自动化尾矿充填装置及充填方法与流程

1.本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种自动化尾矿充填装置及充填方法。


背景技术：

2.在煤矿充填开展中，针对巷道的充填方法包括连采连充充填法和膏体泵送充填法。其中，膏体泵送充填法为：将煤矸石破碎成末状后，与水泥、粉煤灰、水、外加剂在地面加工成搅拌均匀的混合体，利用膏体充填泵施加的动力为充填动力，将膏体从支巷上口自流至各支巷内。充填时，从支巷下口向支巷上口依次充填，利用膏体的自流特性，将支巷压实。该充填法初期设备投资大，工艺复杂，充填成本较高。充填矸石量占比少，约50％，水泥及其它添加剂用量较多，成本高。
3.连采连充充填法是矸石与胶结料浆分离运输，矸石通过胶带输送机输送至待充填支巷上口，浆料利用井上下的高差作为动力通过输浆管道输送至待充填支巷上口，矸石和浆料在充填支巷上口自然混合，利用煤层倾角，形成类“泥石流”状自流充填，自下而上接实顶板，实现连续充填作业，连采连充工艺示意图如附图1a所述。
4.连采连充充填法包括浆料输送系统和矸石输送系统分别实现对矸石和浆料的输送，浆料输送系统由制浆站、输浆孔及输浆管道组成，矸石输送系统由矸石储存场地、矸石筛分破碎站、输矸孔上矸石给料皮带机、输矸孔、输矸孔下矸石缓冲仓及井下运矸皮带组成，如申请公布号为cn102889097a、申请公布日为2013年1月23日、名称为一种煤矿固体充填材料投料系统的发明专利申请，包括充填控制室、矸石料仓、煤灰料仓、投料管、井下密闭室、抗冲击缓冲装置、井下料仓和井下输送系统，投料管设有矸石入口和粉煤灰入口，矸石料仓与矸石入口连接，粉煤灰料仓与粉煤灰入口连接；投料管通过井下密闭室与井下料仓连接，井下料仓与井下输送系统连接，井下密闭室设有抗冲击缓冲装置，抗冲击缓冲装置位于井下密闭室的底部，井下输送系统包括输送机和输送巷道，输送巷道连接到充填点。
5.现有煤矿连采连充充填法中的矸石和浆料是分别输送至井下，在工作面回风巷内布置有矸石输送皮带和浆料浆管道，充填开始前，在工作面运输平巷内的充填支巷下口布设封堵模板，防止浆体溃出，随后在待充填支巷上口进行充填材料混合，利用其动能和煤层的倾角，充填料浆通过在支巷内的自流使充填材料混合均匀，自下而上实现工作面支巷的密实充填，如此在充填过程中，浆料和矸石会存在混合不均匀的现象，从而使得充填区的强度达不到要求。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种自动化尾矿充填装置及充填方法，以解决现有技术中的上述不足之处。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种自动化尾矿充填装置，包括浆料输送系统、矸石输送系统以及井下输送系统，所述浆料输送系统包括制浆站、输浆孔及输浆管道，所述浆料输送系统包括矸石储存站、矸
石筛分破碎站、矸石给料皮带机、输矸孔以及设置在所述输矸孔底部的矸石缓冲仓，还包括设置在所述矸石缓冲仓正下方的搅拌机构，所述输浆管道的下端与所述矸石缓冲仓相连通以向所述输矸孔内输送浆料，所述搅拌机构包括动力单元和搅拌组件，所述搅拌组件可接受所述动力单元的驱动以对矸石和所述浆料进行搅拌混合。
9.上述的自动化尾矿充填装置，所述搅拌组件包括搅拌轴以及设置在所述搅拌轴上的搅拌叶片，所述搅拌轴沿所述输矸孔的轴线方向设置。
10.上述的自动化尾矿充填装置，所述搅拌叶片有多组，从所述输矸孔的顶部向底部的方向上，所述搅拌叶片的长度逐渐减小。
11.上述的自动化尾矿充填装置，还包括缓流件，其设置在所述矸石缓冲仓的正下方，用于降低所述矸石的下降速度。
12.上述的自动化尾矿充填装置，所述缓流件包括相连接的竖直段和锥形段。
13.上述的自动化尾矿充填装置，还包括喷浆组件，其设置在所述矸石缓冲仓的底部，用于向所述缓流件输送浆料。
14.上述的自动化尾矿充填装置，所述矸石缓冲仓包括固定座以及设置在所述固定座上的多个缓冲板，多个所述缓冲板组合安装形成伞型缓冲结构。
15.上述的自动化尾矿充填装置，还包括弹性缓冲件，各所述缓冲板的底部均设置有安装件，所述安装件通过所述弹性缓冲件与所述固定座相连接；
16.上述的自动化尾矿充填装置，所述固定座上设置有竖直座体，所述安装件滑动限制在所述竖直座体上。
17.一种自动化尾矿充填方法，其基于上述的自动化尾矿充填装置，包括以下步骤：
18.步骤s1，对巷道进行填充时，根据巷道总体积计算矸石和料浆的用量；
19.步骤s2，所述制浆站将水泥、粉煤灰、添加剂及水配比搅拌后制成成品浆料，通过所述输浆孔和输浆管道将浆料输送至所述输矸孔内；
20.步骤s3，所述矸石储存场地的矸石经所述地面矸石筛分破碎站破碎后经所述矸石给料皮带输送至所述输矸孔内，所述矸石缓冲仓对所述输矸孔内下降的矸石进行缓冲；
21.步骤s4，所述搅拌机构对所述输矸孔内的矸石和浆料进行搅拌混合形成混合固体填充物，混合固体填充物通过所述井下输送系统输送至工作面的充填支巷进行填充。
22.在上述技术方案中，本发明提供一种自动化尾矿充填装置及充填方法，矸石缓冲仓能够降低矸石输送至井下输送系统的速度，使得矸石经过与搅拌机构相对应的输矸孔时速度很慢，同时浆料输出机构向此段输矸孔输送浆料，在搅拌机构的作用下，可使得矸石和浆料充分混合，提升混合效果，搅拌混合的固体填充物通过井下输送系统输送至充填支巷进行充填压实，如此可有效避免充填的浆料和矸石存在混合不均匀的现象，提升充填区的填充强度。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1a为现有技术中的连采连充的工艺示意图；
25.图1b为本发明实施例提供的自动化尾矿充填装置的结构示意图；
26.图2为本发明实施例提供的缓流件的立体图；
27.图3为本发明再一实施例提供的矸石缓冲仓的立体图；
28.图4为本发明再一实施例提供的矸石缓冲仓的安装示意图；
29.图5为本发明再一实施例提供的缓冲板的安装示意图；
30.图6为本发明再一实施例提供的矸石缓冲仓的安装示意图；
31.图7为本发明又一实施例提供的固定座的立体图；
32.图8为本发明再一实施例提供的传动组件的安装示意图；
33.图9为本发明再一实施例提供的传动组件的立体图；
34.图10为本发明再一实施例提供的环形安装座的立体图；
35.图11为本发明再一实施例提供的环形旋转体的安装示意图；
36.图12为本发明再一实施例提供的环形旋转体的立体图；
37.图13为本发明再一实施例提供的搅拌机构的立体图。
38.附图标记说明：
39.1、浆料输送系统；11、制浆站；12、输浆孔；13、输浆管道；14、喷浆组件；15、喷浆头；2、浆料输送系统；21、矸石储存站；22、矸石给料皮带机；23、输矸孔；3、矸石缓冲仓；31、固定座；311、运动开口；32、缓冲板；33、安装件；34、弹性缓冲件；341、第一缓冲件；35、竖直座体；4、搅拌机构；41、动力单元；42、搅拌组件；43、搅拌轴；44、搅拌叶片；45、旋转座；46、转动安装杆；5、缓流件；51、竖直段；52、锥形段；6、连接组件；61、转动轴；62、弹性伸缩件；7、传动组件；71、环形旋转体；711、滑动块；72、环形齿轮；73、传动齿轮；74、驱动凹槽；741、直角梯形槽；742、条形槽；75、驱动杆；76、楔形驱动件；761、楔形块；762、条形块；8、环形安装座；81、连接板；82、u型开口槽；83、阻挡弹簧；84、环形凹槽；85、分隔板；9、间歇性输料机构；10、井下输送系统。
具体实施方式
40.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
41.如图1-13所示，本发明实施例提供一种自动化尾矿充填装置，包括浆料输送系统1、矸石输送系统以及井下输送系统10，浆料输送系统1包括制浆站11、输浆孔12及输浆管道13，矸石输送系统包括矸石储存站21、矸石筛分破碎站、矸石给料皮带机22、输矸孔23以及设置在输矸孔23底部的矸石缓冲仓3，在矸石缓冲仓3正下方设置有搅拌机构4，输浆管道13的下端与矸石缓冲仓3相连通以向输矸孔23输送浆料，搅拌机构4包括动力单元41和搅拌组件42，搅拌组件42可接受动力单元41的驱动以对矸石和浆料进行搅拌混合。
42.具体的，浆料输送系统1、矸石输送系统以及井下输送系统10共同形成固体充填输送装置，从而将矸石和浆料依次从井上输送至井下和各充填支巷，浆料输送系统1用于浆料的输送，浆料输送系统1包括制浆站11、输浆孔12及输浆管道13，制浆站11将水泥、粉煤灰、添加剂及水配比搅拌后制成成品浆料，输浆孔12和输浆管道13沿开采矿区设置，从而将井上浆料输送至井下，矸石输送系统用于矸石的输送，矸石输送系统包括依次连接的矸石储存站21、矸石筛分破碎站、矸石给料皮带机22、输矸孔23以及设置在输矸孔23底部的矸石缓
冲仓3，矸石储存场地的矸石经地面矸石筛分破碎站破碎后经矸石给料皮带输送至输矸孔23内，矸石缓冲仓3对输矸孔23内下降的矸石进行缓冲，井下输送系统10包括井下输送带以及充填转载输送机等，如此通过井下输送系统10将矸石和浆料输送至工作面的各充填支巷上口。随后通过充填转载输送机、多孔底卸式输送机以及充填采煤液压支架实现混合料在充填支巷的填充，将混合浆料输送至充填支巷为现有技术，不赘述。
43.本实施例中，矸石缓冲仓3设置在输矸孔23的底部，用于对下落到其上的矸石进行缓冲，相对于现有技术，本实施例在矸石缓冲仓3的正下方设置有搅拌机构4，搅拌机构4包括动力单元41和搅拌组件42，搅拌组件42接受动力单元41的驱动从而能够在矸石孔内旋转，在矸石缓冲仓3的底部设置有浆料输出机构，浆料输出机构与输浆管道13相连接，从而将浆料输送至输矸孔23的底部，如此在使用过程中，矸石通过输矸孔23掉落至矸石缓冲仓3上后，矸石缓冲仓3对矸石进行缓冲，同时浆料也通过浆料输出机构输送至矸石缓冲仓3下方的输矸孔23内，搅拌机构4能够对位于输矸孔23内的矸石和浆料进行搅拌混合形成混合固体填充物。
44.本发明提供的自动化尾矿充填装置，矸石缓冲仓3能够降低矸石输送至井下输送系统10的速度，使得矸石经过与搅拌机构4相对应的输矸孔23时速度很慢，同时浆料输出机构向此段输矸孔23输送浆料，在搅拌机构4的作用下，可使得矸石和浆料充分混合，提升混合效果，搅拌混合的固体填充物通过井下输送系统10输送至充填支巷进行充填压实，如此可有效避免充填的浆料和矸石存在混合不均匀的现象，提升充填区的填充强度。
45.本发明提供的实施例中，优选的，还包括设置在矸石缓冲仓3正下方的缓流件5，其用于降低矸石的下降速度，从而使得输送至与搅拌机构4相对应的矸石的速度进一步降低，提升搅拌机构4对矸石和浆料的搅拌混合效果，缓流件5包括相连接的竖直段51和锥形段52，竖直段51和锥形段52一体式设置，竖直段51与输矸孔23同轴固定设置，竖直段51的径向尺寸与输矸孔23的尺寸相一致从而使得竖直段51能够贴合固定安装在输矸孔23内，锥形段52位于竖直段51的正下方，锥形段52的底部设置有圆形开口，如此锥形段52形成一个能够对矸石和浆料进行缓冲的缓冲斜面，能够进一步的降低矸石和浆料的输送速度，提升搅拌机构4对矸石和浆料的搅拌效果，在实际使用过程中，矸石经过矸石缓冲仓3的缓冲后，矸石的输送速度降低很多，对锥形段52的冲击力较小，但为了提升锥形段52的使用寿命，可选的，在锥形段52上也可以设置有弹性缓冲结构，如锥形段52由多个独立的扇形板组合安装形成锥形段52，在各扇形板与输矸孔23的侧壁之间均设置弹性缓冲结构，如此当矸石对扇形板有较大的冲击力时，扇形板能够被驱动向下运动(直线运动或转动)对弹性缓冲结构进行抵压，弹性缓冲结构实现对扇形板的缓冲。
46.本发明提供的实施例中，进一步的，搅拌组件42包括搅拌轴43以及设置在搅拌轴43上的搅拌叶片44，搅拌轴43沿输矸孔23的轴线方向设置，搅拌叶片44有多组，多组搅拌叶片44沿搅拌轴43的轴线方向依次间隔设置，各组搅拌叶片44至少有两个，从输矸孔23的顶部向底部的方向上，搅拌叶片44的长度逐渐减小，位于最上方长度较大的搅拌叶片44与竖直段51相对应，长度逐渐减小的搅拌叶片44与锥形段52对应设置，使得各组搅拌叶片44与缓流件5内壁之间的间隙大小均一致，如此在使用过程中，矸石通过矸石缓冲仓3进行缓冲降低速度，随后输送至缓流件5上，锥形段52对矸石和浆料进一步的进行缓冲，使得矸石的速度进一步的降低，同时搅拌叶片44对位于竖直段51和锥形段52内的矸石和浆料进行搅拌
混合。
47.本发明提供的实施例中，优选的，还包括喷浆组件14，其设置在矸石缓冲仓3的底部，用于向缓流件5输送浆料，喷浆组件14包括连通件以及与连通件相连接的多个喷浆头15，连通件与与输浆管道13相连接，连通件可以是安装在矸石缓冲仓3底部的环状体，多个喷浆头15沿输矸孔23的周向依次间隔设置在环状体上，如此浆料通过输浆管道13输送至连通件，随后通过多个喷浆头15输送至缓冲件内部与矸石混合。
48.本发明提供的实施例中，进一步的，矸石缓冲仓3包括固定座31以及设置在固定座31上的多个缓冲板32，固定座31安装在井下输送面或输矸孔23内壁上，多个缓冲板32连接形成伞型缓冲结构，各缓冲板32均为倾斜设置的扇形结构，多个缓冲板32均为独立式结构，将多个缓冲板32安装在一起时可形成一个类似于伞型的矸石缓冲仓3，此时矸石缓冲仓3和输矸孔23内壁之间形成一个供矸石通过的环形间隙，锥形段52位于环形间隙的正下方，通过环形间隙的矸石均能够输送至锥形段52上。
49.本发明提供的实施例中，优选的，还包括弹性缓冲件34，各缓冲板32的底部均设置有安装件33，安装件33通过弹性缓冲件34与固定座31相连接，缓冲板32安装在安装件33上，弹性缓冲件34上端与安装件33相连接，下端与固定座31相连接，在对矸石进行缓冲时，缓冲板32和安装件33被冲击会沿竖直方向向下运动，从而对弹性缓冲件34进行抵压使得弹性缓冲件34具有弹性，如此弹性缓冲件34能够对缓冲板32进行弹性缓冲，当缓冲板32上的冲击力消失后，在弹性缓冲件34的弹力作用下，缓冲板32能够恢复至初始位置，需要说明的是，在使用过程中，各缓冲板32所收到的冲击力可能相同，此时各缓冲板32向下做缓冲运动的运动距离相同，同时，各缓冲板32所收到的冲击力也可能不同，从而使得各缓冲板32向下做缓冲运动的运动距离不同。
50.本发明提供的另一实施例中，优选的，固定座31上设置有竖直座体35，安装件33滑动限制在竖直座体35上，如此竖直座体35能够对安装件33沿的运动进行限制，使得安装件33能够仅能够沿竖直座体35的轴线方向做竖直向上或竖直向下的运动。
51.本发明提供的另一实施例中，优选的，缓冲板32接受矸石的冲击具有竖直向下的缓冲运动行程，当缓冲板32上的冲击力消失后，缓冲板32在弹性缓冲件34的弹性作用下能够竖直向上做恢复运动行程，恢复运动行程为缓冲运动行程的反向运动，弹性缓冲件34包括第一缓冲件341和第二缓冲件，缓冲运动行程包括连续的第一运动行程和第二运动行程，在第一运动行程中，仅第一缓冲件341对缓冲板32和安装件33进行弹性缓冲，此时弹性缓冲强度较小，缓冲板32和安装件33的运动行程较长，在第二运动行程中，第一缓冲件341和第二缓冲件同时对缓冲板32和安装件33进行弹性缓冲，此时缓冲强度较大，缓冲板32和安装件33的运动形成较小。
52.本发明提供的另一实施例中，优选的，缓冲板32通过连接组件6与安装件33相连接，连接组件6包括转动连接件和弹性伸缩件62，缓冲板32的下侧边通过转动连接件与安装件33转动连接，弹性伸缩件62沿竖直方向固定在安装件33上，弹性伸缩件62的顶部与缓冲板32相连接，在第二运动行程中，竖直座体35阻挡在缓冲板32向下运动的运动行程上。
53.具体的，连接组件6能够实现缓冲板32和安装件33之间的弹性转动连接，当缓冲板32被安装形成伞型矸石缓冲仓3时，转动连接件设置在缓冲板32位置较低的下侧边上，转动连接件可以设置安装在缓冲板32下侧边上的转动轴61，在安装件33上设置有对转动轴61进
行安装的转动孔或转动座，转动轴61转动安装在转动座或转动孔内，同时在安装件33和缓冲板32之间还设置有弹性伸缩件62，弹性伸缩件62的弹性系数大于第一缓冲件341的弹性系数，弹性伸缩件62可以由伸缩杆和弹簧组成，弹性伸缩件62被布置为：当弹性伸缩件62处于初始长度时，此时各缓冲板32能够被安装形成伞型的矸石缓冲仓3，缓冲板32接受矸石冲击的第一运动行程中，缓冲板32和安装件33同步向下运动对第一缓冲件341进行抵压，在此过程中，缓冲板32也同步向下做小幅度转动以对弹性伸缩件62进行抵压，使得弹性伸缩件62的长度变短具有弹性，当缓冲板32运动至与竖直座体35相对应的位置处，竖直座体35对缓冲板32的运动进行阻挡，进入到第二运动行程，此瞬间缓冲板32和安装件33共同具有以下向下的运动速度，且缓冲板32和安装件33通过弹性伸缩件62相连接，在第二运动行程中，缓冲板32被竖直座体35阻挡停止快速停止运动，安装件33会继续向下运动一段行程直至速度降为0，即在第二运动行程中，缓冲板32和安装件33均做减速运动，缓冲板32的加速度远大于安装件33的加速度，因此缓冲板32的运动距离远小于安装件33的距离，从而使得安装件33相对于缓冲板32向下运动，而缓冲板32被竖直座体35阻挡从而相对于安装件33向上转动，使得弹性伸缩件62被拉伸，在此过程中，各缓冲板32呈逐渐展开的状态，缓冲板32的倾斜角度逐渐变大，如此可快速将缓冲板32上的矸石排出，有效避免矸石堆积在缓冲板32上，当缓冲板32上矸石的冲击力消失后，在第一缓冲件341和第二缓冲件的作用下，安装件33和缓冲板32恢复至初始高度，弹性伸缩件62使得缓冲板32运动至初始的倾斜角度，各缓冲板32依旧形成伞型的矸石缓冲仓3。
54.本发明提供的再一实施例中，优选的，还包括传动组件7，其设置在安装件33与动力单元41之间，用于实现动力单元41和安装件33的传动连接；如此缓冲板32和安装件33运动过程中通过传动组件7直接对动力单元41进行驱动，使得搅拌轴43和搅拌叶片44转动，不需要在输矸孔23中设置对搅拌轴43和搅拌叶片44进行驱动的其他动力单元41，减少能源的消耗，需要说明的是，该传动组件7适用于输矸孔23深度达到一定要求的使用场景，如输矸孔23深度达到200米以上，如此确保矸石对缓冲板32的冲击力能够驱动搅拌组件42旋转。
55.本发明提供的再一实施例中，优选的，动力单元41包括固定设置在转动轴61顶部的旋转座45，旋转座45转动安装在固定座31上，在安装件33上设置有驱动件，传动组件7设置在驱动件和旋转座45之间，在缓冲运动行程中，驱动件向下运动从而使得传动组件7驱动旋转座45旋转，旋转座45可以是柱形结构，在旋转座45顶部设置有转动安装杆46，转动安装杆46的上端与固定座31转动连接，旋转座45沿周向设置有齿槽部，传动组件7包括环形旋转体71，环形旋转体71的内壁设置有环形齿轮72，环形齿轮72通过传动齿轮73与柱形旋转座45传动连接，环形齿轮72、传动齿轮73和齿槽部依次啮合形成齿轮传动结构，当环形旋转体71被驱动旋转时，旋转座45对应被驱动旋转，从而使得搅拌轴43和搅拌叶片44对矸石和浆料进行搅拌混合。
56.本发明提供的再一实施例中，优选的，环形旋转体71的外侧壁从顶部向下设置有驱动凹槽74，驱动凹槽74包括相连的直角梯形槽741和条形槽742，条形槽742位于直角梯形槽741的下方，驱动件包括设置在安装件33底部的驱动杆75，驱动杆75上设置有楔形驱动件76，楔形驱动件76的抵压斜面与直角梯形的驱动斜面平行设置，各缓冲板32的底部均设置有一个安装件33，各安装件33的底部均设置有一个驱动杆75，环形旋转体71上的驱动凹槽74个数与楔形驱动件76的个数相一致，安装件33、驱动杆75和楔形驱动件76一一对应形成
一个驱动结构，该驱动结构与驱动凹槽74一一对应，驱动结构的楔形驱动件76沿驱动凹槽74运动时，楔形驱动件76的抵压斜面能够对直角梯形槽741的驱动斜面进行驱动，使得环形旋转体71旋转，当缓冲板32有多个时，此时就有多个驱动结构，当其中一个缓冲板32收到矸石的冲击而运动时，此驱动结构对环形旋转体71进行驱动使其旋转，当其中两个、三个或多个缓冲板32与障碍物同时发生碰撞运动时，此两个、三个或多个驱动结构同时对环形旋转体71进行驱动从而使其旋转。
57.本发明提供的再一实施例中，优选的，还包括环形安装座8，环形安装座8通过连接板81固定设置在固定座31的底部，连接板81上设置有u型开口槽82，楔形驱动件76包括一体设置的楔形块761和条形块762，条形块762滑动连接在u型开口槽82内，u型开口槽82的底部设置有阻挡弹簧83，阻挡弹簧83位于条形块762向下运的运动行程上。
58.具体的，连接板81的顶部与固定座31相连接，连接板81的底部与环形安装座8固定连接，在固定座31上设置有运动开口311，运动开口311与u型开口槽82大小相一致，条形块762滑动限制在u型开口槽82内，驱动杆75的上端与安装件33固定连接，驱动杆75的下端从运动开口311中伸出至u型开口槽82内且与条形块762固定连接，上述的第一缓冲件341为套设在驱动杆75上的第一弹簧件，第一弹簧件的上端与安装件33相连接，第一弹簧件的下端与固定座31相连接，阻挡弹簧83为上述的第二缓冲件，阻挡弹簧83被布置为：在第一弹簧件处于初始状态时，阻挡弹簧83与条形块762相分离，当缓冲板32接受矸石冲击的第一运动行程中，缓冲板32和安装件33同步向下运动对第一弹簧件进行抵压，驱动杆75和条形块762沿u型开口槽82向下运动，此时条形块762与阻挡弹簧83不接触，当缓冲板32运动至与竖直座体35相对应的位置处，竖直座体35对缓冲板32的运动进行阻挡，此时进入到第二运动行程，条形块762与阻挡弹簧83刚好接触，随后安装件33继续向下运动，安装件33对第一弹簧件进行抵压，条形块762对阻挡弹簧83进行抵压，且缓冲板32被竖直座体35阻挡从而相对于安装件33向上转动，各缓冲板32呈逐渐展开的状态，缓冲板32的倾斜角度逐渐变大，快速将缓冲板32上的矸石排出，当缓冲板32上矸石的冲击力消失后，在第一弹簧件和阻挡弹簧83的作用下，安装件33和缓冲板32恢复至初始高度，弹性伸缩件62使得缓冲板32运动至初始的倾斜角度。
59.本发明提供的再一实施例中，优选的，环形安装座8上设置有环形凹槽84，环形转动体的底部设置有滑动块711，滑动块711滑动限制在环形凹槽84内；环形凹槽84内设置有弹性阻挡件，弹性阻挡件阻挡在滑动块711沿环形凹槽84运动的运动形成上；弹性阻挡件为第二弹簧件，环形旋转体71的底部设置有多个滑动块711，环形凹槽84内设置有分隔板85，分隔板85将环形凹槽84分隔形成多个弧形凹槽，各滑动块711一一转动安装在弧形凹槽内，各弧形凹槽内均对应安装有第二弹簧件，当环形旋转体71被驱动旋转时，各滑动块711在弧形凹槽内转动从而对各弹性阻挡件进行抵压，使得弹性阻挡件具有弹性，当缓冲板32上矸石的冲击力消失后，在第一弹簧件和弹性阻挡件的作用下，运动杆和楔形驱动件76会向上运动，当楔形驱动件76的抵压斜面对直角梯形槽741的驱动斜面的抵压消失后，在弹性阻挡件的作用下，使得环形旋转体71反向旋转至初始状态。
60.本发明提供的再一实施例中，优选的，在使用过程中，如矸石连续不断向输矸孔23中输送时，缓冲板32上始终会收到矸石的冲击力，当该冲击力大小变化很小时，则缓冲板32向下运动后不会反向向上运动，从而使得第一缓冲件341、第二缓冲件始终保持在被压缩的
状态，也无法驱动环形旋转体71和搅拌轴43连续旋转，因此在输矸孔23的顶部还设置有间歇性输料机构9，间歇性输料机构9用于实现间歇性的向下输送矸石，间歇性输料机构9可以是横贯设置在输矸孔23的顶部的闸板，间歇性输料机构9可以根据时间对应打开或关闭，如m秒打开一次，缓冲板32m秒会收到一次矸石的冲击，在m秒内，缓冲板32完成一次向下运动的缓冲运动行程以及与缓冲运动行程方向相反的恢复运动行程，当缓冲板32下一次收到矸石的冲击时，缓冲板32已经运动恢复至初始位置，在此m秒内，搅拌轴43的旋转时间可以小于m秒，也可以通过对环形齿轮72、传动齿轮73和齿槽部的齿数比进行合理设置，使得搅拌轴43在m秒内均旋转，从而实现对矸石和料浆不间断的搅拌混合，间歇性输送机构也可以根据重量对应进行打开或关闭，如在闸板上设置重量感应器，但闸板上矸石的重量达到n千克时，闸板自动打开，从而使得缓冲板32上每次收到的冲击力相同。
61.如图1-13所示，本发明实施例还提供一种自动化尾矿充填方法，其基于上述的自动化尾矿充填装置，包括以下步骤：
62.步骤s1，对巷道进行填充时，根据巷道总体积计算矸石和料浆的用量；
63.步骤s2，制浆站11将水泥、粉煤灰、添加剂及水配比搅拌后制成成品浆料，通过输浆孔12和输浆管道13将浆料输送至输矸孔23内；
64.步骤s3，矸石储存场地的矸石经地面矸石筛分破碎站破碎后经矸石给料皮带输送至输矸孔23内，矸石缓冲仓3对输矸孔23内下降的矸石进行缓冲；
65.步骤s4，搅拌机构4对输矸孔23内的矸石和浆料进行搅拌混合形成混合固体填充物，混合固体填充物通过井下输送系统10输送至工作面的充填支巷上口，通过多孔底卸式输送机以及充填采煤液压支架实现混合固体填充物在充填支巷的填充。
66.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

技术特征：
1.一种自动化尾矿充填装置，包括浆料输送系统、矸石输送系统以及井下输送系统，所述浆料输送系统包括制浆站、输浆孔及输浆管道，所述浆料输送系统包括矸石储存站、矸石筛分破碎站、矸石给料皮带机、输矸孔以及设置在所述输矸孔底部的矸石缓冲仓，其特征在于，还包括设置在所述矸石缓冲仓正下方的搅拌机构，所述输浆管道的下端与所述矸石缓冲仓相连通以向所述输矸孔内输送浆料，所述搅拌机构包括动力单元和搅拌组件，所述搅拌组件可接受所述动力单元的驱动以对矸石和所述浆料进行搅拌混合。2.根据权利要求1所述的自动化尾矿充填装置，其特征在于，所述搅拌组件包括搅拌轴以及设置在所述搅拌轴上的搅拌叶片，所述搅拌轴沿所述输矸孔的轴线方向设置。3.根据权利要求2所述的自动化尾矿充填装置，其特征在于，所述搅拌叶片有多组，从所述输矸孔的顶部向底部的方向上，所述搅拌叶片的长度逐渐减小。4.根据权利要求1所述的自动化尾矿充填装置，其特征在于，还包括缓流件，其设置在所述矸石缓冲仓的正下方，用于降低所述矸石的下降速度。5.根据权利要求4所述的自动化尾矿充填装置，其特征在于，所述缓流件包括相连接的竖直段和锥形段。6.根据权利要求4所述的自动化尾矿充填装置，其特征在于，还包括喷浆组件，其设置在所述矸石缓冲仓的底部，用于向所述缓流件输送浆料。7.根据权利要求1所述的自动化尾矿充填装置，其特征在于，所述矸石缓冲仓包括固定座以及设置在所述固定座上的多个缓冲板，多个所述缓冲板组合安装形成伞型缓冲结构。8.根据权利要求7所述的自动化尾矿充填装置，其特征在于，还包括弹性缓冲件，各所述缓冲板的底部均设置有安装件，所述安装件通过所述弹性缓冲件与所述固定座相连接。9.根据权利要求8所述的自动化尾矿充填装置，其特征在于，所述固定座上设置有竖直座体，所述安装件滑动限制在所述竖直座体上。10.一种自动化尾矿充填方法，其特征在于，其基于权利要求1-9任一项所述的自动化尾矿充填装置，包括以下步骤：步骤s1，对巷道进行填充时，根据巷道总体积计算矸石和料浆的用量；步骤s2，所述制浆站将水泥、粉煤灰、添加剂及水配比搅拌后制成成品浆料，通过所述输浆孔和输浆管道将浆料输送至所述输矸孔内；步骤s3，所述矸石储存场地的矸石经所述地面矸石筛分破碎站破碎后经所述矸石给料皮带输送至所述输矸孔内，所述矸石缓冲仓对所述输矸孔内下降的矸石进行缓冲；步骤s4，所述搅拌机构对所述输矸孔内的矸石和浆料进行搅拌混合形成混合固体填充物，混合固体填充物通过所述井下输送系统输送至工作面的充填支巷进行填充。

技术总结
本发明公开了一种自动化尾矿充填装置及充填方法，包括浆料输送系统、矸石输送系统、井下输送系统和搅拌机构，浆料输送系统包括矸石储存站、矸石筛分破碎站、矸石给料皮带机、输矸孔以及设置在输矸孔底部的矸石缓冲仓，输浆管道的下端与矸石缓冲仓相连通以向输矸孔内输送浆料，搅拌机构包括动力单元和搅拌组件，搅拌组件可接受动力单元的驱动以对矸石和浆料进行搅拌混合。本发明提供的自动化尾矿充填装置及充填方法，矸石缓冲仓能够降低矸石输送至井下输送系统的速度，使得矸石经过与搅拌机构相对应的输矸孔时速度很慢，同时浆料输出机构向此段输矸孔输送浆料，在搅拌机构的作用下，可使得矸石和浆料充分混合，提升混合效果。提升混合效果。提升混合效果。


技术研发人员：黄世敏 王顺 王俊明 孙雷 张军成 付德义 赵明鼎 姚忠磊 贾小伟
受保护的技术使用者：赤峰荣邦矿业有限责任公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/10/15