[發(fā)明專利]一種利用地面定向鉆孔進行矸石充填采煤技術(shù)方法

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• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN112943245A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 張育寶;王啟慶;王昆;李達明;郭陽陽;孟飛;袁飛;柏偉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中勘資源勘探科技股份有限公司
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/00
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 徐昶

本發(fā)明公開一種利用地面定向鉆孔進行矸石充填采煤技術(shù)方法，將礦石分選后的矸石通過破碎后進入球磨機，碾壓成矸石粉末，根據(jù)采煤工作面等的設計和地質(zhì)、開采技術(shù)條件，利用注漿泵和風泵等組成的輸送系統(tǒng)，以L型等地面鉆孔為通道，將加工的矸石充填到”離層”和采空區(qū)中，達到隨采隨充和矸石零排放的目的，實現(xiàn)綠色開采的一種技術(shù)方法。矸石的利用，可以實現(xiàn)礦山固廢零排放，有效的改善礦區(qū)工作和生活環(huán)境；矸石充填到采空區(qū)，增加采礦區(qū)域的強度，降低坍塌等風險，有利于安全、高效開采；矸石充填到離層，可以實現(xiàn)地面減沉，達到“三下開采”的目標。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤炭開采加工領(lǐng)域，具體是一種利用地面定向鉆孔進行矸石充填采礦技術(shù)方法。

背景技術(shù)

煤炭是一種主要的能源，在國民經(jīng)濟中起著舉足輕重的作用。60年來中國的煤炭工業(yè)為國民經(jīng)濟發(fā)展作出了重要貢獻。煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中，分別占76％和69％左右，有力地支撐了國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展。煤炭提供了78％的發(fā)電能源；其次，煤炭是中國的主要化工原料之一，提供了70％的化工原料；再次，煤炭是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)人民生活的重要物質(zhì)，60％的民用商品能源是由煤炭提供。在探明的能源中，煤炭占94.3％。在未來的50～60年內(nèi)，隨著新能源和可再生能源、水電和核電的發(fā)展，煤炭在一次能源中的消費比重會有所下降，日本2011年福島9.0級大地震后造成的的核泄漏，世界各國對核能利用更加慎重。所以煤炭仍將是我國的主要能源。

我國是世界上第一產(chǎn)煤大國，其中有25％的煤層中存在夾矸，由于矸石夾在煤層中間，傳統(tǒng)的采煤工藝只能將煤和矸石一并采出，其結(jié)果是煤中混入了大量矸石，導致煤質(zhì)大幅度下降。同時大量矸石由井下運致地面也浪費了大量的人力物力。另外大量矸石被踩出后，不但加大了采空空間，加劇了地表塌陷，而且矸石采出在地面囤積還要占用大量土地，存放時間一長矸石中的硫燃燒，產(chǎn)生大量二氧化硫嚴重污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用地面定向鉆孔進行矸石充填采煤技術(shù)方法

利用原煤分選后的和矸石，矸石進入破碎機和球磨機，碾壓成矸石粉末，地面鉆孔將粉末通入投料井內(nèi)，通過高壓鼓風吹入離層和采空區(qū)，充填采煤技術(shù)方法

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種利用地面定向鉆孔進行矸石充填采煤技術(shù)方法，所述技術(shù)方法包括破碎機、球磨機、皮帶機和高壓氣閥，將矸石送入破碎機破碎后進入研磨裝置，碾壓成粉末，通過地面鉆孔和輸送系統(tǒng)充填到離層或采空區(qū)，矸石破碎成能夠進入研磨裝置所碾壓大小。

進一步地，所述研磨裝置將破碎后的矸石碾壓成Ⅲ級粉煤灰粒度大小。

進一步地，所述鉆孔位置在開采工作面8-20m后或在離層區(qū)，布置L型分支鉆孔，形成投料井。

進一步地，所述投料井到達離層和采空區(qū)。

進一步地，所述矸石粉末輸送至注漿站，并向內(nèi)加入粉煤灰、混合劑等形成混合料。

進一步地，所述混合料按重量份配比為矸石粉末40-100％，粉煤灰0-60％，混合劑0-5％，通過注漿機將混合漿料注入離層和采空區(qū)。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明充填采煤技術(shù)方法可以高效的將原煤分選后的矸石碾壓成達到Ⅲ級粉煤灰細度；

2、本發(fā)明充填采煤技術(shù)方法將矸石粉末化和制成混合漿液重新填入離層和采空區(qū)，增加采煤區(qū)域的強度，降低地表下沉，環(huán)保節(jié)能，降低地表下沉量，環(huán)保節(jié)能，減少矸石山和美化生活環(huán)境。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。