[發明專利]一種煤礦井下智能矸石泵送充填系統

在審

• 申請號: 201910018443.6
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109653791A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 王方田;班建光;梁寧寧;耿繼業
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F15/10
• 分類號: E21F15/10;E21F15/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 周敏

一種煤礦井下智能矸石泵送充填系統，包括矸石破碎系統、攪拌系統和噴射充填系統，矸石破碎系統包括矸石運送皮帶機、矸石轉載機一和矸石破碎機，攪拌系統包括矸石轉載機二、螺旋給料機、攪拌機、儲漿裝置和水管，噴射充填系統包括充填泵、鋼編管和智能移動噴射裝置。智能移動噴射裝置包括液壓系統和智能自移履帶噴射車，智能自移履帶噴射車包括車架和履帶，液壓系統包括液壓泵站、控制部、移動導軌、噴射移動部和液壓千斤頂。本發明的一種煤礦井下智能矸石泵送充填系統，集矸石運送、破碎、攪拌、噴射、控制于一體，自動化程度高，實現了矸石的智能化泵送充填，避免了煤礦矸石升井處理困難、煤礦空巷存在安全隱患等問題。

技術領域

本發明涉及井下矸石充填技術，具體涉及一種煤礦井下智能矸石泵送充填系統。

背景技術

矸石是在煤礦建井和生產過程中產生的含碳量較低、硬度高于煤的固體廢棄物。一方面，矸石升井不僅會產生額外的提升費用、降低煤的提升效率，而且煤礦長期生產過程中產生的大量煤矸石堆積而成的矸石山具有一系列危害：侵占、破壞耕地、損害臨近的土壤和農作物；矸石山中含有的煤、黃鐵礦等氧化會放出熱量引起矸石山自燃，造成火災并產生有毒有害氣體；矸石山產生的粉塵會隨風飄散，污染大氣；矸石山的堆積可能會造成滑坡事故，造成人員傷亡；矸石山中天然放射性元素會造成環境污染，對人體造成危害。矸石升井帶來的一系列環保問題，給礦井綠色可持續發展帶來嚴重挑戰。另一方面，在煤礦井下存在很多空巷，包括廢棄的卸壓巷和準備巷道等。若不對空巷進行充填，會產生一系列的安全問題：當有設備在空巷上方作業時，如果空巷上覆巖層突然垮塌，設備會傾覆或陷落于坍塌的區域，造成人員傷害、設備損壞等事故；由于鉆孔、垮塌等原因從空巷中逸出有毒有害氣體也會對作業人員造成傷害；密閉的空巷與外界空氣聯通后可能會引起隱蔽火區復燃、蔓延，極有可能引起瓦斯爆炸事故，危及人員設備安全。煤礦井下空巷若不及時處理會產生大量安全隱患，不利于井下安全管理。

發明內容

本發明的目的在于提供一種煤礦井下智能矸石泵送充填系統，以克服現有的升井矸石難以處理、井下空巷存在安全隱患等缺陷。

為實現上述發明目的，本發明的技術方案具體如下：

一種煤礦井下智能矸石泵送充填系統，包括矸石破碎系統、攪拌系統和噴射充填系統，矸石破碎系統包括矸石運送皮帶機、矸石轉載機一和矸石破碎機，矸石運送皮帶機位于矸石轉載機后方，矸石破碎機位于矸石轉載機前方，矸石轉載機的后端位于矸石運送皮帶機前端之下，矸石轉載機的前端位于矸石破碎機進料口上方。攪拌系統包括矸石轉載機二、螺旋給料機、攪拌機、儲漿裝置和水管，矸石轉載機二的后端位于矸石破碎機出料口下方，矸石轉載機二的前端位于攪拌機進料口上方，螺旋給料機的前端位于攪拌機進料口上方，螺旋給料機中存放有粉煤灰和水泥，水管的出水口位于攪拌機進料口上方，攪拌機位于儲漿裝置上方，攪拌機的下部具有出料口，出料口上安裝有自動閘口。噴射充填系統包括充填泵、鋼編管和智能移動噴射裝置，充填泵的后端通過連接鋼管與儲漿裝置側壁底部相連，鋼編管的后端通過連接頭充填泵相連，鋼編管前端為噴射管口，噴射管口架設在智能移動噴射裝置上。

作為本發明進一步優選的技術方案，所述智能移動噴射裝置包括液壓系統和智能自移履帶噴射車，智能自移履帶噴射車包括車架和履帶，車架架在履帶上；液壓系統包括液壓泵站、控制部、移動導軌、噴射移動部和液壓千斤頂，液壓泵站與控制部相連，控制部固定在車架上方，控制部內具有電動閥閘，移動導軌水平固定在車架上方，噴射移動部位于移動導軌上，噴射移動部可在移動導軌上做左右往復運動，噴射移動部的運動方向垂直于所述噴射管口的噴射方向；液壓千斤頂固定在噴射移動部上方，所述噴射管口固定在液壓千斤頂上方；液壓千斤頂和噴射移動部分別與控制部相連，通過控制部控制噴射移動部左右往復運動實現所述噴射管口的左右擺動，通過電動閥閘控制液壓千斤頂實現所述噴射管口的升降。

作為本發明進一步優選的技術方案，還包括液壓連桿和擋矸板，液壓連桿的后端固定在所述車架上，液壓連桿的前端安裝有擋矸板，液壓連桿的液壓缸通過管路與所述電動閥閘相連，通過所述電動閥閘控制液壓連桿的伸縮實現擋矸板的前后運動。