[發(fā)明專(zhuān)利]一種井下沿空留巷充填系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510280200.1
• 申請(qǐng)日: 2015-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104948223B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段天宏;陸菜平;李乃梁;熊勝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21F15/00
• 分類(lèi)號(hào): E21F15/00
• 代理公司: 徐州市淮海專(zhuān)利事務(wù)所32205
• 代理人: 華德明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及井下充填系統(tǒng)及方法，尤其涉及井下沿空留巷充填或有井式煤炭地下氣化燃空區(qū)充填系統(tǒng)。

背景技術(shù)

矸石是我國(guó)排放量最大的工業(yè)廢渣,約占全國(guó)工業(yè)廢渣排放總量的1/4。而我國(guó)矸石的總利用率僅25%左右。這些長(zhǎng)期堆存的矸石不僅占?jí)毫舜罅客恋睾土继?其淋溶水污染地下水源和江河地表水,而且自燃的矸石釋放出大量有害氣體,造成大氣污染,破壞生態(tài)平衡,給人類(lèi)造成危害。但是矸石確是一種很好的井下充填材料。

為了回收傳統(tǒng)采礦方式中留設(shè)的保安煤柱，采用一定的技術(shù)手段將上一區(qū)段的順槽重新支護(hù)留給下一個(gè)區(qū)段使用，這種留巷的做法是沿著采空區(qū)邊緣在原順槽位置保留就稱(chēng)為沿空留巷。沿空留巷可以最大限度回收資源，避免煤體損失。但是目前的沿空留巷巷旁充填技術(shù)和工藝存在占用空間大，設(shè)備不易轉(zhuǎn)場(chǎng)，準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)從而導(dǎo)致不易與留巷時(shí)間契合的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種井下沿空留巷充填系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)占用空間小、不需要在井下開(kāi)挖硐室和基坑、各部分設(shè)備易轉(zhuǎn)場(chǎng)、充填準(zhǔn)備時(shí)間短，此外，其將不出井的矸石作為充填材料之一，能避免部分矸石升井而需要消耗的各種資源和升井后的環(huán)境污染、土地占用及自燃等問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種井下沿空留巷充填系統(tǒng)，包括攪拌機(jī)、充填泵、V型側(cè)卸式矸石礦車(chē)、波狀擋邊帶式輸送機(jī)、細(xì)集料礦車(chē)、主螺旋輸送機(jī)、設(shè)置在運(yùn)輸巷中相互平行的細(xì)集料礦車(chē)股道和矸石礦車(chē)股道，所述攪拌機(jī)和充填泵均設(shè)置在平板車(chē)上，所述波狀擋邊帶式輸送機(jī)橫向地設(shè)置在細(xì)集料礦車(chē)股道和矸石礦車(chē)股道之間；

至少一輛所述V型側(cè)卸式矸石礦車(chē)運(yùn)行在所述矸石礦車(chē)股道上，其一側(cè)的底部開(kāi)口通過(guò)漏斗與波狀擋邊帶式輸送機(jī)的入料口相連，所述波狀擋邊帶式輸送機(jī)的出料口與攪拌機(jī)的入料口相連；

所述主螺旋輸送機(jī)縱向地設(shè)置在平板車(chē)上，至少一輛所述細(xì)集料礦車(chē)運(yùn)行在所述的細(xì)集料礦車(chē)股道上，其出料口與主螺旋輸送機(jī)的入料口相連，所述主螺旋輸送機(jī)的出料口與攪拌機(jī)的入料口相連；

所述攪拌機(jī)的出料口與充填泵的入料口通過(guò)管路連接，所述充填泵的出料口通過(guò)高壓充填管道與充填區(qū)域相連；

所述細(xì)集料礦車(chē)股道和矸石礦車(chē)股道之間設(shè)置有至少一個(gè)道岔，所述細(xì)集料礦車(chē)股道上設(shè)置有與道岔相配合的扳道器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述細(xì)集料礦車(chē)的出料口通過(guò)在其底部設(shè)置的小型螺旋輸送機(jī)與主螺旋輸送機(jī)的入料口相連。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主螺旋輸送機(jī)為傾斜式螺旋輸送機(jī)或LC型垂直式螺旋輸送機(jī)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述細(xì)集料礦車(chē)為端卸式礦車(chē)或側(cè)卸式礦車(chē)。

一種井下沿空留巷充填方法，包括以下步驟：

步驟一：在所需充填區(qū)域附近設(shè)置加強(qiáng)支護(hù)帶；

步驟二：在運(yùn)輸巷中鋪設(shè)一對(duì)相互平行的細(xì)集料礦車(chē)股道和矸石礦車(chē)股道，并在兩股道之間鋪設(shè)至少一條道岔和與所述道岔相配合的扳道器；在細(xì)集料礦車(chē)股道和矸石礦車(chē)股道的外側(cè)分別設(shè)置留寬道和人行道；

步驟三：將波狀擋邊帶式輸送機(jī)設(shè)置在兩股道之間并靠近所需充填區(qū)域；

步驟四：將充填泵的入料口與攪拌機(jī)的出料口相連，將攪拌機(jī)的入料口與主螺旋輸送機(jī)的出料口相連，并將充填泵、攪拌機(jī)、主螺旋輸送機(jī)依次固定設(shè)置在平板車(chē)上，將平板車(chē)通過(guò)細(xì)集料礦車(chē)股道運(yùn)送到波狀擋邊帶式輸送機(jī)附近，并使波狀擋邊帶式輸送機(jī)的出料口與攪拌機(jī)的入料口相連；

步驟五：選用井下不出井的小于20mm的小塊矸石作為主填充材料，用至少一輛V型側(cè)卸式矸石礦車(chē)將主填充材料通過(guò)矸石礦車(chē)股道運(yùn)送到波狀擋邊帶式輸送機(jī)附近，將主填充材料通過(guò)V型側(cè)卸式矸石礦車(chē)的出料口傳輸給波狀擋邊帶式輸送機(jī)的入料口，波狀擋邊帶式輸送機(jī)通過(guò)其出料口將矸石輸送到攪拌機(jī)的入料口中；用至少一輛細(xì)集料礦車(chē)將細(xì)集料和水通過(guò)細(xì)集料礦車(chē)股道運(yùn)送到主螺旋輸送機(jī)附近，并將細(xì)集料和水通過(guò)細(xì)集料礦車(chē)的出料口傳輸給主螺旋輸送機(jī)的入料口，主螺旋輸送機(jī)通過(guò)其出料口將細(xì)集料和水輸送到攪拌機(jī)的入料口中；

步驟六：?jiǎn)?dòng)攪拌機(jī)，將矸石、細(xì)集料和水充分?jǐn)嚢韬笮纬筛囿w充填材料并通過(guò)充填泵將該膏體充填材料經(jīng)高壓充填管道輸送到所需充填區(qū)域；

步驟七：隨著填充工作面的推進(jìn)，及時(shí)調(diào)整各充填設(shè)備的位置并重新建立連接，并在充填設(shè)備的前方及時(shí)設(shè)置新的加強(qiáng)支護(hù)帶；

步驟八：當(dāng)步驟五中的V型側(cè)卸式矸石礦車(chē)和細(xì)集料礦車(chē)卸完料后，空車(chē)可以根據(jù)礦車(chē)隊(duì)列情況選擇從原來(lái)進(jìn)入的股道退出，或者通過(guò)道岔從另一條股道退出。