一种利用多源煤基固废覆岩离层注浆充填设备及其方法

本发明涉及覆岩离层注浆，具体的是一种利用多源煤基固废覆岩离层注浆充填设备及其方法。

背景技术：

1、多源煤基固废主要包括在煤炭开采与加工利用过程中产生的固体废弃物，这些固体废弃物可以加工成浆料用于覆岩离层的注浆充填。

2、现有技术中，如专利申请号“cn202210161573.7”中提出的一种覆岩离层钻孔注浆的方法，包括：在预设位置施做钻孔并进行固井，使所述第二钻孔位于所述第一钻孔内，所述第三钻孔位于所述第二钻孔内；在第一钻孔内设置第一套管，应用本发明可以实现在同一钻孔中对不层位的离层进行注浆。

3、但是现有技术中，如专利申请号“cn202210161573.7”中提出的注浆方法，均是通过管道进行注浆，但是当覆岩离层内形成高度不一的空洞，而较高的空洞最上方存在建筑物无法打孔放入管道时，只能从低处的空洞打孔放入管道进行注浆，存在无法对覆岩离层内较高的空洞进行充分填充的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用多源煤基固废覆岩离层注浆充填设备及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种利用多源煤基固废覆岩离层注浆充填设备，包括用于多源煤基固废通过的充填管，所述充填管内设置有可上下活动的断开机构，断开机构包括环形保护壳，环形保护壳内设置有驱动电机，驱动电机的输出端固定连接有水平设置的激光切割机构。

4、所述环形保护壳内壁的两侧均固定连接有导向轴，导向轴上滑动连接有滑动管，滑动管的底部固定连接有倾斜设置的导向板，导向板上开设有导向滑槽，导向滑槽内滑动连接有导向滑轴，导向滑轴的一端固定连接有垂直设置的连接板，连接板的底部安装有挤压凸板。

5、所述导向板的一侧固定连接有水平设置的活动压板，活动压板的一端转动连接有倾斜设置的连接压板，连接压板远离活动压板的一端和驱动电机的顶部转动连接。

6、优选的，所述环形保护壳内壁的顶部固定连接有限位套管，驱动电机顶部的中心位置固定连接有限位轴，限位轴和限位套管滑动连接，环形保护壳内壁的顶部且位于限位套管内固定连接有连接弹簧，连接弹簧的底部和限位轴的顶部固定连接。

7、优选的，所述环形保护壳的内表面且位于激光切割机构下方固定连接有环形封膜，环形保护壳的底部且位于环形封膜的下方设置有环形遮挡片，环形遮挡遮挡片的顶部固定连接有呈环形阵列的卡紧轴，环形保护壳的底部开设有呈环形阵列的卡紧孔，卡紧孔和卡紧轴相适配。

8、优选的，所述连接板的底部固定连接有卡紧套，卡紧套用于卡紧挤压凸板的顶部，挤压凸板的底部依次贯穿环形封膜和环形遮挡片且延伸至环形保护壳的外部。

9、优选的，所述环形保护壳内固定连接有圆轴，驱动电机的顶部固定连接有连接导线，连接导线的一端依次从两个圆轴上方通过且固定连接有取电接头，环形保护壳内固定连接有电源，电源的底部固定连接有和取电接头配合使用的取电接口；

10、所述环形保护壳的内表面固定连接有矩形限制架，取电接头的底部固定连接有矩形限制板，矩形限制板和矩形限制架滑动连接。

11、优选的，所述环形保护壳的顶部固定连接有固定杆，固定杆上固定连有固定环，固定环的底部固定连接有压紧弹簧，压紧弹簧的底部固定连接有升降环，升降环套设于固定杆的外表面，连接板的一侧固定连接有联动杆，联动杆的顶部贯穿环形保护壳且和升降环的顶部固定连接。

12、优选的，所述固定杆的两侧均固定连接有水平管，水平管内固定连接有调节弹簧，调节弹簧的一端固定连接有活动连杆，活动连杆的一端且位于水平管的外部固定连接有弧形抵触件，活动连杆的另一端固定连接有弯曲连杆，水平管的底部开设有水平槽，弯曲连杆的一端贯穿水平槽且延伸至水平管的外部，弯曲连杆位于水平管外部的一端固定连接有调节压板，调节压板和升降环相抵触。

13、优选的，所述固定杆的顶部螺纹连接有螺纹柱，螺纹柱的顶部固定连接有连接拉绳，连接拉绳上固定连接有多个分接绳索，分接绳索的一端固定连接有螺纹轴，环形保护壳的顶部固定连接有多个螺纹套，螺纹套和螺纹轴螺纹连接，环形保护壳的外表面固定连接有呈环形阵列的导向轮。

14、优选的，还包括支撑架，支撑架上安装有吊升电机，支撑架上转动连接有第一驱动轮，第一驱动轮的一侧固定连接有绕线盘，连接拉绳的顶部和绕线盘固定连接，吊升电机的输出端固定连接有第二驱动轮，第二驱动轮和第一驱动轮之间设置有传动皮带，充填管顶部的一侧通过管道连接有物料输入泵。

15、一种利用多源煤基固废覆岩离层注浆充填设备的充填方法，其特征在于，包括以下步骤：

16、s1、多源煤基固废充填到覆岩离层后，取下环形遮挡片，释放连接拉绳带动环形保护壳下移，环形保护壳下降直至位于最下方的挤压凸板抵触到固化后的多源煤基固废表面时无需继续下移，挤压凸板带动连接板相对向上移动，使得导向板向靠近驱动电机的方向移动，导向板带动活动压板共同移动，活动压板的一端通过连接压板下压驱动电机，使得驱动电机和激光切割机构下移，激光切割机构穿透环形封膜下降到环形保护壳的外部；

17、s2、驱动电机下移时向下拉动连接导线，使得取电接头上升和取电接口连接到一起，驱动电机通电带动激光切割机构旋转机构，激光切割机构将充填管的底部和挤压凸板切断；然后可以卷绕连接拉绳带动环形保护壳上升，再更换新的挤压凸板和环形封膜，最后将环形遮挡片卡入环形保护外壳底部。

18、本发明的有益效果：

19、本发明通过充填管从底层空洞上方的位置伸入到覆岩离层内进行填充，利用多源煤基固废浆料的流动，完成对覆岩离层内底层空洞和高层空洞的充分填充，避免高层空洞上方存在建筑物导致无法打孔埋入充填管，导致从低处的空洞进行充填时无法充满覆岩离层内位于高处的空洞，同时完成充填后，利用激光切割机构将充填管的底部切断，避免充填管底部被固化后的浆料粘附到一起，而导致整个充填管无法向上抽出。

20、本发明通过设置环形保护壳为驱动电机和激光切割机构在充填管内的上下活动提供保护，环形保护壳下移时，挤压凸板底部会先接触固化后的多源煤基固废，并且产生向上的作用力，使得驱动电机和激光切割机构下移到环形保护壳外部，同时取电接头连接取电接口，使得驱动电机带动激光切割结构旋转一圈，将充填管的底部切断，无需通过导线进行驱动电机和激光切割机构的远程控制，而完成切割上移环形保护壳时，在挤压凸板下移的作用力下，使得驱动电机和激光切割机构再次进入到环形保护壳内部。

21、本发明通过在挤压凸板接触到固化后的多源煤基固废，产生向上作用力时，可以使得联动杆带动压紧升降环，升降环挤压调节压板，并且最终使得弧形抵触件和充填管内壁抵触，实现对环形保护壳的自动定位，提升驱动电机和激光切割机构运行时的稳定性，并且在激光切割机构切断充填管底部时，会同时将挤压凸板切断，使得挤压凸板断开处的上下向下移动，带动联动杆和升降环下移，最终使得弧形抵触件和充填管内壁分离，不会阻碍完成充填管底部切割后环形保护壳的上移。