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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：本发明公开了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、固体充填骨料输送部分、复合充填部分和充填反馈部分；具体步骤包括充填准备、固体充填骨料充填作业、胶结浆液施加作业和移架作业。本发明通过充填液压支架的螺旋推压装置和胶结浆液施加装置对采空区进行复合充填作业，先通过螺旋推压装置持续向采空区内充填并挤压固体充填骨料以提高固体充填骨料的充填密实度，再通过胶结浆液施加装置向已初步挤压密实的固体充填骨料充填体施加胶结浆液充填固体充填骨料颗粒之间的空隙，可获得稳定高密实度充填体，能够在实现控制充填体初期变形的前提下有效控制地表的长期缓慢变形。

主权项：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。

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百度查询： 中国矿业大学 一种重要设施下高密实度充填开采岩层长效控制方法