[發(fā)明專利]一種流態(tài)化矸石本層鄰面嗣后充填系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110707624.7 | 申請日： | 2021-06-24 |
| 公開（公告）號： | CN113339058A | 公開（公告）日： | 2021-09-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 周楠;張吉雄;孫強(qiáng);高峰;李猛;李百宜;閆浩 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國礦業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | E21F15/00 | 分類號： | E21F15/00;E21F17/00;E21F15/06 |
| 代理公司： | 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 陳國強(qiáng) |
| 地址： | 221116 江蘇省徐州*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 流態(tài)化 矸石 層鄰面 嗣后 充填 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種流態(tài)化矸石本層鄰面嗣后充填系統(tǒng)，其特征在于，所述充填系統(tǒng)包括料漿制備系統(tǒng)、料漿輸送系統(tǒng)和采空區(qū)充填系統(tǒng)，
所述料漿制備系統(tǒng)包括矸石倉、蓄水池和攪拌機(jī)(5)，所述矸石倉、蓄水池均與所述攪拌機(jī)(3)連接；
所述料漿輸送系統(tǒng)包括充填泵(4)、充填管路(5)，所述充填管路(5)通過充填泵(4)與所述攪拌機(jī)(3)連接；
所述采空區(qū)充填系統(tǒng)包括煤壁注漿鉆孔(8)，所述煤壁注漿鉆孔(8)設(shè)置在區(qū)段煤柱上；所述充填管路(5)的末端連接至所述煤壁注漿鉆孔(8)中向采空區(qū)進(jìn)行充填。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流態(tài)化矸石本層鄰面嗣后充填系統(tǒng)，其特征在于，所述料漿制備系統(tǒng)、料漿輸送系統(tǒng)和采空區(qū)充填系統(tǒng)均布置在井下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流態(tài)化矸石本層鄰面嗣后充填系統(tǒng)，其特征在于，所述料漿制備系統(tǒng)還包括破碎機(jī)(1)、輸送機(jī)(2)，所述破碎機(jī)(1)的出口通過輸送機(jī)(2)與所述矸石倉的矸石入口連接，所述矸石倉的矸石出口通過輸送機(jī)(2)與所述攪拌機(jī)(3)連接；所述破碎機(jī)(1)包括顎式破碎機(jī)和復(fù)合式破碎機(jī)，其中，所述顎式破碎機(jī)與復(fù)合式破碎機(jī)通過輸送機(jī)連接，所述顎式破碎機(jī)用于初步破碎，所述復(fù)合式破碎機(jī)用于二次破碎。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流態(tài)化矸石本層鄰面嗣后充填系統(tǒng)，其特征在于，所述矸石倉內(nèi)儲存矸石，所述矸石的充填粒徑8mm，所述矸石來源于洗選矸石和掘進(jìn)矸石，所述矸石的巖性包括泥巖、泥質(zhì)砂巖或砂巖中至少一種；所述矸石與水混合形成的料漿的質(zhì)量濃度為70％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流態(tài)化矸石本層鄰面嗣后充填系統(tǒng)，其特征在于，所述料漿輸送系統(tǒng)還包括三通管(7)和環(huán)形流量計(jì)(6)，所述充填管路(5)由若干鋼管連接組成，相鄰所述鋼管之間連接有所述環(huán)形流量計(jì)(6)；所述充填管路(5)設(shè)于回風(fēng)巷中，所述煤壁注漿鉆孔(8)通過所述三通管(7)與所述充填管路(5)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流態(tài)化矸石本層鄰面嗣后充填系統(tǒng)，其特征在于，所述煤壁注漿鉆孔(8)的鉆孔半徑r0為0.1～0.2m，所述煤壁注漿鉆孔(8)的鉆孔深度即是煤柱的寬度，為3～10m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種流態(tài)化矸石本層鄰面嗣后充填系統(tǒng)，其特征在于，所述煤壁注漿鉆孔(8)不少于一個，當(dāng)所述煤壁注漿鉆孔(8)的數(shù)量大于1時，相鄰的所述煤壁注漿鉆孔(8)的間距L為2倍料漿擴(kuò)散半徑，其計(jì)算公式為：
式中，P0為注漿壓力，MPa；T表示注漿時間，s；b為裂隙開度，mm；r0為鉆孔半徑，m；μ為料漿動力粘度，N·s/m2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流態(tài)化矸石本層鄰面嗣后充填系統(tǒng)，其特征在于，所述采空區(qū)充填系統(tǒng)還包括高壓閥門(9)和管口壓力計(jì)(10)，每個所述煤壁注漿鉆孔(8)前均設(shè)有所述高壓閥門(9)和管口壓力計(jì)(10)，根據(jù)管口壓力控制注漿時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流態(tài)化矸石本層鄰面嗣后充填系統(tǒng)的充填方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)矸石倉中的矸石和蓄水池中的水通過攪拌機(jī)(3)進(jìn)行攪拌制備成料漿；
(2)所述料漿經(jīng)充填泵(4)泵入充填管路(5)，輸送至充填區(qū)域；
(3)充填管路(5)中的料漿通過所述煤壁注漿鉆孔(8)對采空區(qū)進(jìn)行充填。
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