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专利号: 201910246912X
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:

1.一种露天端帮压煤充填开采系统,其特征在于,掘进机(1)在端帮台阶(2)下自动掘进巷道(3)割煤,所述掘进机(1)铰接的机械臂(12)连接充填管路(5)的出口端,拖动其铺设在巷道(3)中;所述充填管路(5)的入口端连接外部的充填泵(7);

所述充填泵(7)外接二位三通电磁阀(16)的入口P,所述二位三通电磁阀(16)的两个出口A、B分别连接巷道内的充填管路(5)与外部的废水池(9);

在巷道(3)对应的平盘上垂直钻孔至采空区,埋设监测管路(8),高出平盘的监测管路(8)内部两侧分别设置电极,外接电线至所述二位三通电磁阀(16)的电磁铁(17)。

2.根据权利要求1所述的一种露天端帮压煤充填开采系统,其特征在于,所述机械臂(12)由均呈“L”形的铰支臂(121)和固支臂(122)在顶部铰接组成,所述固支臂(122)的垂直段和水平段固接;所述铰支臂(121)匹配置于固支臂(122)内侧,由伸缩段和水平段铰接组成,水平段上设有若干穿销孔;

所述充填管路(5)的前端安装加强箍(10),所述加强箍(10)焊接有外伸平台(11),其上设有与所述铰支臂(121)水平段上对应匹配的穿销孔。

3.根据权利要求2所述的一种露天端帮压煤充填开采系统,其特征在于,所述铰支臂(121)的伸缩段由上下两段大、小管套接组成。

4.根据权利要求1所述的一种露天端帮压煤充填开采系统,其特征在于,所述监测管路(8)由PVC管制成,上口高出平盘200mm,管路内两侧与平盘地表同一水平的位置处对称布设两个电极,电极相互不导通。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种露天端帮压煤充填开采系统的开采工艺,其特征在于,包括以下步骤:(1)掘进自动割煤:掘进机(1)自动掘进割煤,煤由胶带输送机运出巷道(3);

(2)自动布管:掘进机(1)伸出机械臂(12)拖动充填管路(5),随掘进机不断推进,充填管路(5)自动布置在巷道(3)一侧底端,当掘进机(1)推至停采线时,停止割煤,设备撤出充填巷,充填管路(5)留在巷道中;

(3)封闭巷口:在巷道入口架设充填袋(6),利用充填袋充填膨胀,封闭巷道入口;

(4)管道自动充填:开启充填泵(7),进行管道充水、灰浆推水、胶结充填料推灰浆、泵送胶结充填料各充填工序;

(5)满巷自动监测:待胶结充填料充满巷道后,监测管路内充满胶结充填料,连通两侧电极,通过监测管路发出信号至二位三通电磁阀(16),控制充填泵(7)停止向充填管路(5)泵送料浆,实现满巷自动监测,完成巷道充填。

6.根据权利要求5所述的一种露天端帮压煤充填开采系统的开采工艺,其特征在于,自动布管工艺为:掘进机(1)进入巷道(3)前,将机械臂(12)的铰支臂(121)与加强箍(10)用销子(13)组装起来,掘进机(1)前进时,机械臂(12)与加强箍(10)连为一体,拖动充填管路(5)向前行进,待回采结束后,固支臂(122)随掘进机(1)后撤,其支撑的销子(13)逐步脱落,最终铰支臂(121)与加强箍(10)分离,充填管路(5)便留在原地。

7.根据权利要求5所述的一种露天端帮压煤充填开采系统的开采工艺,其特征在于,满巷自动监测工艺为:当巷道未充填满时,监测管路(8)内没有胶结充填材料,两电极之间不导通,二位三通电磁阀(16)处于常位态,即充填泵(7)与充填管路(5)连接,进行巷道充填;

待巷道充满后,所述监测管路(8)内充满胶结充填材料,两电极之间导通,二位三通电磁阀(16)处于得电励磁状态,即充填泵(7)与废水池(9)连接,其内胶结充填材料通入废水池(9),巷道充填结束。