[发明专利]一种半自动端部管道旋转式充填接顶率提高装置

说明书

本发明公开了一种半自动端部管道旋转式充填接顶率提高装置，包括旋转输送结构、控制器，旋转输送结构包括竖直充填管、充填软管，竖直充填管垂直贯穿水平板状的工作台，并通过旋转垫圈与工作台转动连接。竖直充填管外壁套设安装有齿轮圈，齿轮圈由安装在工作台顶面的电机A通过齿轮A啮合传动。竖直充填管通过可伸缩的升降管与充填软管连接，充填软管的外壁包裹安装有可弯曲的机械臂。控制器安装在工作台的顶面上，控制器与电机A、机械臂、升降管电连接。本发明通过控制器控制电机A、机械臂、升降管实现充填管道旋转、摆动和升降，达到改变充填方向和距离的目的，进而可以使采空区充填的更均匀，提高充填质量和充填效率。

技术领域

本发明属于金属矿山充填系统技术领域，具体地说，涉及一种半自动端部管道旋转式充填接顶率提高装置。

背景技术

充填采矿法是在回采过程中，按工艺要求用充填材料充填采空区的采矿方法。因其能够有效支撑上覆岩体，控制采场地压活动，防止地表塌陷，保护井下和地表环境，减小矿石的损失与贫化，提高矿产资源回收率，从而得到广泛应用。其中，充填质量和充填接顶率直接决定着充填体作用效果，只有充填接顶率大于50％，充填体才能起到良好的围岩支撑和应力吸收和转移作用。然而，传统的充填工艺由于充填料浆的流动性和单次充填带来的颗粒不均匀沉降，使得充填后形成的充填体呈现“中间密，两边疏”的结构，产生具有一定倾斜角度的分层结构面，造成充填体局部强度低，充填接顶难的现象，使得充填体无法有效承载上覆岩体和吸收转移应力，提高顶板冒落垮塌发生失稳的风险，危害井下人员和设备的生命财产安全。

因此，设计一种结构简单、使用方便的充填装置，用以改变充填方向和角度，使得充填料浆能够均匀充填空区，减少料浆流动性和颗粒不均匀沉降带来的负面影响，提高充填质量和充填接顶率，进而形成均匀稳定的充填体接顶上覆岩体和吸收转移应力，对有效保护井下人员和设备的生命财产安全具有重大意义。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种半自动端部管道旋转式充填接顶率提高装置。为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种半自动端部管道旋转式充填接顶率提高装置，包括旋转输送结构、控制器，旋转输送结构包括竖直充填管、充填软管，竖直充填管垂直贯穿水平板状的工作台，并通过旋转垫圈与工作台转动连接。竖直充填管的外壁套设安装有齿轮圈，齿轮圈由安装在工作台顶面的电机A通过齿轮A啮合传动。充填软管顶端与竖直充填管底端连接，充填软管的外壁包裹安装有可弯曲的机械臂。控制器安装在工作台的顶面上，控制器与电机A、机械臂电连接。

进一步地，还包括升降管，升降管串联在竖直充填管与充填软管之间，升降管包括内管、外管、伸缩杆，内管的顶端与竖直充填管的底端连接，外管的底端与充填软管的顶端连接，外管滑动套设在内管外壁上，伸缩杆一端与工作台的底面连接，另一端与外管外壁连接，伸缩杆与控制器电连接。

进一步地，机械臂包括上臂、下臂、电机B，上臂的顶端与升降管的底端连接，上臂与下臂通过横向贯穿机械臂的连接柱连接，上臂与下臂均设有U型槽，充填软管安装在U型槽内。连接柱与上臂转动连接，连接柱与下臂固定连接，连接柱的端头处固定安装有齿轮C，齿轮C由电机B通过齿轮B啮合传动，电机B与控制器电连接，电机B横向安装在上臂的侧壁外壁上。

进一步地，上臂的外壁上安装有红外测距仪，红外测距仪与控制器电连接。

进一步地，上臂与下臂的夹角范围为90-180°。

进一步地，还包括方形漏斗，方形漏斗通过四个支撑柱安装在工作台上，支撑柱分别支撑方形漏斗的四角且与工作台垂直，方形漏斗的顶面设有开口，底部开设有下料口，下料口位于竖直充填管的顶端口上方。

进一步地，方形漏斗包括方筒、下料斗，方筒由四个竖直板围合而成，下料斗由四个倾斜板围合而成，下料斗呈斗状，下料斗的顶端与方筒的底端口连接，下料斗底口处安装有圆筒状的给料口。