[發明專利]煤矸同采系統及方法

有效

• 申請號: 201210299341.4
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102808624A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 張向陽;高健;涂敏;段昌晨;鮑鳴
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16;E21F15/00
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所 34117
• 代理人: 婁爾玉

技術領域：

本發明涉及煤礦開采技術領域，尤其涉及一種煤矸同采系統及方法。

背景技術：

現在煤礦厚煤層的開采中放頂煤采煤法占有很大的比例，其效率和效益均具有良好的效果，隨著礦山機械的不斷發展，放頂煤支架不斷完善，綜放法已經相當成熟。其主要原理是在厚煤層中，沿煤層（或分段）底部布置一個采高2~3m的長臂工作面，用常規方法進行回采，利用礦山壓力作用或補以人工松動的方法，使支架上方的頂煤破碎后成散體由支架后方（或上方）放出，并經由刮板輸送機運出工作面。

在沿煤層（或分段）底部布置的綜采工作面中采煤機，采煤機割煤后，液壓支架及時支護并移到新的位置。推移工作面前部輸送機至煤幫。此后，操作后部輸送機專用千斤頂，將后部輸送機相應前移。這樣，采過1~3刀后，按規定的放煤工藝要求，打開放煤窗口，放出已松碎的煤炭，待放出煤炭含矸量超過一定限度后，及時關閉放煤口，完成采放的全部工序的一個工藝循環。

煤礦綜采工作面采過以后，在可塌陷區一般采取垮落法使頂板巖石直接垮落，而在其他不可塌陷區（如山下開采、沿空留巷巷旁支護等）進行充填則大多采用地面的水沙、矸石等運入井下進行充填，而且在井下大面積采用局部充填時矸石僅靠煤礦后期巖巷掘進的產矸量是遠遠不夠的，這樣就不僅需要大量的地面材料，破壞地表環境，而且從地面運下大量充填材料，需要增加很多運輸設備，增加充填成本費。?

發明內容：

本發明所要解決的技術問題在于提供一種可滿足井下充填使用材料需求的煤矸同采系統及方法，能夠解決現有技術中從地面向井下運送充填材料困難，充填費用高的問題，同時可以有效保護地表環境免受破壞。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種煤矸同采系統，包括設置在綜采面的采煤機和支架，支架上端有區段回風巷，支架下端有區段運輸巷，其特征在于：所述支架為包括前位輸送機和后位輸送機的雙輸送機放頂煤支架，所述前位輸送機通過機巷轉載機連接設置在區段運輸巷內的機巷皮帶輸送機，所述后位輸送機通過風巷轉載機連接設置在回風巷內的風巷皮帶輸送機，風巷皮帶輸送機連接填充區的破碎硐室，破碎硐室通過皮帶輸送機連接攪拌機。

一種煤矸同采方法，其特征在于，該方法的具體步驟為：

a）選取井下可塌陷區且直接頂較軟的采區，布置雙輸送機放頂煤支架；

b）再用綜采一次采煤層全厚同時放落頂板軟巖；

c）在區段運輸巷和區段回風巷中分別布置機巷皮帶輸送機和風巷皮帶輸送機，采下的煤炭通過刮板機轉運至運輸巷中的機巷皮帶輸送機上外運，而放落的矸石則通過后部輸送機轉運至回風巷中的風巷皮帶輸送機再運到井下破碎硐室進行破碎；

d）矸石破碎后即可運至需要充填的采區與水泥、粉煤灰、水按比例混合后進行充填。

在進入下一采區開采時原區段運輸巷可采用沿空留巷方法作為下一區段的區段回風巷，原運煤的機巷皮帶輸送機則變為下區段運矸石的風巷皮帶輸送機。可以減少機械搬運次數和留區段煤柱的損失煤量。通過放頂煤支架在采煤同時可放落大量頂板矸石，為井下其它采區進行局部充填供給了大量的原材料，而且控制適當放落頂板矸石量可很好地解決頂板壓力問題，為煤礦安全生產起到一定效果。

本發明的煤矸同采方法，適用于在可塌陷區的頂板巖層較軟可以放落的采區煤矸同采，可為其它需要局部充填的采區或沿空留巷的巷旁支護提供大量廉價的充填骨料。

本發明可實現在采煤的同時采集矸石，以供給井下大量局部充填時所需的材料，相比從地面向井下運輸的費用大大節省，而且解決了大量采購地面材料困難并破壞環境的問題，降低局部充填的成本，通過碎石膠結充填很好的解決了山下、村莊下開采及沿空流巷的巷旁支護充填的問題，提高煤炭采出率，減少了大量的煤炭損失，同時也保護了大量的地面重要設施和村莊，保護了地面的資源和環境。

附圖說明：

圖1為本發明的系統示意圖。

具體實施方式：

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示及具體實施例，進一步闡述本發明，但不是用來限制本發明的保護范圍。