一种用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置的制作方法

本技术涉及用于矿井或隧道的填充物支护工具，尤其是设置于煤矿井下采硐充填外围处用于防止充填浆料外泄的快速封堵隔离装置。

背景技术：

1、充填采矿法是指伴随落矿、运搬及其他作业的同时，用充填料充填采空区的一种采矿方法。充填的目的是支护采空区两帮岩石，并形成上分层开采底板，适用场景较多，主要包括：矿石和围岩不稳固，不允许有较大暴露面的矿床；地表需要保护的矿床；稀有贵金属或高品位的矿床；有自燃性的硫化矿床；赋存条件复杂的矿床等。由于充填采矿法具有回收矿产资源，保护地下、地表环境的优势，特别是近些年来，随着充填材料、充填工艺、管道输送装备和技术的不断进步，充填采矿法在有色金属矿山和贵重金属矿山得到了广泛应用。

2、在煤矿井下充填采矿法中，主要是对已采完的采硐（如采场、巷道）进行充填，以达到控制地压、处理尾矿和保护地表环境的目的。在充填作业前，必须在采硐的入口端和/或出口端建立牢固的封堵隔离设施，以承受未凝固充填浆体产生的巨大侧向压力，防止其流失，通常是在充填外围处设置封堵隔离结构。

3、传统的封堵隔离结构主要有以下几种：

4、1.砌筑混凝土挡墙。砌墙封堵是最传统的方法，这种方法因为需要现场支模、浇筑混凝土，不仅有施工周期长、劳动强度大、拆除困难、无法重复使用等问题，而且存在混凝土与不规则硐壁的接合处容易因密封不严而发生“跑浆”的缺陷；

5、2.袋装充填体垒砌。袋装充填体垒砌是用装有充填材料的编织袋垒砌成墙。该方法虽然简单，但这种墙体整体性差，承压能力低，密封效果不佳，同样存在效率低下和材料浪费的问题；

6、3.预制件封堵。预制件封堵是使用钢制或混凝土预制板进行封堵。但其多为定制宽度，对不同宽度尺寸的采硐横向适应性差，与硐壁贴合度较差。

技术实现思路

1、鉴于以上技术问题中的至少一项，本实用新型提供了一种用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置，通过模块化设置的支撑板机构和竖向排列分布的多个伸缩模块增强本隔离装置与不同采硐尺寸及不规则硐壁的接触匹配能力，增强了封堵隔离的可靠性，具体技术方案如下：

2、一种用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置，包括支撑板机构，支撑板机构外表面配设有高度调节组件和支撑柱组件；支撑板机构包括数个竖向排列连接的支撑板结构件，支撑板结构件两侧边相对各设有数个竖向排列分布的伸缩模块；伸缩模块包括外壳体和伸缩件，外壳体与伸缩件之间关联丝杠组件，丝杠组件包括横向设置的丝杆本体和丝杠螺母，伸缩件通过丝杠组件实现伸缩动作；还包括配设于内表面的柔性密封垫布。

3、在本公开的一些实施例中，所述支撑板结构件包括中心竖板，中心竖板两侧边相对设有调节竖板，中心竖板与调节竖板可拆卸连接；外壳体的内侧边与调节竖板的外侧边铰接。

4、在本公开的一些实施例中，所述高度调节组件包括上柱体和下柱体，上柱体与下柱体之间通过竖向设置的伸缩支撑结构调节间距；下柱体的底部配设有支撑座体。

5、在本公开的一些实施例中，所述高度调节组件还包括连接于上柱体上端的顶部调节立柱。

6、在本公开的一些实施例中，所述伸缩支撑结构是千斤顶。

7、在本公开的一些实施例中，所述支撑座体顶面设有定位凹面，底面设有接地部；下柱体的下端设有与定位凹面接触配用的球面。

8、在本公开的一些实施例中，所述支撑座体设有半包围下柱体下端部的导向壁，导向壁配设有调节下柱体垂直度的顶丝。

9、在本公开的一些实施例中，所述上柱体和下柱体各配设至少一个支撑柱组件，支撑柱组件外端部设有接地锥尖。

10、在本公开的一些实施例中，所述支撑柱组件的柱体是伸缩螺纹套管结构，伸缩螺纹套管结构配设有旋拧部。

11、在本公开的一些实施例中，所述外壳体内侧边包括铰接圆管体，铰接圆管体内侧弧面横向设有铰接长孔，支撑板机构的外侧边设有冒头铰接杆；冒头铰接杆的杆头部分与支撑板机构的外侧边垂直连接，冒头铰接杆的冒头部分处于铰接圆管体内部，冒头铰接杆的杆身部分与铰接长孔配合。

12、相比较现有技术而言，上述用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置具有以下有益效果：

13、通过模块化设置的支撑板机构和竖向排列分布的多个伸缩模块增强本隔离装置与不同采硐尺寸及不规则硐壁的接触匹配能力，增强了封堵隔离的可靠性；

14、本设计的结构直观，组装、使用和拆卸操作方便，不存在繁琐的结构，制造成本低，故障率低；安装和拆除时间比传统砌筑方式缩短80%以上，大幅提高充填作业效率；

15、通过伸缩模块的设置，配合柔性密封垫布形成了多重密封保障，有效杜绝了“跑浆”现象；

16、本设备的重复利用率高，单次使用完成后通过简单维护即可投入下一次使用，节约生产成本。

1.一种用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置，其特征在于：包括支撑板机构（1），支撑板机构（1）外表面配设有高度调节组件（2）和支撑柱组件（3）；支撑板机构（1）包括数个竖向排列连接的支撑板结构件（11），支撑板结构件（11）两侧边相对各设有数个竖向排列分布的伸缩模块（4）；伸缩模块（4）包括外壳体（41）和伸缩件（42），外壳体（41）与伸缩件（42）之间关联丝杠组件（43），丝杠组件（43）包括横向设置的丝杆本体（431）和丝杠螺母（432），伸缩件（42）通过丝杠组件（43）实现伸缩动作；还包括配设于内表面的柔性密封垫布（5）。

2.根据权利要求1所述的用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置，其特征在于，所述支撑板结构件（11）包括中心竖板（111），中心竖板（111）两侧边相对设有调节竖板（112），中心竖板（111）与调节竖板（112）可拆卸连接；外壳体（41）的内侧边与调节竖板（112）的外侧边铰接。

3.根据权利要求1所述的用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置，其特征在于，所述高度调节组件（2）包括上柱体（21）和下柱体（22），上柱体（21）与下柱体（22）之间通过竖向设置的伸缩支撑结构（23）调节间距；下柱体（22）的底部配设有支撑座体（24）。

4.根据权利要求3所述的用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置，其特征在于，所述高度调节组件（2）还包括连接于上柱体（21）上端的顶部调节立柱（25）。

5.根据权利要求3所述的用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置，其特征在于，所述伸缩支撑结构（23）是千斤顶。

6.根据权利要求3所述的用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置，其特征在于，所述支撑座体（24）顶面设有定位凹面，底面设有接地部；下柱体（22）的下端设有与定位凹面接触配用的球面。

7.根据权利要求6所述的用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置，其特征在于，所述支撑座体（24）设有半包围下柱体（22）下端部的导向壁（241），导向壁（241）配设有调节下柱体（22）垂直度的顶丝。

8.根据权利要求3所述的用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置，其特征在于，所述上柱体（21）和下柱体（22）各配设至少一个支撑柱组件（3），支撑柱组件（3）外端部设有接地锥尖。

9.根据权利要求3或8所述的用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置，其特征在于，所述支撑柱组件（3）的柱体是伸缩螺纹套管结构，伸缩螺纹套管结构配设有旋拧部。

10.根据权利要求1所述的用于煤矿井下采硐充填末端的快速封堵隔离装置，其特征在于，所述外壳体（41）内侧边包括铰接圆管体（411），铰接圆管体（411）内侧弧面横向设有铰接长孔，支撑板机构（1）的外侧边设有冒头铰接杆；冒头铰接杆的杆头部分与支撑板机构（1）的外侧边垂直连接，冒头铰接杆的冒头部分处于铰接圆管体（411）内部，冒头铰接杆的杆身部分与铰接长孔配合。