[發明專利]綠色充填礦山開采技術及工藝

在審

• 申請號: 202210291205.4
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114658481A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 賈牛駿;賈寶山;侯瑞平;穆玉兵;吳士良;申琢;成云海;秦立倫;宋開峰;高龍;崔雷;常江娜;李曉紅;韓偉;文志杰;李青海;趙吉園;薛征;劉建康;姜鵬飛;王樂濱;姜德;荊德吉;閻晶雪;張茹;李瑞林;劉林杰;熊思;孫慧敏;王肖建;馬建;王振武;高峰軍;霍俞宋;薛寶寶;李艷昌;張金宜;劉帥紅;李書庭;劉生榮;賈志芳;王晉宇;曹光明;郭慧江;潘海兵;郭五平;郝瑞云
• 申請（專利權）人: 賈牛駿
• 主分類號: E21F15/06
• 分類號: E21F15/06;E21C41/18
• 代理公司: 西安匯恩知識產權代理事務所(普通合伙) 61244
• 代理人: 曹昆

1.綠色充填礦山開采技術及工藝，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：將煤矸石放入破碎機內進行破碎細化處理，破碎后的煤矸石經過振動篩進行篩選，小顆粒落入配料機內，大顆粒煤矸石則返回到破碎機內再次破碎，配料機內進行加工后輸送至攪拌機內；

步驟2：將水泥筒倉內的粉煤灰利用螺旋輸送機輸送到計量斗內進行精確測量，得出所需測量后輸送至攪拌機內；

步驟3：利用水泵將蓄水池內的水輸送至計量斗內進行測量，測量完成后倒入攪拌機；

步驟4：攪拌機進行充分混合，同時使用除塵器進行降塵處理，混合后的膏體輸送至充填泵內；

步驟5：使用充填泵對礦山內開采厚的充填工作區內進行填充作業；

步驟6：根據制作膏體的配方，對膏體進行生產，其中1m³膏體含水0.35t，矸石1.5t，粉煤灰0.12t，水泥0.15t，外加劑0.01t。

2.根據權利要求1所述的綠色充填礦山開采技術及工藝，其特征在于：所述在步驟1中，煤矸石采用石子銅礦渣(代鐵粉)洗矸(代80％的粘士)粘土無煙煤螢石和熟料(作晶種)等七組份配料。經幾次調整配方，最后確定采用高KH輔以高鐵方案；降低燒成液相溫度和粘度，使CS吸收游離的CaO；Fe:0吸收A10后生成較多的C:S和CAF，并減慢煤矸石中過多AlO所形成的CA的快凝作用；部分原料和熟料的化學成份。

3.根據權利要求1所述的綠色充填礦山開采技術及工藝，其特征在于：洗矸石人窯驟惹易爆成粉而影響窯內通風,又導致散熱損失及硫分逸出而影響熟料的正常凝結時間；因此在操作上應嚴禁明火操作同時要保持人料、供風和出料三者平衡大風大料，穩定熱工制度。小風小料或底火太深，均會造成還原氣氛太重而影響熟料的質量。

4.根據權利要求1所述的綠色充填礦山開采技術及工藝，其特征在于：所述在步驟2中，其中粉煤灰充填材料近似膏體，質量濃度較大，通常為75％～90％，早期強度大，初凝時間較短，潮濕環境對充填材料強度的影響較小，成本低，粉煤灰代替水泥、石子等材料后期強度穩定，膏體泌水率低，一般要求煤礦充填材料的靜置泌水率小于3％，粉煤灰膏體靜置24h泌水率符合標準；管道輸送快捷，一般的矸石為骨料的充填材料對管道有較大的磨損，而粉煤灰音體充填材料的粒徑一般小于35mm，在輸送時能減少管道的磨損。

5.根據權利要求1所述的綠色充填礦山開采技術及工藝，其特征在于：粉煤灰任意排放堆集不僅污染環境，破壞生態系統，還會造成河流堵塞，其中大量化學成分不易降解，含有的重金屬Cr、As等元素還會對人體和生物造成危害8-101，而對粉煤灰進行回收利用為煤礦增加可觀的收益并減少環境污染。

6.根據權利要求1所述的綠色充填礦山開采技術及工藝，其特征在于：所述在步驟4中，充填泵采用泵送壓力高，排量大，理論最大泵送排量可達200m³/h，使用為成分復雜的高含固率、粘稠物料等，提供安全、可靠的高壓、遠距離管道輸送系統，同時實現資源節約、占地少、污染少的目的，采用全液壓控制式液壓系統，主系統全液壓控制，無電液轉換環節，可靠性高。

7.根據權利要求1所述的綠色充填礦山開采技術及工藝，其特征在于：所述充填泵采用的電磁閥配有獨特的手動應急操作裝置，泵送部分:料斗采用耐磨鋼板，并經過優化設計積料；輸送缸內壁雙層鍍硬鉻厚度達300m，針對大排量充填工藝維修難度大、不方便的特點對易損件進行專門設計，眼鏡板、切制環等易損件使用壽命大大提高；德國進口的活寒密封體，具有很好的耐磨性能；S管采用螺栓連接的可拆式結構內壁堆焊硬質合金耐磨材料；高壓軟啟動柜:對電機啟動、運行具有監控、保護等功能，由電腦中央集成控制；煤礦井下實現綠色開采-礦用混凝土輸送泵-礦用排水、快速封閉/壁后充填/打水倉。

8.根據權利要求1所述的綠色充填礦山開采技術及工藝，其特征在于：所述在步驟6中，通過精確計量系統將一定比例的材料進行配比，形成膏體，可根據現場頂底板條件和材料特性，對配方進行調整。