[發明專利]煤礦半煤巖巷道掘進矸石巷旁充填的方法及設備

無效

• 申請號: 200810018766.7
• 申請日: 2008-01-23
• 公開（公告）號: CN101424195A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 王巖;王傳團;潘傳連
• 申請（專利權）人: 王巖;王傳團
• 主分類號: E21F15/06
• 分類號: E21F15/06
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 湯志武;王鵬翔

一、技術領域

本發明涉及煤礦掘進過程中矸石處理的方法及專用設備。

現有煤礦掘進采煤過程中必然伴產大量矸石，目前矸石一直采用提升出礦井再進行處理，其處理的方法有多種，常用的仍是將矸石提升出地面堆存于矸石山，或煤矸混運提升至地面后，矸石仍棄置于矸石山，矸石山占用土地，污染環境；比較好的方法是綜合處理，主要是用于建材產業，走循環經濟之路；但多數煤礦、尤其是矸石不能資源化的煤礦，仍用排矸場堆存處理。

中國專利CN1082140隧涵坑道洞室開挖快速出碴法，采用場地整理、導軌鋪設、面板設以中空臺架支承面板，或者用平車機件和面板組成平車，面板與洞室側壁之間充填塞塊，使面板密實而不漏碴；棄碴清理時，采用分塊撤離面板，料斗接碴和斗車出碴，或者采用面板載碴和平車出碴。

目前，已經發明一種機械裝置開采厚煤層的煤礦時矸石不出井，就是在村莊下壓煤塊段相間掘進巷道，在巷道中充填矸石，解決村莊壓煤開采，矸石又不出井，在技術上有重大突破。但在我國有大量煤礦的開采厚度小于2m的煤層，每年生產的矸石量極大，但尚無解決良方。

本發明的目的是：提出一種煤礦半煤巖巷道矸石在井下處理的方法及設備，尤其是煤礦半煤巖巷道的寬面掘進矸石巷旁充填的方法及專用設備，即矸石充填機，解決煤礦半煤巖巷道掘進矸石不出井，并用于置換煤炭，提高煤炭資源的回收率。

本發明技術解決方案是：煤礦半煤巖巷道矸石在井下處理的方法，煤礦半煤巖巷道掘進矸石巷旁充填，在井下掘出的矸石經矸石輸送機、振動篩篩上物質傳送至矸石充填機；將矸石分段分層(垂直)充填于寬面掘進的空間；振動篩下物小于100mm大于30mm粒度的矸石，進入破碎機，將入粒破碎，用作注漿材料的骨料，骨料經輸送機送至注漿制備裝置，經注漿機按要求固結巷旁矸石帶，形成巷道支護體。

煤層厚1-2m時，煤層巷道掘進矸石不出井的斷面尺寸是：以巷道高2.4±0.3m，寬2.8±0.5m，煤層寬面掘進寬度取5.5±0.5m。厚煤層時需寬面掘進寬度4m，填充矸石分布于巷道一邦或二邦。充填方法工藝：以矸石充填機進行充填：小于30mm大于100mm塊度的矸石直接充填于寬面掘進空間；再利用砼注漿系統，以帶狀充填方式將制備好的砼噴射或充填于矸石帶。

煤礦半煤巖巷道矸石在井下處理的設備：由矸石處理系統包括刮板輸送機101、偏心輪振動篩102、溜槽103、過渡回轉溜槽104、矸石充填系統100、雙螺旋破碎機106、注漿站107構成；煤礦半煤巖巷道掘進矸石巷旁充填設備，所述矸石充填系統包括刮板輸送機201、轉軸202、耳座203、平臺、推矸板205，液壓千斤頂204、206、液壓千斤頂208、衍架207、連桿209構成；矸石充填系統的刮板輸送機201是可回轉、調高輸送機，刮板輸送機201的進料端連接在平臺上部，平臺上設有轉軸202、平臺連接一耳座203，衍架207在刮板輸送機下方支撐輸送機，推矸板205設在衍架207的前端，由一對水平液壓千斤頂204連接推矸板205，并設有垂直或傾斜的一對液壓千斤頂208連接推矸板205，水平液壓千斤頂204通過一連桿推209連接推矸板205；所述推矸板205是下端是向前下方傾斜或有傾斜弧度的板。

另還附設噴霧裝置；矸石充填系統將矸石分段分層(垂直)充填于寬面掘進的空間；粒度合適的矸石入粒破碎至20-30mm粒度；充填系統的液壓千斤頂204推動推矸板205，推矸板205與刮板輸送機201有閉鎖關系，當刮板輸送機201輸送矸石量達到設定數量時，刮板輸送機201停止運行，推矸板205啟動工作，推移矸石，達到堆積高度及密度，回復至圖示位置，停止工作，刮板輸送機201再啟動，如此循環運行。推矸板205能夠通過調整千斤頂204的伸縮長度，使推矸板水平轉動，并可經液壓千斤頂208工作調整205高度。衍架207使充填系統和刮板輸送機201成為一整體。208：調整205高度的液壓千斤頂。推矸板能夠通過調整液壓千斤頂的伸縮長度，使推矸板水平轉動，并可經調整推矸板高度的液壓千斤頂調整高度。

本發明特點是：將煤礦半煤巖開采過程中得到的矸石分段分層(垂直)充填于寬面掘進的空間(尤其是形成寬面掘進巷道的左右，骨料經輸送機送至注漿制備裝置，經注漿機按要求固結巷旁矸石帶，形成巷道(巷道支護體)，尤其是本發明采用機械化的方法和裝置填實本來的采掘空間，能節能、對礦區的環境影響小。本發明可以擴展使用，也用于煤礦開采中煤層厚度小于2米的煤層的長壁采煤工作面實現沿空留巷巷旁充填。

四、附圖說明

圖1是本發明矸石充填方法流程示意圖