接，另一端与所述底座机构的前端连接，所述后立柱一端与所述后顶梁的中部连接，另一端与所述底座机构的后端连接。
[0018]其中，所述底座机构还设有抬底装置和推移装置，所述抬底装置包括抬底千斤顶，所述推移装置包括推移框架、推移千斤顶和连接头，所述推移框架的一端通过所述连接头与前部刮板输送机连接，另一端通过所述推移千斤顶与所述底座连接。
[0019](三)有益效果
[0020]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型的矸石充填液压支架将后顶梁的后端设计为伸缩段与固定段，并在伸缩段上悬挂刮板输送机输送矸石填料，在后顶梁与底座后端之间设置捣实机构，将现有技术中的回采支护液压支架与充填液压支架相结合，结构紧凑，大大减少了采煤工作面的空间占用量，且操作简便，实现了快速采煤充填，支护填充一体化，提高了回采与充填工作效率。同时后顶梁的后端设置后刮板伸缩千斤顶将伸缩段与固定段连接，通过操纵后刮板伸缩千斤顶就可以实现刮板输送机的前移，提高了移架效率。
[0021]除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型实施例的矸石充填液压支架的结构示意图；
[0023]图2是本实用新型实施例的矸石充填液压支架的底座机构结构示意图；
[0024]图3是图2的C-C剖面图；
[0025]图4是本实用新型实施例的矸石充填液压支架的前顶梁截面图。
[0026]图中:1:顶梁机构；2:捣实机构；3:连杆机构；4:立柱机构；5:底座机构；11:前顶梁；12:后顶梁；13:后刮板伸缩千斤顶；14:一级护帮；15:二级护帮；16:顶梁侧护板；21:摆梁；22:推矸挡板；23:摆梁千斤顶；24:压实千斤顶；31:上连杆；32:前连杆；33:后连杆；41:前立柱；42:后立柱；51:底座；52:中部箱形横档。
【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]如图1所示，本实用新型实施例提供的矸石充填液压支架，包括顶梁机构1、立柱机构4、连杆机构3、捣实机构2和底座机构5，顶梁机构1包括前顶梁11和后顶梁12，前顶梁11的后端与后顶梁12的前端铰接，铰接处与底座机构5通过连杆机构3连接，前顶梁11的中部与后顶梁12的中部通过立柱机构4分别与底座机构5的前端和后端连接，捣实机构2连接于后顶梁12与底座机构5的后端之间，后顶梁12的后端包括固定段和伸缩段，并设有后刮板伸缩千斤顶13，后刮板伸缩千斤顶13的活塞端与固定段连接，后刮板伸缩千斤顶13的活塞端与所述伸缩段连接，伸缩段悬挂有刮板输送机。
[0029]本实用新型的矸石充填液压支架将后顶梁的后端设计为伸缩段与固定段，并在伸缩段上悬挂刮板输送机输送矸石填料，在后顶梁与底座后端之间设置捣实机构，矸石填料落下后，捣实机构将其捣压充填后部采空区，将现有技术中的回采支护液压支架与充填液压支架相结合，结构紧凑，大大减少了采煤工作面的空间占用量，且操作简便，实现了快速采煤充填，支护填充一体化，提高了回采与充填工作效率。同时后顶梁的后端设置后刮板伸缩千斤顶将伸缩段与固定段连接，通过操纵后刮板伸缩千斤顶就可以实现刮板输送机的前移，提高了移架效率。
[0030]其中，捣实机构2包括摆梁21和推矸挡板22，摆梁21上设有摆梁千斤顶23，摆梁千斤顶23与后顶梁12的中部连接，摆梁21的前端与底座机构5的后端连接，推矸挡板22呈竖直状态设置于摆梁21的后端，摆梁21的内部设有压实千斤顶24，压实千斤顶24与推矸挡板22连接。摆梁21与水平面所成角度不超过30°，摆梁21的长度至少为2925mm，压实千斤顶24伸出后，推矸挡板22与摆梁21形成的总长度不超过4830mm。本实用新型按照5m采高设计捣实机构时，摆梁千斤顶的伸缩活动控制摆梁旋转一定角度，保证摆梁与水平面所成角度不大于30°，推矸挡板竖直状态，捣实装置最短2925mm，伸出后为4830