[发明专利]一种自动化充气式充填袋装置及工作面充填的方法

说明书

本发明公开的一种自动化充气式充填袋装置及工作面充填的方法，涉及袋式充填开采技术领域。该充填袋装置包括装置主体、气泵、充填站以及控制系统；所述装置主体包括上下设置的储袋箱和充填袋转接箱；储袋箱用于储存和输出充填袋，充填袋转接箱用于与控制系统配合完成充填袋的自动转移、充气、注浆。本发明省去袋式充填开采中人工挂袋步骤，实现自动充填，为袋式充填工作面提供更方便、更安全、更有效的充填方法；同时，可实现充填工作面挂袋充填的无人化、自动化，减轻工人劳动力，提高工作面生产效益。

技术领域

本发明涉及袋式充填开采技术领域，具体涉及一种自动化充气式充填袋装置及工作面充填的方法。

背景技术

超高水充填开采可有效解决“三下”压煤问题，具有充填成本低、充填材料混液速凝早、固结体抗压强度大、充填工艺简单且可大幅度提高充填率等特点，是煤矿绿色开采技术的重要组成部分。其中，采空区袋式充填法是在采空区内全部布置充填袋，袋内充入超高水充填料，待超高水材料凝固后对顶板进行支撑。

现有的袋式充填法需要人工在充填支架尾梁处挂袋，但是，人工袋式充填有以下几点不足：1.操作难度随着采高的增大而提升，采高越大，需要挂袋高度越高，工人不容易挂袋或挂袋效果不理想，进而导致充填效果不达标；2.注浆过程繁琐，需要工人自己注浆及判断注浆量，人工操作误差大并存在危险隐患；3.耗费大量人力资源，且充填效率不高，严重制约了工作面开采速度，降低矿井效益。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种新的充填袋及挂袋方法，以提高充填效率。

发明内容

根据本发明的目的提出的一种自动化充气式充填袋装置，包括装置主体、气泵、充填站以及控制系统；所述装置主体包括上下设置的储袋箱和充填袋转接箱。

所述储袋箱内放置若干折叠的充填袋，每一充填袋包括充填袋主体以及设置于充填袋主体上的充填阀接口、进气阀接口以及自动排气阀；所述储袋箱底部还设置有可伸缩的、用于阻隔最下层充填袋的插板组件。

所述充填袋转接箱设置于储袋箱下方，其顶部设置有一充填袋贴板；所述充填袋贴板水平设置于隔板组件下方，通过电控旋转伸缩轴与储袋箱连接，可相对于储袋箱90°旋转和水平移动；所述充填袋贴板上设置有与充填袋上充填阀接口和进气阀接口对应连接的两个电控阀门。

所述气泵和充填站分别通过进气管和充填管连接充填袋，在控制系统的控制下对充填袋进行进气、注浆。

优选的，所述插板组件包括设置于储袋箱内壁上的插板槽以及伸缩设置于插板槽内的隔袋插板，所述隔袋插板与控制系统电连接，并在控制系统的控制下启闭。

优选的，所述电控旋转伸缩轴由内外两个空心轴套接而成，内层空心轴与储袋箱固定连接，外层空心轴与充填袋贴板一侧固定连接；所述电控旋转伸缩轴与控制系统电连接，并在控制系统的控制下旋转、伸缩。

优选的，所述充填袋转接箱长宽与储袋箱一致，高度等于储袋箱的宽度。

优选的，所述储袋箱上部设置有箱盖，开启后可补充充填袋。

本发明另外公开的一种使用上述自动化充气式充填袋装置进行工作面充填的方法，包括以下步骤：

步骤一：打开箱盖，将充填袋折叠放入储袋箱内。

步骤二：通过控制系统设置工作面充填数据，计算得到每一充填袋的充入气体量及充填浆体流量。

步骤三：移动充填支架至设定位置，控制系统开启注浆模式，支架后梁挡板向上伸缩。

步骤四：在控制系统控制下打开自移式隔袋插板，储袋箱中最下层充填袋下落至充填袋贴板上，其上对应的充填阀接口和进气阀接口与充填袋贴板上对应的电控阀门自动对接。

步骤五：在控制系统控制下关闭自移式隔袋插板，隔袋插板从插板槽中伸出隔档上层充填袋。