[發(fā)明專利]一種托盤式固體物料垂直連續(xù)投放系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910258319.3
• 申請日: 2009-12-04
• 公開（公告）號: CN101737080A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 繆協(xié)興;張吉雄;周躍進;巨鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00;E21F15/06
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種托盤式固體物料垂直連續(xù)投放系統(tǒng)，尤其是一種將地面固體物料運送至井下，用于煤礦充填開采及金屬礦山開充填采中的充填物料投放系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國煤炭及其他金屬礦山資源的不斷開采，國家出臺了一系列的政策，促使企業(yè)改變過去的“掠奪”式開采方式，強制企業(yè)提高資源回采率、伴生資源利用率。“三下”壓煤的開采及金屬礦山開采后地表沉陷問題一直是值得關(guān)注的問題。同時，煤礦及金屬礦山在生產(chǎn)中排放大量的矸石、尾礦等固體廢棄物，傳統(tǒng)的方式是直接堆放于地表，形成矸石山與尾礦庫。據(jù)統(tǒng)計，目前全國歷年累計堆放的煤矸石約45億t，規(guī)模較大的矸石山有1600多座，已占用土地約1.5萬公頃，而且堆積量每年還以1.5～2.0億t的速度增加；此外，煤礦區(qū)自備電廠生產(chǎn)中排放大量粉煤灰，歷年排放達到5億t以上，且每年新增5～7千萬t；國內(nèi)現(xiàn)有的尾礦庫共約1萬多座，總庫容量達500億m³。煤矸石、粉煤灰、尾礦等礦山固體廢棄物的大量堆放對礦區(qū)正常生產(chǎn)造成了嚴重的影響，對人類的生存環(huán)境帶來了很大的威脅與危害，而且?guī)砹艘幌盗械纳鐣c環(huán)境問題，主要表現(xiàn)在：侵占大面積的農(nóng)田、林地，自燃發(fā)火時排出大量有毒有害氣體，污染環(huán)境、危害人類安全。針對這些問題，從實現(xiàn)資源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的目的出發(fā)，尋求合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源、保護地表建筑與地下水資源和保護或改造地表環(huán)境技術(shù)途徑成為必然。

以矸石、粉煤灰、黃土、建筑垃圾等固體廢棄物為充填材料，實現(xiàn)了“三下”壓煤及金屬礦山的規(guī)模性開采，并對采空區(qū)進行充填，達到了提高煤炭及金屬礦山的資源回采率及解決固體廢棄物矸石、粉煤灰、金屬尾礦的排放處理問題，具有重要的現(xiàn)實意義和廣闊的應(yīng)用前景。但如何將矸石、粉煤灰、黃土、建筑垃圾等固體物安全高效并經(jīng)濟地從地面輸送到距離地面幾百米深的井下，進行采空區(qū)充填成為制約發(fā)展的主要因素之一，利用固體廢棄物料對井下開采工作面采空區(qū)進行充填已成為驅(qū)勢，但如何地面的固體廢棄物料安全快捷的運送到井下是當前急需解決的一大難題。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，安全高效，投資小，使用效果好的托盤式固體物料垂直連續(xù)投放系統(tǒng)。

技術(shù)方案：本發(fā)明托盤式固體物料垂直連續(xù)投放系統(tǒng)，包括驅(qū)動系統(tǒng)和地面控制臺，還包括地面送料系統(tǒng)、投料井與固體物料投放系統(tǒng)；地面送料系統(tǒng)包括傾斜架設(shè)在投料井上的輸送機，輸送機上架設(shè)有與地面膠帶輸送機相連的分級振動篩、連接分級振動篩的轉(zhuǎn)料輸送機和與轉(zhuǎn)料輸送機相連的破碎機；投料井由從地面垂直施工至井下而成，投料井內(nèi)設(shè)有投料井套管，投料井套管內(nèi)固定有將其隔為左右兩個半圓的隔板，投料井口上方設(shè)有安放固體物料投放系統(tǒng)的井架，下方開有便于固定固體物料投放系統(tǒng)的喇叭狀出口；固體物料投放系統(tǒng)包括固定在井架上的天輪和裝設(shè)在井下固定支座上的改向輪，天輪和改向輪上纏繞有繞其轉(zhuǎn)動并穿過投料井套管的托盤式物料投放裝置，投料井的上下兩端口均設(shè)有喇叭口狀的導(dǎo)向輪組底座，上下導(dǎo)向輪組底座上均對稱設(shè)有便于托盤式物料投放裝置進出投料井套管的導(dǎo)向輪組，改向輪的下方設(shè)有承接固體物料的井下膠帶輸送機。

所述的托盤式物料投放裝置包括鋼絲繩，間隔固定在鋼絲繩上的半圓形的托盤構(gòu)成；所述間隔固定在鋼絲繩上的托盤均勻分布，托盤與托盤之間設(shè)有固定在鋼絲繩上的支撐桿；所述的投料井套管內(nèi)壁左右兩側(cè)的中部設(shè)有導(dǎo)軌；所述的導(dǎo)向輪組由多排小滾輪組成；所述投料井的內(nèi)徑為800～5000mm；所述的改向輪上設(shè)有保持鋼絲繩張緊的重錘。

有益效果：本發(fā)明在充填開采中，通過地面控制系統(tǒng)、投料井與托盤式固體物料投放系統(tǒng)能將地面的固體充填料(矸石、粉煤灰、黃土、建筑垃圾等固體廢棄物充填材料)從地面安全高效地輸送至100～850m深的井下，直接經(jīng)設(shè)在井下的運料皮帶機構(gòu)運送到工作面進行充填，為井工礦山固體充填開采中地面固體充填材料安全高效地輸送至井下提供了一種有效的途徑。地面控制系統(tǒng)可控制托盤式固體物料投放系統(tǒng)的速度，并對投料井底進行監(jiān)控；投料井采用鋼管作為護孔管，雙金屬耐磨復(fù)合管作為耐磨套管；連續(xù)運輸能力為100～800t/h，解決了固體充填開采中充填料在下落過程中的沖擊問題，且不用在井下設(shè)置儲料倉。整個系統(tǒng)緊湊合理，操作方便，安全高效、投資少，具有廣泛的實用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明托盤式固體物料垂直連續(xù)投放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的B-B剖視圖。

圖3是本發(fā)明導(dǎo)向輪組的局部放大圖。