[發明專利]一種用于處理固體廢棄物的采空區循環注漿充填系統

在審

• 申請號: 201911360576.8
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111014251A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 申斌學;朱磊;古文哲;張新福;宋天奇;劉治成;潘浩;秋豐岐;吳玉意;李娟
• 申請（專利權）人: 中煤能源研究院有限責任公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;E21F15/00;B01D36/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種用于處理固體廢棄物的采空區循環注漿充填系統，包括制漿系統、注漿充填系統和水資源回收系統；制漿系統，用于將待處理的固體廢棄物研磨成設定粒徑的微小顆粒，并與水混合制成特定濃度的漿體；注漿充填系統，用于將制漿系統制成的漿體由高位注入采空區，利用采空區的過濾特性和漿體的沉淀特征，使得漿體在采空區由高位流向低位的過程中發生固液分離，固體顆粒沉淀于采空區，以達到處理固體廢物物的目的；水資源回收系統，用于將流至低位采空區的凈水予以回收，并輸送至制漿系統用于固體廢棄物的制漿，達到水資源的循環利用。本發明與傳統的固體廢棄物充填方法相比，具有建設工程量小、投資少、成本低、對礦井生產系統影響小等優勢。

技術領域

本發明涉及一種處理固體廢棄物的系統，具體涉及一種用于處理固體廢棄物的采空區循環注漿充填系統。

背景技術

近年來，隨著我國工業水平的不斷發展，工業固廢的處理成為困擾眾多企業的一項技術難題，特別像煤礦生產過程中產生的矸石、火電廠燃煤后產生的粉煤灰，這些固體廢棄物由于產量巨大，地面排放對生態環境的破壞非常嚴重，因此，處理難度極大。目前，國內固體廢棄物處理的方式較多，包括綜合化利用、制造建材等，但是能規模化的處理固體廢棄物的方式主要為井下采空區充填。傳統的固體廢棄物井下充填由于投資大、成本高，嚴重制約了充填技術的推廣和應用，因此，亟需一種投資少、工程小、運行成本低的固體廢棄物充填系統。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種用于處理固體廢棄物的采空區循環注漿充填系統，以實現減少固體廢棄物井下充填的項目投資和降低充填成本的目的。

本發明采用如下技術方案來實現的：

一種用于處理固體廢棄物的采空區循環注漿充填系統，該系統包括制漿系統、注漿充填系統和水資源回收系統；其中，制漿系統，用于將待處理的固體廢棄物研磨成設定粒徑的微小顆粒，并與水混合制成特定濃度的漿體；注漿充填系統，用于將制漿系統制成的漿體由高位注入采空區，利用采空區的過濾特性和漿體的沉淀特征，使得漿體在采空區由高位流向低位的過程中發生固液分離，固體顆粒沉淀于采空區，以達到處理固體廢物物的目的；水資源回收系統，用于將流至低位采空區的凈水予以回收，并輸送至制漿系統用于固體廢棄物的制漿，達到水資源的循環利用。

本發明進一步的改進在于，待處理的固體廢棄物研磨成的微小顆粒不與水發生化學性溶解。

本發明進一步的改進在于，注漿充填系統利用地面注漿鉆孔、井下注漿鉆孔或在井下巷道布置輸漿管道的方式向采空區高位進行注漿。

本發明進一步的改進在于，該系統利用同一煤層的自然高差布置注漿充填系統和水資源回收系統，其具體方法為：若采煤工作面為仰采工作面，則注漿充填系統管道終端布置于工作面停采線附近，水資源回收系統管道起點布置于工作面原開切眼處；若采煤工作面為俯采工作面，則注漿充填系統管道終端布置于工作面原開切眼處，水資源回收系統管道起點布置于工作面停采線附近。

本發明進一步的改進在于，該系統利用煤層群的縱向落差布置注漿充填系統和水資源回收系統，其中注漿充填系統管道從上層煤通過鉆孔的形式到達下層煤采空區，水資源回收系統管道起點布置于下煤層原開切眼處。

本發明進一步的改進在于，制漿系統位于地面或井下。

本發明進一步的改進在于，固體廢棄物為煤矸石、粉煤灰、電廠爐渣或工業建筑垃圾。

本發明進一步的改進在于，制漿系統制漿的濃度和粒徑需要根據采空區的長度、坡降以及采空區巖石特性和垮落特征來確定，漿體滿足由采空區高位流至低位的過程中發生固液分離。

本發明至少具有以下有益的技術效果：