一种井下条带膏体充填开采端头隔离密闭装置的制作方法

1.本实用新型属于井下采区充入充填物的支护工具领域，尤其涉及一种井下条带膏体充填开采端头隔离密闭装置。


背景技术：

2.绿色开采是减少采煤对环境的破坏，为此就要形成一种使资源与环境相互协调的开采技术。条带充填开采方法是矿区绿色开采技术中的重要组成部分，是一种比较新颖的开采方法。采用条带充填体置换条带开采留设的煤柱，只要保证未充填采空区的宽度小于覆岩主关键层的初次破断跨距，覆岩主关键层结构保持稳定，且充填条带能全部承担上覆岩层的岩重并保持长期稳定，就可有效控制地表沉陷，对于消除地面矸石山、提高煤炭资源回收率、实现矿区资源与环境协调发展具有重要的意义。条带充填开采解决了井下矸石提升到地面堆积占用大量耕地的问题，消除了矸石带来的环境问题，改善煤矿的生态环境。采空区充填后，可避免地表变形，解决了重要建筑物和重要设施下的“三下”开采问题，增加了煤炭资源回收率，延长矿井服务年限。国内矿井对条带充填开采应用较多，但充填效率相对较低，最主要的原因是条带开采完成后，进入充填环节时，需要对采空条带端头进行隔离、密闭，如果隔离不好将严重影响充填密实效果，进而影响凝固后的充填体对上覆岩层的支撑作用，可能会导致井下充填开采无法控制地表建构筑物，从而导致充填开采失败。因此，煤矿条带膏体充填开采的重要环节之一就是条带端头的隔离、密闭。
3.目前根据国内现场采用的隔离、密闭方式来看，主要是采用了井下常用的木板配上横撑钢梁，再利用单体支柱进行支撑，该方法取材简单、但占用大量的人工及支行材料，甚至经常在护板之间出现漏浆、跑浆情况，有时也会出现木板强度不够发生支护板断裂等情况。另外经常发生隔离密闭效果不好发生侧漏，导致采空条带无法达到密实充填，导致充填体不接顶，影响整个充填开采效果。除此之外，常规的隔离方式只是通过人工的方式单一的进行防水堵漏，这种现有手段无法在重复使用的前提下适应不同高度的条带膏体充填端头隔离。为此，需要设计出一种井下条带膏体充填开采端头隔离密闭装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种井下条带膏体充填开采端头隔离密闭装置，以解决现有技术的隔离装置无法适应不同高度的条带膏体充填端头隔离的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型的一种井下条带膏体充填开采端头隔离密闭装置的具体技术方案如下：
6.一种井下条带膏体充填开采端头隔离密闭装置，包括隔离板，所述隔离板包括上板和下板，上板和下板之间设有限制上板上下平移的导向机构，上板在外表面的上端水平设有顶板，下板在外表面的下端水平设有压板，顶板和压板之间设有活塞缸ⅰ，下板在外表面斜撑有活塞缸ⅱ，下板的上端在外表面的一侧设有支撑平台，支撑平台上端面配设有活塞缸ⅲ，活塞缸ⅲ的活塞端作用于上板。通过活塞缸ⅰ控制上板的高度位置，活塞缸ⅱ支撑
隔离板在条带膏体填充时的承压站立，使得本装置可以适应不同高度的条带膏体充填端头隔离，可确保在充填浆体侧压力的影响下，本装置不会发生失稳倾覆、浆体侧漏、跑浆等安全事故。
7.进一步的，所述导向机构为设于下板的导向槽，上板与导向槽配用，结构简单，抗压强度高，此种导向结构对抗泥沙尘的能力强。
8.进一步的，所述顶板和压板都为角钢，材料便宜易得，顶板和压板可以获得更大的与隔离板接触的面，从而固定更为牢固，抗顶压能力更强。
9.进一步的，所述活塞缸ⅰ设有两个，相对设置于压板的左右两边，活塞缸ⅰ的活塞端作用于顶板，活塞缸ⅰ的活塞位于上止点时，活塞缸ⅰ的高度为6米，左右两边设置的活塞缸ⅰ可以使上板在上升中更为平稳，不易倾斜卡死，同时也在两边给予顶板和压板更强的支撑力，进行了大量现场调研后，本设计最大隔离高度为6m时，足够满足国内现有条带膏体充填开采端头隔离高度的要求。
10.进一步的，所述支撑平台下端面配设有活塞缸ⅳ，活塞缸ⅳ的活塞端作用于下板，可以给支撑平台和下板之间提供支撑力，利于本装置的结构稳定。
11.进一步的，所述活塞缸ⅱ的活塞端作用于支撑平台，支撑平台上便于设置支撑点，可以给活塞缸ⅱ提供更好的支撑力。
12.进一步的，所述支撑平台为支撑平板，支撑平板与下板活动连接，可以将支撑平板收起或拆下，便于本装置的存放以及运输。
13.进一步的，所述上板上设有充填管路预留孔和排气孔，用于条带膏体充填。
14.进一步的，所述隔离板的内表面设有压力传感器和/或温度传感器，对充填体进行自动化监测，提高作业现场的安全水平。
15.相比较现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：
16.1.通过活塞缸ⅰ控制上板的高度位置，活塞缸ⅱ支撑隔离板在条带膏体填充时的承压站立，使得本装置可以适应不同高度的条带膏体充填端头隔离，可确保在充填浆体侧压力的影响下，本装置不会发生失稳倾覆、浆体侧漏、跑浆等安全事故。
17.2.本装置可重复使用，通过自动化液压件控制可以有效减少人工作业强度，不需要人工费力拆除密封结构，减少充填开采隔离密闭人员的投入。
18.3.本装置安装、拆除比较简单，主要通过活塞缸ⅰ控制上板的升降，以及对上板、下板的支撑，人工参与较少，劳动强度小，另外在运输过程中收缩支撑平台，板缩小体积平板车即可运输。本研发装置可重复利用。
19.4.本装置的导向机构为设于下板的导向槽，上板与导向槽配用，结构简单，抗压强度高，此种导向结构对抗泥沙尘的能力强。
20.5.本装置活塞缸ⅰ设有两个，相对设置于压板的左右两边，活塞缸ⅰ的活塞端作用于顶板，活塞缸ⅰ的活塞位于上止点时，活塞缸ⅰ的高度为6米，左右两边设置的活塞缸ⅰ可以使上板在上升中更为平稳，不易倾斜卡死，同时也在两边给予顶板和压板更强的支撑力，进行了大量现场调研后，本设计最大隔离高度为6m时，足够满足国内现有条带膏体充填开采端头隔离高度的要求。
附图说明
21.图1为本实用新型结构立体示意图；
22.图2为本实用新型结构中隔离板外表面视角示意图。
23.图中标号说明：1.隔离板，11.上板，111.充填管路预留孔，112.排气孔，12.下板，21.顶板，22.压板，31.活塞缸ⅰ，32.活塞缸ⅱ，33.活塞缸ⅲ，34.活塞缸ⅳ，4.支撑平台。
24.具体实施方式：
25.为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的理解。
26.如图1至图2所示，设计出一种井下条带膏体充填开采端头隔离密闭装置，包括隔离板1，隔离板1的里面为隔离面，隔离板1的外面为支撑面，隔离板1采用钢板制成，宽度可为4-5米，隔离板1包括上板11和下板12，上板11和下板12之间设有限制上板11仅可上下平移的导向机构，上板11在外表面的上端水平设有顶板21，下板12在外表面的下端水平设有压板22，顶板21和压板22之间设有活塞缸ⅰ31，下板12在外表面斜撑有活塞缸ⅱ32，活塞缸ⅱ32下端面作用于地面、垫板或垫块，所述下板12的上端在外表面的一侧设有支撑平台4，支撑平台4上端面配设有活塞缸ⅲ33，活塞缸ⅲ33的活塞端作用于上板11；通过活塞缸ⅰ控制上板的高度位置，活塞缸ⅱ支撑隔离板在条带膏体填充时的承压站立，使得本装置可以适应不同高度的条带膏体充填端头隔离，可确保在充填浆体侧压力的影响下，本装置不会发生失稳倾覆、浆体侧漏、跑浆等安全事故。
27.使用时，可以通过平板小车将本装置直接移送到预定位置，清扫待安装出的地面，保证本装置可以平稳放置于隔离端头的位置，待本装置放置平稳后，启动活塞缸ⅱ32，保证本装置平稳站立即可，启动活塞缸ⅰ31，使活塞缸ⅰ31顶起上板11至预定高度，启动活塞缸ⅲ33，对上板11提供防侧压支撑，即可准备开始膏体充填，使用完成后，首付活塞缸ⅲ33，活塞缸ⅱ32和活塞缸ⅰ31，预备下次重复使用，本装置可重复使用，通过自动化液压件控制可以有效减少人工作业强度，不需要人工费力拆除密封结构，减少充填开采隔离密闭人员的投入。
28.以上实施方式中，列举出3种实施例实现上述技术方案：
29.实施例1
30.其中，隔离板1宽4米，所述导向机构为设于下板12两侧的两个导向槽，上板11的两侧与两侧的导向槽配用，结构简单，抗压强度高，此种导向结构对抗泥沙尘的能力强，可在使用后直接用水管进行冲刷；所述顶板21和压板22都为角钢，材料便宜易得，顶板21和压板22可以获得更大的与隔离板1接触的面积，从而固定更为牢固，抗顶压能力更强，本实施例通过螺栓结构固定；所述活塞缸ⅰ31设有两个，相对设置于压板22的左右两边，活塞缸ⅰ31的活塞端作用于顶板21，活塞缸ⅰ31的活塞位于上止点时，活塞缸ⅰ31的高度为6米，左右两边设置的活塞缸ⅰ可以使上板11在上升中更为平稳，不易倾斜卡死，同时也在两边给予顶板21和压板22更强的支撑力，进行了大量现场调研后，本设计最大隔离高度为6m时，足够满足国内现有条带膏体充填开采端头隔离高度的要求；所述支撑平台4下端面配设有活塞缸ⅳ34，活塞缸ⅳ34的活塞端作用于下板12，可以给支撑平台4和下板12之间提供支撑力，利于本装置的结构稳定，活塞缸ⅲ33和活塞缸ⅳ34各有4个，均布于支撑平台；所述活塞缸ⅱ32的活塞端作用于支撑平台4，活塞缸ⅱ32设有3个，均匀间隔1米设置,活塞缸ⅱ32下端设有支撑
垫款，用于给活塞缸ⅱ32的下端提供更好的支撑力，支撑平台4上便于设置支撑点，可以给活塞缸ⅱ32提供更好的支撑力；所述支撑平台4为支撑平板，支撑平板4与下板12可拆卸的活动连接，可以将支撑平板4拆下，便于本装置的存放以及运输；所述上板11上设有充填管路预留孔111和排气孔112，充填管路预留孔直径为300mm用于条带膏体充填，用于条带膏体充填；所述隔离板1的内表面设有压力传感器和温度传感器，对充填体进行自动化监测，提高作业现场的安全水平。
31.实施例2
32.其中，隔离板1宽4.3米，所述导向机构为设于上板11两侧的两个导向轮，下板12的两侧与导向轮配用，结构简单，移动更加平滑，没有噪音；所述活塞缸ⅰ31设有一个，设置于压板22的一边，活塞缸ⅰ31的活塞端作用于顶板21，活塞缸ⅰ31的活塞位于上止点时，活塞缸ⅰ31的高度为4米；所述活塞缸ⅱ32的活塞端作用于下板12，活塞缸ⅱ32设有两个，均匀间隔1.2米设置，直接接触可以给下板12提供更好的支撑力；所述支撑平台4为固定于外表面的固定块，可以提供更有效的支撑力；所述上板11上设有充填管路预留孔111和排气孔112，充填管路预留孔直径为280mm用于条带膏体充填；所述隔离板1的内表面设有压力传感器，对充填体进行自动化压力监测，提高作业现场的安全水平。
33.实施例3
34.其中，隔离板1宽5米，所述导向机构为设于下板12内部的内腔，内腔与上板11的形状适配，上板11置于内腔之内，结构简单，抗压强度高，内腔下部设有用于排污的开口，可在使用后直接用水管进行冲刷；所述顶板21和压板22都为角钢，材料便宜易得，顶板21和压板22可以获得更大的与隔离板1接触的面积，本实施例通过焊接固定，从而固定更为牢固，抗顶压能力更强；所述活塞缸ⅰ31设有两个，相对设置于压板22的左右两边，活塞缸ⅰ31的活塞端作用于顶板21，活塞缸ⅰ31的活塞位于上止点时，活塞缸ⅰ31的高度为5.5米，左右两边设置的活塞缸ⅰ31可以使上板11在上升中更为平稳，不易倾斜卡死，同时也在两边给予顶板21和压板22更强的支撑力；所述支撑平台4下端面配设有活塞缸ⅳ34，活塞缸ⅳ34的活塞端作用于下板12，可以给支撑平台4和下板12之间提供支撑力，利于本装置的结构稳定；所述活塞缸ⅱ32的活塞端作用于支撑平台4，支撑平台4上便于设置支撑点，可以给活塞缸ⅱ32提供更好的支撑力，活塞缸ⅱ32有3个，均匀间隔1米设置；所述支撑平台4为支撑平板，支撑平板4与下板12铰链连接，停止使用时，可以将支撑平板4放下，便于本装置的存放以及运输；所述上板11上设有充填管路预留孔111和排气孔112，充填管路预留孔直径为300mm，用于条带膏体充填；所述隔离板1的内表面设有温度传感器，对充填体进行自动化监测，提高作业现场的安全水平；活塞缸ⅰ31，活塞缸ⅱ32，活塞缸ⅲ33，活塞缸ⅳ34，都为矿井常用的乳化液油缸，可以直接由工作面的乳化液泵站来提供动力。
35.可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。