一种用于煤矿井下开采充填的立面支撑机械模板装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿井下充填辅助设备技术领域，尤其是涉及一种用于煤矿井下开采充填的立面支撑机械模板装置。


背景技术：

2.目前，在煤矿井下采煤生产过程中，有在村庄等建筑物、公路铁路、河道湖泊及山体下开采的情况，为了防止地面塌陷造成对建筑物等的破坏，采完煤后需要用膏体(混凝土)充填，充填膏体(混凝土)时膏体(混凝土)立面须有支撑模板，才能够进行膏体(混凝土)充填作业，目前在膏体(混凝土)充填中，只有一种用竹节板、金属网、pc编织布及木楔材料，加单体支柱(坑木)，由人工支撑模板的方式。使用竹节板、金属网、辅助材料，加单体支柱(坑木)，由人工支撑模板的方式，其全部依赖人工，施工过程是：由人工把模板所用材料，如单体液压支柱、或竹节板、金属网、坑木、木楔及pc编织布等物料，全人工搬运至采煤工作面内；然后，工人把竹节板、金属网逐一立在煤层的顶底板之间，竹节板内侧附pc编织布，木板用铁钉连接，在木板与顶板接触处用木楔楔牢固，最后单体支柱立靠在竹节板、金属网之外，这样就形成了充填膏体支撑模板。
3.上述支撑模板施工过程中，存在以下几个缺点：
4.①
作业工人劳动强度大；
②
作业工人多，每班(8小时)需不少于30人，人数会超定员(19人)；
③
支撑模板物料太多，人工往采煤工作面内搬运木竹节板、金属网、单体支柱(坑木)量大量多，且所用模板材料形大体长量重；
④
施工过程繁琐，支撑模板施工时间长；
⑤
安全隐患大，在膏体充填施工过程中，当充填体随着不断增高，充填体立面侧压力不断增大，压力会破坏模板，造成膏体(混凝土)泄漏或对人员造成伤害；
⑥
拆除模板时必须用钢钎等工具用力翘掉；从采煤工作面内向外运出材料时，需用大量人工和时间。
⑦
在拆除模板时，因外力作用很多材料被破坏掉，故材料消耗量大，因此不经济，增加生产成本。
5.针对上述问题，有必要研发一种机械化、自动化的模板，来解决现有的用木板竹节板、金属网、木楔及pc编织布等加单体支柱(坑木)，全由人工搬运、支撑、拆除模板方式作业过程中的缺点。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种用于煤矿井下开采充填的立面支撑机械模板装置，提高模板的机械化和自动化水平，减轻劳动强度，并能实现重复利用。
7.根据本实用新型的一个目的，本实用新型提供一种用于煤矿井下开采充填的立面支撑机械模板装置，包括支撑模板和液压支撑系统，所述支撑模板包括固定模板和可沿所述固定模板伸缩的伸缩模板，所述固定模板和所述伸缩模板之间设有伸缩液压缸；所述液压支撑系统包括支撑液压缸，所述支撑液压缸的顶端与所述固定模板的上边铰接连接，所述支撑液压缸通过液压管路与第二液压阀连接。
8.进一步地，所述固定模板的上下两侧边分别设有一个u型槽，所述伸缩模板的两侧
壁分别嵌设两个所述u型槽内且能沿所述u型槽往复滑动。
9.进一步地，所述伸缩液压缸包括第一液压缸和第二液压缸，所述第一液压缸和所述第二液压缸为单方向作用液压缸。
10.进一步地，所述第一液压缸的注液口k1和k2以及所述第二液压缸的注液口k3和k4分别与第一液压阀组连接。
11.进一步地，所述第一液压缸和所述第二液压缸分别位于所述固定模板的上下两侧。
12.进一步地，所述固定模板和所述伸缩模板相互远离的一端分别设有第一加强板和第二加强板，所述第一液压缸和所述第二液压缸的缸体端与所述第一加强板连接，所述第一液压缸和所述第二液压缸的活柱与所述第二加强板连接。
13.进一步地，所述支撑液压缸包括第一双向液压缸和第二双向液压缸，所述第一双向液压缸和所述第二双向液压缸的中部与掩护板铰接连接。
14.进一步地，所述第一双向液压缸和所述第二双向液压缸的上部活柱的顶端与所述固定模板的上边铰链连接，所述第一双向液压缸和所述第二双向液压缸的下边活柱顶端安装套靴。
15.进一步地，所述第一双向液压缸设有注液口k5、k6和k7，所述第二双向液压缸设有注液口k8、k9和k10，所述注液口k5、k6、k7、k8、k9和k10分别与所述第二液压阀通过液压管路连接。
16.进一步地，还包括行走机构，所述掩护板设置在所述行走机构上。
17.本实用新型的技术方案实现了设备的重复循环使用，通过采用固定模板和伸缩模板的组合，减少了材料消耗，节省材料费支出，降低了生产成本。通过使用液压机械模板设备，减少物料的搬运量，降低了劳动强度，确保了安全生产。实现了煤矿井下开采充填膏体(混凝土)立面支设模板的机械化和自动化，提升了速度，提高了效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例的俯视图；
21.图3为本实用新型实施例图1中b向侧视图；
22.图4为本实用新型实施例图1中c向侧视图；
23.图5为本实用新型实施例固定模板和伸缩模板收缩状态下的结构示意图；
24.图6为本实用新型实施例运输状态下的结构示意图；
25.图7为本实用新型实施例与综采支架组合使用的结构示意图；
26.图中，1、固定模板；2、伸缩模板；3、第一加强板；4、第二加强板；5、第一液压缸；6、第二液压缸；7、第一液压阀组；8、第一双向液压缸；9、第二双向液压缸；10、掩护板；11、套靴；12、第二液压阀；13、行走机构；14、第三液压阀组；15、综采支架；16、上连接梁；17、下连
接梁。
具体实施方式
27.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.实施例1
31.如图1-图7所示，
32.一种用于煤矿井下开采充填的立面支撑机械模板装置，包括支撑模板和液压支撑系统，其中，支撑模板包括固定模板1和伸缩模板2，固定模板1和伸缩模板2材质可选钢板或木板、合金板、高分子材料板等，固定模板1的上下两侧边分别设有一个u型槽，伸缩模板2的两侧壁嵌设在固定模板1的两个u型槽内且能沿u型槽滑动，伸缩模板2能在固定模板1的u型槽的导向运动作用下向外伸出或向内缩回。
33.固定模板1和伸缩模板2相互远离的一端分别设有第一加强板3和第二加强板4，固定模板1和伸缩模板2之间设有第一液压缸5和第二液压缸6，第一液压缸5和第二液压缸6为单方向作用的液压缸，第一液压缸5和第二液压缸6的缸体端与第一加强板3连接，第一液压缸5和第二液压缸6的活柱与第二加强板4连接，第一液压缸5的注液口k1和k2以及第二液压缸6的注液口k3和k4分别与第一液压阀组7连接。
34.当操纵第一液压阀组7由液压泵提供的高压油向注液口k1和k3注液时，第一液压缸5和第二液压缸6的活柱向外伸出，并牵动伸缩模板2延固定模板1的u型槽定向伸出，这样使重叠的伸缩模板2和固定模板1伸展开，从而扩大了模板面积；
35.当操纵第一液压阀组7由液压泵提供的高压油向注液口k2和k4注液时，第一液压缸5和第二液压缸6的活柱向内收回，并牵动伸缩模板2延固定模板1的u型槽定向内缩回，这样使伸展开的伸缩模板2和固定模板1重叠，从而减少了模板面积，所占空间也随之缩少，便于移动搬运。通过操纵液压阀实现模板的支设，减少了体力劳动。
36.液压支撑系统包括第一双向液压缸8、第二双向液压缸9和掩护板10，第一双向液
压缸8和第二双向液压缸9中部与掩护板10铰接连接，第一双向液压缸8和第二双向液压缸9的上部活柱的顶端与固定模板1的上边相连接，第一双向液压缸8和第二双向液压缸9的下边活柱顶端安装套靴11，通过设置套靴11可以增加第一双向液压缸8和第二双向液压缸9下边活柱与煤层底板的接触面积，辅助下边的活柱钻底；
37.第一双向液压缸8设有注液口k5、k6和k7，第二双向液压缸9设有注液口k8、k9和k10，注液口k5、k6、k7、k8、k9和k10分别与第二液压阀12通过液压管路分别连接。
38.本实施例中，高压油可以采用单独的液压系统提供，也可以采用煤矿井下乳化液泵系统提供，当采用独立液压系统时，通过电机带动齿轮泵，由液压油箱内的液压油当介质。自身所配备的独立液压系统工作时操作便捷灵敏。
39.若要立起固定模板1(内有伸缩模板2)时，可操纵第二液压阀组由液压泵提供的高压油向注液口k6和k9注液，第一双向液压缸8和第二双向液压缸9的两端活柱向外伸出，上边的活柱推动放置在掩护板10上的固定模板1(内有伸缩模板2)向上移动，直至把固定模板1(内有伸缩模板2)上下垂直立于煤层顶底板之间，同时下边活柱向下伸出直至支撑在煤层底板上；(注：此时操作立起固定模板1后，再操作伸缩模板2的伸展)。在高压的作用下第一双向液压缸8和第二双向液压缸9两个活柱向上下伸出，上边的活柱支撑住模板，下边的活柱支撑在煤层底板上，这种方式强度大支撑牢固，能够防止充填膏体(混凝土)的侧压力压倒模板，杜绝对工人人身伤害，确保安全；实现快速支设模板，减少支设模板时间。
40.当膏体(混凝土)充填完毕后，若要拆脱固定模板1和伸缩模板2时，可操纵第二液压阀组由液压泵提供的高压油向注液口k5、k7、k8和k10注液，第一双向液压缸8和第二双向液压缸9的两端活柱向内缩回，上边的活柱牵动固定模板1并带动伸缩模板2，使固定模板1和伸缩模板2脱离充填体，(注：此时操作使伸缩模板2收缩到固定模板1内)同时下边活柱向内收缩使其离开煤层底板。不再人工拆模脱模，工人没有劳动强度，提高了脱模速度，节省时间。
41.本实施例中，还设有行走机构，掩护板10设置在行走机构上，通过行走机构带动掩护板10进行移动，由于掩护板10与固定模板1(内有伸缩模板2)、第一双向液压缸8和第二双向液压缸9连接；因此，当支撑模板收缩到掩护板10上时，可以通过行走机构对设备进行转移。液压机械模板系统通过掩护板10放置在行走机构上，不再用其他装载设备和人工搬运，能够实现模板系统的机械化和自动化移动、转移，因此能够减少作业人员，且能够减轻工人的劳动强度。
42.本实施例中，掩护板10是固定模板1(内有伸缩模板2)承载放置设施，同时也是第一双向液压缸8和第二双向液压缸9的支点。
43.本实施例中，行走机构13的主要结构是能承载掩护板10的车体，其具体结构在此不再赘述，行走机构13可以由液压系统(也可用煤矿井下乳化液泵系统代替)或电力提供动力，以轮式或履带式自动行走机构、也可使用外部牵引力。由液压提供动力时，可操纵第三液压阀组14，使与其连接的液压马达作为驱动动力。
44.如图7所示，本装置还可以与综采支架组合使用，通过上连接梁和下连接梁将本装置与综采支架进行连接，通过综采支架带动本装置进行移动，采用该方式则而无需采用行走机构。当采煤工作面使用综采支架或煤层顶板破碎时，本装置可用上连接梁和下连接梁连接在综采支架后面，用综采支架牵引本装置行走。
45.本实用新型实现了设备的重复循环使用，通过采用固定模板1和伸缩模板2的组合，采用液压机械模板代替了竹节板、金属网、木楔及pc编织布、单体支柱(坑木)，能使在采煤生产过程中，减少了材料消耗，节省材料费支出，降低了生产成本。通过使用液压机械模板设备，减少物料的搬运量，没有了人工支设、拆除模板时繁重的体力劳动，降低了劳动强度。
46.本实用新型通过使用液压机械模板设备，彻底解决在煤炭开采膏体(混凝土)充填时，当充填体随着不断增高，充填体立面侧压力不断增大，压力会破坏模板，造成膏体(混凝土)泄漏或对人员造成伤害，确保了安全生产。实现了煤矿井下开采充填膏体(混凝土)立面支设模板的机械化和自动化，提升了速度，提高了效率。
47.本实用新型液压机械模板设备，能够收缩重叠，减少所占空间，在煤矿井下及采煤工作面狭窄条件下，在使用和移动时方便灵活。在作用时操作简单、快捷，一人可操作多多台设备，能减少采煤工作面内工人，缩短开采充填膏体(混凝土)工作循环时间，能提升煤炭产量，降低综合成本，提高企业经济效益。
48.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。