综上，采空区中采用煤矸石等充填物料进行回填，不仅具有环境效益，减少了因为矸石堆存而造成的空气污染与破坏，而且费用少，也具有一定的经济效益。同时，利用煤矸石和粉煤灰等充填物料充填采空区能够避免上覆岩层的变形和产生裂缝，改善地面环境，增加了社会效益。但是，充填方法对采空区有一定的适用性，需要根据采空区的不同适用条件，采用不同的治理方法。回填到采空区的煤矸石等物料的空隙率较高，若不及时进行有效压实易产生地面沉降，从而产生次生危害。

1。2选题目的与意义

随着我国科学技术发展的日新月异，充填开采技术广泛用于煤矿开采，矿业机械化利用率不断提高，开采后地面环境的破坏程度有效地控制，符合地面建筑物设防下沉标准，实现矿业绿色持续发展。针对煤矿采空区回采充填后充填体不接顶，夯实力不足，顶板冒落等因素导致地表沉降、地面环境遭受破坏的状况，介绍了一种新型矸石充填工作面用液压支架压实机构。刮板输送机投放煤矸石和粉煤灰等固体废弃物充填物料进入采空区后，压实机构在夯实千斤顶往复伸缩的作用下把固体废弃物推到后部的顶板，压实机构上下旋转和前后往复伸缩将煤矸石和粉煤灰等固体废弃物进行夯实，并使固体废弃物填充物料充满填满整个采空区，达到能够承受顶板下沉压应力的能力，以使顶底板下沉量符合地面建筑物设防标准，避免对地面环境造成严重破坏。

1。3课题研究现状

1。3。1压实机构

1。3。2国内外压实机构的结构形式

1。4研究内容与技术路线

1。4。1主要研究内容

本课题要求为煤矿回填成套装置设计回填物料的压实装置，设计的压实机的最大压实高度2。8米，工作中采用自动和手动方式，压实动作采用液压驱动，具有输出压力大、安全、防火等优点。

1。4。2主要研究方法与技术路线

（1）液压支架的选型设计，选型依据、原则说明。

（2）夯实机构的设计，设计相应机械结构，分析受力，计算关键结构件尺寸；绘制零部件图、装配图，液压原理图；设计控制电路，绘制电气原理图。

（3）相关液压件的选型。

（4）乳化液泵站系统设计。

2充填液压支架的架型选择

2。1充填液压支架的架型选择原则

对综采工作面的“三机”配套设备选型，“三机”配套的设备包括充填液压支架，采煤机和刮板输送机的选择。作为综采工作面保障性的支护设备的充填液压支架是三种设备选择的关键，也是“三机”配套选型的关键一环。这种充填液压支架和选择的采煤机、刮板输送机相互配合作业。充填液压支架的关键作用是支护顶底板，避免上覆岩层变形下沉，维护综采工作面，保障工作和充填的空间不受压缩。其和前部刮板输送机配合作业且能自行前移。后部吊挂的刮板输送机及压实机构与之配套进行充填作业，最终实现液压支架前部正常采割煤和后部对采空区进行充填、压实，使得综采工作面连续正常作业。

充填液压支架的选型应该遵循的原则：

（1）在充填液压支架后部部分要设置一定的充填和工作空间供压实机构动作。

（2）充填液压支架尾梁处必须有足够的强度。

（3）需要设置可以调节自夯式充填运输机高度的设备。

（4）需要有机构将采空区充填体充满压实。

（5）在设计中必须考虑液压支架的稳定性。

2。2液压支架的选型设计

2。2。1支架高度的设计