老矿井井下掘进矸石充填系统的布置方法及使用方法与流程

    专利查询2026-03-03  14


    本发明属于井下掘进矸石充填处置,具体涉及老矿井井下掘进矸石充填系统的布置方法,还涉及上述老矿井井下掘进矸石充填系统的使用方法。


    背景技术:

    1、我国每年矸石产量约占煤炭产量10~20%,部分煤矿甚至高达25%,大规模的矸石排放不仅压占土地资源,破坏土壤、水体及大气环境,还存在自燃、滑坡等安全隐患。故采用矸石进行井下充填是目前处理矸石的最有利的措施,能够有效控制地面沉陷、损毁耕地,减少煤矸石排放量。对此,新建矿井在矿区设计阶段就提前规划建立矸石充填系统便于后期施工;对于一些老矿井而言,面临矸石处置负担,矿井辅助运输一般采用矿车,运料系统运量小、运速慢且不连续,采用皮带将煤炭与矸石同步运输系统能够实现连续运输,但是会增加系统无效提升,且矸石运至地面给洗选系统增加负担,煤炭与矸石井下分时分运也会影响运输效率。同时,老矿井井下可利用空间受限,布置矸石充填系统困难,需要对井下生产系统部分改造,增加了生产成本。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供老矿井井下掘进矸石充填系统的布置方法,解决现有老矿井矸石运输效率低以及布设充填系统需对生产系统进行改造,造成成本高的问题。

    2、本发明的另一目的是提供老矿井井下掘进矸石充填系统的使用方法。

    3、本发明所采用的技术方案是,老矿井井下掘进矸石充填系统的布置方法,包括工作面胶运顺槽、顺槽联巷、工作面胶运顺槽联巷,工作面胶运顺槽联巷内设置有矸石破碎输送单元,工作面胶运顺槽内设置有制浆单元,顺槽联巷内设置有搅拌泵送单元,矸石破碎输送单元按照矸石运输方向的末端与制浆单元连接,制浆单元与搅拌泵送单元连接,从而构成充填系统。

    4、本发明的特点还在于,

    5、矸石破碎输送单元包括工作面胶运顺槽联巷内底设置有受矸坑,受矸坑通过地埋刮板与通过式破碎机连接,通过式破碎机通过地埋刮板与细碎机连接,细碎机与上料皮带的一端连接,上料皮带的另一端与梭车组连接,梭车组连接有称重皮带。

    6、梭车组包括若干依次连接的梭车。

    7、制浆单元包括湿式球磨机,湿式球磨机通过溜槽与浆液池连接,浆液池通过管道与渣浆泵连接,湿式球磨机连接有水管连接,水管上设置有水阀,湿式球磨机与称重皮带连接。

    8、搅拌泵送单元包括搅拌机,搅拌机与充填泵连接,充填泵与充填管道连接,搅拌机与渣浆泵连接。

    9、本发明所采用的另一技术方案是,老矿井井下掘进矸石充填系统的使用方法,采用上述布置方法构成的充填系统,具体按照以下步骤实施:

    10、步骤1,在工作面回采结束后施工密闭墙,矿井内掘进矸石由若干串联的侧卸式矿车将矸石运至受矸坑内;

    11、步骤2,将受矸坑内矸石进行处理后进行充填。

    12、本发明的特点还在于,

    13、步骤2的具体过程为:将受矸坑内矸石通过地埋刮板运至通过式破碎机内进行破碎,再通过地埋刮板输送至细碎机进行二次破碎,再通过上料皮带将破碎后的矸石输送至梭车,再经过称重皮带称重后输送至湿式球磨机,打开水阀,将井下消防洒水沿着水管输送至湿式球磨机内研磨,研磨至设计浆液浓度后自流至浆液池内,渣浆泵再将浆液泵送至搅拌机进行搅拌,搅拌后的浆液自流至充填泵沿着充填管道输送至充填区域进行充填。

    14、本发明的有益效果是:

    15、(1)本发明老矿井井下掘进矸石充填系统的布置方法,在不改变矿井原生产系统的情况下,利用井下现有巷道布设充填单元将矸石直接进行处理充填,不需重新掘进巷道,相应的不影响老矿井正常采掘接续,节约巷道掘进支护成本,矸石就地充填消纳,减少矸石无效提升,提高运输效率,综合效益显著;

    16、(2)本发明老矿井井下掘进矸石充填系统的使用方法,利用老矿井现有生产系统,对矸石进行运输、破碎、制浆、充填,过程简单,易于操作,效率高。



    技术特征:

    1.老矿井井下掘进矸石充填系统的布置方法,包括工作面胶运顺槽(12)、顺槽联巷(10)、工作面胶运顺槽联巷(8),其特征在于,所述工作面胶运顺槽联巷(8)内设置有矸石破碎输送单元,所述工作面胶运顺槽(12)内设置有制浆单元,所述顺槽联巷(10)内设置有搅拌泵送单元,所述矸石破碎输送单元按照矸石运输方向的末端与制浆单元连接,制浆单元与搅拌泵送单元连接,从而构成充填系统。

    2.根据权利要求1所述的老矿井井下掘进矸石充填系统的布置方法,其特征在于,所述矸石破碎输送单元包括工作面胶运顺槽联巷(8)内底设置有受矸坑(17),所述受矸坑(17)通过地埋刮板(18)与通过式破碎机(19)连接,所述通过式破碎机(19)通过地埋刮板(18)与细碎机(20)连接,所述细碎机(20)与上料皮带(21)的一端连接,所述上料皮带(21)的另一端与梭车组连接,所述梭车组连接有称重皮带(23)。

    3.根据权利要求2所述的老矿井井下掘进矸石充填系统的布置方法,其特征在于,所述梭车组包括若干依次连接的梭车(22)。

    4.根据权利要求2所述的老矿井井下掘进矸石充填系统的布置方法,其特征在于,所述制浆单元包括湿式球磨机(24),所述湿式球磨机(24)通过溜槽与浆液池(25)连接,所述浆液池(25)通过管道与渣浆泵(26)连接,所述湿式球磨机(24)连接有水管(30)连接,所述水管(30)上设置有水阀(15),所述湿式球磨机(24)与称重皮带(23)连接。

    5.根据权利要求4所述的老矿井井下掘进矸石充填系统的布置方法,其特征在于,所述搅拌泵送单元包括搅拌机(27),所述搅拌机(27)与充填泵(28)连接,所述充填泵(28)与充填管道(29)连接,所述搅拌机(27)与渣浆泵(26)连接。

    6.老矿井井下掘进矸石充填系统的使用方法,采用权利要求1-5任一项所述布置方法构成的充填系统,具体按照以下步骤实施:

    7.根据权利要求6所述的老矿井井下掘进矸石充填系统的使用方法,其特征在于,步骤2的具体过程为:将受矸坑(17)内矸石通过地埋刮板(18)运至通过式破碎机(19)内进行破碎,再通过地埋刮板(18)运至细碎机(20)进行二次破碎,再通过上料皮带(21)将破碎后的矸石输送至梭车(22),再经过称重皮带(23)称重后输送至湿式球磨机(24),打开水阀(15),将井下消防洒水沿着水管(30)输送至湿式球磨机(24)内研磨,研磨至设计浆液浓度后自流至浆液池(25)内,渣浆泵(26)再将浆液泵送至搅拌机(27)进行搅拌,搅拌后的浆液自流至充填泵(28)沿着充填管道(29)输送至充填区域进行充填。


    技术总结
    本发明公开了老矿井井下掘进矸石充填系统的布置方式及使用方法,包括工作面胶运顺槽、顺槽联巷、工作面胶运顺槽联巷,工作面胶运顺槽联巷内设置有矸石破碎输送单元,工作面胶运顺槽内设置有制浆单元,顺槽联巷内设置有搅拌泵送单元,矸石破碎输送单元按照矸石运输方向的末端与制浆单元连接,制浆单元与搅拌泵送单元连接,从而构成充填系统,矸石破碎输送单元将破碎后的矸石输送至制浆单元进行球磨制浆,制浆单元将浆液输送至搅拌泵送单元中搅拌均匀后对充填区域进行充填。本发明在不改变矿井原生产系统的情况下,利用井下现有巷道布设充填系统将矸石直接进行井下充填,矸石就地充填消纳,提高运输效率。

    技术研发人员:古文哲,刘成勇,何志伟,秋丰岐,吴玉意,仇恒建,宋天奇,赵萌烨,潘浩,张新福,刘治成,张鹏,盛奉天,袁超峰,程海星,刘文涛,黄剑斌,杜梦曦
    受保护的技术使用者:中煤能源研究院有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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