本发明涉及一种原矸固体充填方法。
背景技术：
原矸固体充填主要是把井上、井下煤矸石破碎成符合充填要求的颗粒，经过运输至井下并由抛矸机抛入采空区，以支撑煤体围岩，减少甚至防止围岩垮落和变形的一种顶板控制充填采煤技术。原矸固体充填不但具有系统相对简单，机械化程度高，充填系统初期投资较低等优点，而且不使用胶结料，吨煤充填成本也相对较低，因而被广泛采用。但是，由于原矸固体充填是利用重力将充填材料抛入采空区，使充填体的密实度降低，充填体压缩率较大，对岩层移动与地表沉陷的控制效果不好。常用的捣实方法存在简单粗犷的弊病，尤其是充填体底层捣实效果不佳，地面沉降时有发生。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种矸石固体充填方法，提高充填质量。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种原矸固体充填方法，包括：带式输送机、多孔底卸式输送机、带有捣实装置的充填支架，带式输送机配合多孔底卸式输送机送料，多孔底卸式输送机悬吊于充填支架后顶梁尾部，多孔底卸式输送机在每一充填支架后部都设有送料漏孔，每一送料漏孔下方为一充填工位，所述充填支架包括支架底座1，支架底座通过立柱2、10将前顶梁3和后顶梁5支撑在工作区顶板下端面，捣实装置设置于充填支架尾部对充填的原矸固体进行夯实，所述充填方法具体步骤为：
第一步，在充填区由内向外顺序对各充填工位送料，单次送料量不超过充填总高度的1/3；
第二步，对充填的原矸固体进行夯实，送料与夯实交替进行，完成前一充填工位夯实后再对下一充填工位送料；
第三步，按步骤1、2顺序完成由底到顶的逐层充填；
第四步，对填充体整体夯实。
方案进一步说明是，所述捣实装置包括：压实板9、压实液压千斤顶4、捣实液压千斤顶8、捣实推板7，压实板9铰接充填支架底座1，捣实液压千斤顶8位于压实板9之内，捣实推板7设置在捣实液压千斤顶8顶端，捣实液压千斤顶8伸展推动捣实推板7向后推实充填料，压实液压千斤顶4连接充填支架顶梁与压实板9上平面，用压实液压千斤顶4带动压实板9不间断的回缩和转动向下的动作对充填的原矸固体进行压实，当填充的原矸固体高于压实板时，用捣实推板7将原矸固体向上推。
方案进一步说明是，所述多孔底卸式输送机通过可伸缩机构6悬吊于充填支架后顶梁尾部，所述可伸缩机构包括吊架板601，吊架板601通过导轮602和导轨603连接后顶梁板5尾端，在后顶梁板5尾端设置有液压伸缩臂604，液压伸缩臂604连接吊架板601，在吊架板601下端面设置有吊耳，吊耳连接多孔底卸式输送机605，多孔底卸式输送机605连接带式输送机，充填原矸固体时，液压伸缩臂604伸出带动多孔底卸式输送机605向后移动对充填工位送料，夯实原矸固体时，液压伸缩臂604回缩带动多孔底卸式输送机605向前移动，使原矸固体完整的填满充填工位空间。
方案进一步说明是，所述液压伸缩臂604将吊架板601推出后顶梁板5尾端至少0.5米。
方案进一步说明是，所述支架底座1尾端斜向翘起挡板与支架底座1水平夹角是60°至70°。
方案进一步说明是，所述压实液压千斤顶4收起时，所述压实板9与支架底座1尾端斜向翘起挡板处于同一平面。
本发明的有益效果是，通过循环送料、循环夯实相结合大幅提升充填质量。
下面结合附图和实施例对本发明作详细描述。
附图说明
图1是本发明充填支架结构示意图；
图2是本发明充填支架的可伸缩机构结构示意图。
具体实施方式
一种原矸固体充填方法，涉及设备包括：带式输送机、多孔底卸式输送机、带有捣实装置的充填支架。
带有捣实装置的充填支架，见图1所示，包括支架底座1，支架底座通过立柱2、10将前顶梁3和后顶梁5支撑在工作区顶板下端面，捣实装置设置于充填支架尾部对充填的原矸固体进行夯实。捣实装置包括：压实板9、压实液压千斤顶4、捣实液压千斤顶8、捣实推板7。支架底座1尾端设有斜向翘起挡板，该斜向翘起挡板高度为填充支架高度的1/5~1/4，斜向翘起挡板与支架底座1水平夹角是60°至70°，压实板9铰接充填支架底座1斜向翘起挡板顶端的铰链座。捣实液压千斤顶8位于压实板9之内，捣实推板7设置在捣实液压千斤顶8顶端，捣实液压千斤顶8伸展推动捣实推板7向后推实充填料。压实液压千斤顶4连接充填支架顶梁与压实板9上平面，送料时，压实液压千斤顶4活塞杆收缩，带动压实板9向上偏转，此时压实板9与支架底座1尾端斜向翘起挡板处于同一平面，阻挡原矸固体向充填支架前部扩散。夯实充填料时，压实液压千斤顶4带动压实板9不间断的回缩和转动向下的动作对充填的原矸固体进行压实，当填充的原矸固体高于压实板9时，用捣实推板7将原矸固体向上推。多孔底卸式输送机通过可伸缩机构6悬吊于充填支架后顶梁5尾部，多孔底卸式输送机在每一充填支架后部都设有送料漏孔，每一送料漏孔下方为一充填工位。
可伸缩机构6，见图2所示，包括吊架板601，吊架板601通过导轮602和导轨603连接后顶梁板5尾端，在后顶梁板5尾端设置有液压伸缩臂604，液压伸缩臂604连接吊架板601，在吊架板601下端面设置有吊耳，吊耳连接多孔底卸式输送机605，多孔底卸式输送机605连接带式输送机，充填原矸固体时，液压伸缩臂604将吊架板601推出后顶梁板5尾端至少0.5米，吊架板601带动多孔底卸式输送机605向后移动对充填工位送料，夯实原矸固体时，液压伸缩臂604回缩带动多孔底卸式输送机605向前移动，使原矸固体完整的填满充填工位空间。
一种原矸固体充填方法，具体步骤为：
第一步，在充填区由内向外顺序对各充填工位送料，单次送料量不超过充填总高度的1/3；
第二步，对充填的原矸固体进行夯实，送料与夯实交替进行，完成前一充填工位夯实后再对下一充填工位送料；
第三步，按步骤1、2顺序完成由底到顶的逐层充填；
第四步，对填充体整体夯实。
本发明充分考虑填充体底部夯实不足问题，采取充填工位逐一送料，逐一捣实的模式，有助于充填体在夯实过程中扩散，提高充填体密实度。2019年3月在亭南煤业建设完成的一盘区1102工作面原矸固体充填开采工程，采用原矸固体充填开采方式开采煤炭资源，日消化矸石最高已达2400吨。截止6月18日，井下工作面累计推进88.9m、采煤9.1万吨，工作面充实率为80%，目前地表没有观测到下沉数据。
1.一种原矸固体充填方法，包括：带式输送机、多孔底卸式输送机、带有捣实装置的充填支架，带式输送机配合多孔底卸式输送机送料，多孔底卸式输送机悬吊于充填支架后顶梁尾部，多孔底卸式输送机在每一充填支架后部都设有送料漏孔，每一送料漏孔下方为一充填工位，所述充填支架包括支架底座（1），支架底座通过立柱（2）（10）将前顶梁（3）和后顶梁（5）支撑在工作区顶板下端面，捣实装置设置于充填支架尾部对充填的原矸固体进行夯实，其特征在于，所述充填方法具体步骤为：
第一步，在充填区由内向外顺序对各充填工位送料，单次送料量不超过充填总高度的1/3；
第二步，对充填的原矸固体进行夯实，送料与夯实交替进行，完成前一充填工位夯实后再对下一充填工位送料；
第三步，按步骤1、2顺序完成由底到顶的逐层充填；
第四步，对填充体整体夯实。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述捣实装置包括：压实板（9）、压实液压千斤顶（4）、捣实液压千斤顶（8）、捣实推板（7），压实板（9）铰接充填支架底座（1），捣实液压千斤顶（8）位于压实板（9）之内，捣实推板（7）设置在捣实液压千斤顶（8）顶端，捣实液压千斤顶（8）伸展推动捣实推板（7）向后推实充填料，压实液压千斤顶（4）连接充填支架顶梁与压实板（9）上平面，用压实液压千斤顶（4）带动压实板（9）不间断的回缩和转动向下的动作对充填的原矸固体进行压实，当填充的原矸固体高于压实板时，用捣实推板（7）将原矸固体向上推。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔底卸式输送机通过可伸缩机构（6）悬吊于充填支架后顶梁尾部，所述可伸缩机构包括吊架板（601），吊架板（601）通过导轮（602）和导轨（603）连接后顶梁板（5）尾端，在后顶梁板（5）尾端设置有液压伸缩臂（604），液压伸缩臂（604）连接吊架板（601），在吊架板（601）下端面设置有吊耳，吊耳连接多孔底卸式输送机（605），多孔底卸式输送机（605）连接带式输送机，充填原矸固体时，液压伸缩臂（604）伸出带动多孔底卸式输送机（605）向后移动对充填工位送料，夯实原矸固体时，液压伸缩臂（604）回缩带动多孔底卸式输送机（605）向前移动，使原矸固体完整的填满充填工位空间。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，液压伸缩臂（604）将吊架板（601）推出后顶梁板（5）尾端至少0.5米。
5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述支架底座（1）尾端斜向翘起挡板与支架底座（1）水平夹角是60°至70°。
6.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述压实液压千斤顶（4）收起时，所述压实板（9）与支架底座（1）尾端斜向翘起挡板处于同一平面。
技术总结