[發(fā)明專利]一種煤礦固體充填材料投料系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210351329.3
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN102889097A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉建功;趙慶彪
• 申請（專利權(quán)）人: 河北煤炭科學(xué)研究院
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 李志民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦山采空區(qū)充填技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煤礦固體充填材料投料系統(tǒng)，具體涉及一種煤礦固體（散料）充填材料垂直投料系統(tǒng)。

背景技術(shù)

礦山采空區(qū)是采礦后留下的地下空區(qū)，如果不進(jìn)行充填，會造成地面塌陷，帶來危險。煤礦井下充填采空區(qū)可以減少地面下沉，消除不安全因素。充填開采就是在井下或地面充填材料將采空區(qū)充填起來，達(dá)到控制地表沉陷，提高煤炭資源的開采率。當(dāng)前煤礦采空區(qū)充填的主要材料是矸石，另外還有煤粉灰和鋼渣（冶金渣）。

充填法采煤技術(shù)中，固體充填（矸石和粉煤灰散料）是普遍采用的方法，充填技術(shù)主要包括充填設(shè)備的選擇、充填材料選擇與制備和充填投料、輸送系統(tǒng)等。固體材料投料輸送系統(tǒng)一般采用投料孔投送到井下，然后使用煤礦帶式輸送機(jī)或刮板運(yùn)輸機(jī)等運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)到充填點(diǎn)充填。其中投料系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)固體（散料）充填材料安全、高效地輸送到井下進(jìn)行充填的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種煤礦固體充填材料投料系統(tǒng)，以擴(kuò)大煤礦采空區(qū)的的投送充填能力，提高充填效果和投送充填的安全性。

本發(fā)明煤礦固體充填材料投料系統(tǒng)，包括充填控制室、矸石料倉、煤灰料倉、投料管、井下料倉和井下輸送系統(tǒng)。投料管設(shè)有矸石入口和粉煤灰入口，矸石料倉與矸石入口連接，煤灰料倉與粉煤灰入口連接。投料管通過井下密閉室與井下料倉連接，井下料倉與井下輸送系統(tǒng)連接。井下密閉室設(shè)有抗沖擊緩沖裝置，抗沖擊緩沖裝置位于井下密閉室的底部。井下輸送系統(tǒng)包括輸送機(jī)和輸送巷道，輸送巷道連接到充填點(diǎn)。投料管為垂直狀態(tài)，垂直度為±1%。投料管由護(hù)孔壁鋼管和雙層耐磨管構(gòu)成。井下料倉的下部為向一側(cè)傾斜的底部縮口結(jié)構(gòu)，底部縮口部分形成的角度α為70°～80°，底部縮口壁上套有陶瓷耐磨管。井下料倉的上口安裝外泄式導(dǎo)風(fēng)軟管。

????抗沖擊緩沖裝置為傘形結(jié)構(gòu)，包括緩沖蓋、4～12個彈簧、鋼梁、底座、支撐板和定位器。鋼梁支承支撐板，彈簧固定在支撐板上，彈簧上部與緩沖蓋連接。定位器安裝在緩沖蓋下部的中心。輸送機(jī)為膠帶輸送機(jī)或刮板輸送機(jī)。井下料倉裝有滿倉報警裝置和料倉清理裝置，滿倉報警裝置的監(jiān)控探頭位于井下料倉入口以下9～11m處。料倉清理裝置為壓風(fēng)快速起閉破拱設(shè)備。投料管的直徑為通過管道最大物料粒徑的4～5倍，優(yōu)選投料管直徑為450～600mm。護(hù)孔壁鋼管的直徑為600～800mm，壁厚為10～14mm。

????煤礦固體充填材料投料系統(tǒng)為封閉空間，投料管下口通過抗沖擊緩沖裝置與井下料倉緊密連接。封閉的投料系統(tǒng)，投料時下部形成氣墊，起到阻尼作用，有利于充填物料的充分混合，減少充填物料對系統(tǒng)管壁的沖擊和損傷。投料管為垂向大口徑管路，充填材料向井下輸送時，充填材料在投料管的流動狀態(tài)為稀疏氣固兩相流，中間下落流動相的密度大，速度快，周圍密度小，下落相對速度慢，有利于物料的流動和流動中混合，避免堵塞，同時減少和避免充填物料沖刷摩擦管壁。煤礦固體充填材料投料系統(tǒng)用于散料充填材料的輸送和充填。

????與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明煤礦充填固體材料投料系統(tǒng)具有的優(yōu)點(diǎn)是：①采用大口徑的垂直投料管輸送，投料管由護(hù)孔壁鋼管和雙層耐磨管構(gòu)成，擴(kuò)大了充填材料的投送能力，提高了充填效果和充填的安全性。垂向大口徑管路的投料管，有利于充填材料向井下輸送，避免堵塞和損傷管壁。②井下料倉的底部縮口壁套有陶瓷耐磨管，陶瓷耐磨管套具有良好潤滑性、耐沖擊性、耐磨損性和防吸水性，改善了料倉表面的光滑度，防止粘倉發(fā)生。③傘形抗沖擊緩沖裝置可緩解充填材料下落沖擊力，降低充填材料的壓實(shí)度，防止堵倉。④井下料倉的下部縮口角度大于70°，可以防止矸石倉內(nèi)壁形成的矸石滯留和堵倉的發(fā)生。⑤井下料倉安裝堵倉報警系統(tǒng)，一旦發(fā)生堵倉立即報警，避免堵倉進(jìn)一步惡化。⑥在井下料倉的上口安設(shè)外泄式導(dǎo)風(fēng)軟管，可及時地把井下料倉中的空氣排到儲料倉外部，防止倉內(nèi)空氣被壓縮形成自然拱而堵倉。

附圖說明

圖1為本發(fā)明煤礦固體充填材料投料系統(tǒng)的流程框圖；

圖2為煤礦固體充填材料投料系統(tǒng)的流程示意圖；

圖3為抗沖擊緩沖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

1—充填控制室、2—粉煤灰入口、3—矸石入口、4—矸石料倉、5—投料管、6—抗沖擊緩沖裝置、7—井下料倉、8—輸送機(jī)、9—輸送巷道、10—井下密閉室、11—緩沖蓋、12—彈簧、13—鋼梁、14—底座、15—支撐板、16—滿倉報警裝置、17—料倉清理裝置、18—充填點(diǎn)、19—煤灰料倉、20—定位器、21—底部縮口。

具體實(shí)施方式