一种重要设施下高密实度充填开采岩层长效控制方法

专利主权项内容

1.一种重要设施下高密实度充填开采岩层长效控制方法，所使用的充填液压支架包括架体部分，架体部分包括顶梁、立柱、连杆机构(7)和底座(8)，顶梁通过立柱和连杆机构(7)与底座(8)安装连接；其特征在于，充填液压支架还包括固体充填骨料输送部分、复合充填部分和充填反馈部分；复合充填部分包括螺旋推压装置和胶结浆液施加装置；螺旋推压装置设置在底座(8)上，包括滑座(22)、螺旋推压组件和充填隔离立板(28)；滑座(22)通过沿前后方向设置的滑移导向机构(23)滑移配合设置在底座(8)上、且滑座(22)通过滑移控制液压缸(12)与固定设置在底座(8)上的充填反力座(9)安装连接；螺旋推压组件包括螺旋推压动力部件(13)、螺旋输送主轴和螺旋推压套筒(14)，包括沿径向伸出设置的螺旋推压叶片(16)的螺旋输送主轴与螺旋推压动力部件(13)传动连接，与螺旋推压叶片(16)配合的螺旋推压套筒(14)套接安装在螺旋输送主轴的外部，前端密闭、后端开放的螺旋推压套筒(14)与滑座(22)固定安装连接，螺旋推压套筒(14)上还设有与螺旋推压套筒(14)内腔贯通的充填进料口(15)；竖直设置的充填隔离立板(28)上设有与螺旋推压套筒(14)对应配合的充填口、且充填隔离立板(28)与螺旋推压套筒(14)的后端密封固定安装连接，充填隔离立板(28)的高度和宽度尺寸分别与架体部分的支护高度和宽度尺寸配合，充填隔离立板(28)的轮廓边缘位置还固定设有包括充放气机构的封闭气囊(29)；胶结浆液施加装置包括胶结浆液输送管路(17)和充填区注浆管(18)；充填区注浆管(18)是花管结构，向后方伸出设置的充填区注浆管(18)固定安装在充填隔离立板(28)上；胶结浆液输送管路(17)的输入端与胶结浆液泵入机构连接，胶结浆液输送管路(17)的输出端与充填区注浆管(18)密闭安装连接；固体充填骨料输送部分包括倾斜设置的上料输送装置(25)，上料输送装置(25)包括位于低端的进料口(26)和位于高端的排料口(27)，且排料口(27)对应充填进料口(15)设置；充填反馈部分包括用于感知充填区充填压力的光纤应力传感器和用于感知胶结浆液施加量的液位传感器(31)，光纤应力传感器缠绕在位于底座(8)上的光纤放线滚筒(30)上，液位传感器(31)设置在充填隔离立板(28)上；重要设施下高密实度充填开采岩层长效控制方法具体包括以下步骤：a.充填准备：充填液压支架处于顶梁顶靠的顶板上的定位支护状态，封闭气囊(29)处于未充气状态，控制滑移控制液压缸(12)缩入、使滑座(22)带动螺旋推压组件和充填隔离立板(28)整体前移至设定位置，然后自光纤放线滚筒(30)放出光纤应力传感器，将光纤应力传感器的端部向后方拉出并穿过充填隔离立板(28)与底板之间的间隙后固定在充填区的底板上；b.固体充填骨料充填作业：通过充放气机构向封闭气囊(29)内充入高压气体、使封闭气囊(29)膨胀密闭隔离充填区，然后启动上料输送装置(25)通过充填进料口(15)向螺旋推压套筒(14)内输送固体充填骨料，同时启动螺旋推压动力部件(13)使螺旋输送主轴持续正向旋转、将螺旋推压套筒(14)内的固体充填骨料向后方输送并经充填隔离立板(28)的充填口推送进入充填区；当光纤应力传感器反馈充填区的竖向压力达到设定阈值时，控制关闭上料输送装置(25)和螺旋推压动力部件(13)；c.胶结浆液施加作业：控制滑移控制液压缸(12)伸出、使液压压力值达到设定值并保压，然后启动胶结浆液泵入机构通过胶结浆液输送管路(17)向充填区注浆管(18)泵入胶结浆液，当液位传感器(31)反馈已满注充填区后，控制关闭胶结浆液泵入机构；d.移架作业：控制滑移控制液压缸(12)保压至设定时间后，先控制立柱降下、使顶梁脱离顶板，再控制滑移控制液压缸(12)完全伸出、使底座(8)带动架体部分整体前移一个步距，同时光纤放线滚筒(30)放出光纤应力传感器进行铺设；控制立柱升起将顶梁顶靠的顶板上进行定位支护后，先控制充放气机构使封闭气囊(29)放气，再控制滑移控制液压缸(12)缩入复位、使滑座(22)带动螺旋推压组件和充填隔离立板(28)整体前移进行复位；重复步骤b、c、d进行连续步进充填。