一种采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓的制作方法

    专利查询2026-08-23  6


    本技术涉及一种料仓,特别是一种采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓。


    背景技术:

    1、在矿山开采过程中,地下含矿的岩体被不断开挖出来,矿山地下则形成了大量的采空区。由于失去支撑,采空区顶部的岩体在自身重力的作用下沉陷,导致地面及地面上的建筑开裂,从而造成较大的经济损失和安全隐患。

    2、开采出来的矿石经过提取后,不含矿物质的岩体被分离出来,称之为矸石。目前对于矸石的处理,主要以堆存为主,而矸石堆积区域则称之为尾矿山。然而,尾矿山在雨水的作用下,会污染周边地表的土地以及地下水等,同时,也可能给空气中带来具有一定危害性的挥发性气体,此外,矸石堆积形成的尾矿山还容易垮塌,造成滑坡和泥石流等自然灾害。因此,对于矸石的处理,已经是该领域急需解决的难题。

    3、采空区回填技术,是近年来兴起的治理采空区的有效方法,其主要手段是采用一些填充材料注入矿洞内,支撑采空区顶部的岩体,从而避免采空区地面塌陷。而矸石作为一种天然填充材料,也是矿石处理后的废弃物,将矸石就地取材用于采空区的回填,是一种能够同时解决采空区沉陷和矸石堆存两种问题的有效思路。

    4、而矸石回填采空区时,需要对矸石进行一系列的加工处理,其中最基本的就是粉碎和去泥水,去泥水后的矸石粉则进入料仓进行缓存,需要使用时由输送带从料仓的底部输送至搅拌机混合制浆,然后泵送至采空区的矿洞内进行填充。

    5、其间存在的问题是:矸石粉的量特别大,因此,作为缓存的料仓的体积也十分庞大,为了保证其结构强度,通常采用钢混结构,且料仓的内部还需要设置提高抗拉强度的结构梁。而由于矸石粉自身含有一定的水分以及粘结性,在大量矸石粉堆积时,部分矸石粉会板结在结构梁的上表面,很难去除,日积月累后会板结厚度会不断增加,这一方面会增加结构梁的自重,料仓结构稳定性降低,另一方面板结区域扩大后会阻碍矸石粉下落,影响施工。


    技术实现思路

    1、为了解决上述的技术问题,本实用新型提供了一种采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓。本实用新型具有板结的矸石粉容易去除、料仓结构稳定性高、对施工影响小的特点;此外,还具有矸石粉不易板结,使用灵活,设计合理的特点。

    2、本实用新型的技术方案:

    3、一种采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,包括钢筋混凝土仓体,钢筋混凝土仓体内的中部设有钢筋混凝土结构梁,钢筋混凝土结构梁的上表层内部埋设有加热器。

    4、本方案通过在钢筋混凝土结构梁的上表层内部埋设加热器,储料时加热,可降低钢筋混凝土结构梁表面的矸石粉的水分含量,使得矸石粉不易板结在钢筋混凝土结构梁的表面,料仓结构稳定性更高,且不易堵塞,对施工影响更小;同时,当钢筋混凝土结构梁的表面出现板结情况时,还可以通过加热使表层板结的矸石粉崩落,从而使得板结的矸石粉更容易去除。

    5、优选地,前述的采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,所述钢筋混凝土结构梁呈十字形。

    6、本方案通过将钢筋混凝土结构梁设计成十字形,能够进一步提高料仓的结构强度,稳定性更好。

    7、优选地,前述的采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,所述钢筋混凝土结构梁与钢筋混凝土仓体的内壁之间设有钢筋滤网。

    8、本方案通过设置钢筋滤网,在保证下料的同时,还能进一步提高料仓的结构强度,使得料仓稳定性更好。

    9、优选地,前述的采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,所述钢筋混凝土结构梁的上侧设有尖坡顶。

    10、本方案通过将钢筋混凝土结构梁的上侧设置为尖坡顶,能够降低矸石粉在钢筋混凝土结构梁上表面的附着力,从而进一步降低了矸石粉板结的可能。

    11、优选地,前述的采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,所述加热器为电加热器。

    12、本方案通过将加热器限定为电加热器,相较于水热,电加热器使用更灵活,实用性更强。

    13、优选地,前述的采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,所述加热器包括绝缘套管,以及设于绝缘套管内的电热丝。

    14、本方案进一步限定了加热器包括绝缘套管和电热丝,使得加热器设计更合理,使用更安全,使用寿命更长。

    15、优选地,前述的采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,所述绝缘套管的管径为1-2cm,埋设深度3-5cm,绝缘套管沿钢筋混凝土结构梁的宽度方向等距分布,间距5-8cm。

    16、本方案进一步限定了加热器的布局方式,设计合理。

    17、本实用新型的有益效果:

    18、本实用新型通过在钢筋混凝土结构梁的上表层内部埋设加热器,储料时加热,可降低钢筋混凝土结构梁表面的矸石粉的水分含量,使得矸石粉不易板结在钢筋混凝土结构梁的表面,料仓结构稳定性更高,且不易堵塞,对施工影响更小;同时,当钢筋混凝土结构梁的表面出现板结情况时,还可以通过加热使表层板结的矸石粉崩落,从而使得板结的矸石粉更容易去除。

    19、本实用新型通过将钢筋混凝土结构梁设计成十字形,能够进一步提高料仓的结构强度,稳定性更好。本实用新型通过设置钢筋滤网,在保证下料的同时,还能进一步提高料仓的结构强度,使得料仓稳定性更好。

    20、本实用新型通过将钢筋混凝土结构梁的上侧设置为尖坡顶,能够降低矸石粉在钢筋混凝土结构梁上表面的附着力,从而进一步降低了矸石粉板结的可能。

    21、本实用新型通过将加热器限定为电加热器,相较于水热,电加热器使用更灵活,实用性更强。本实用新型进一步限定了加热器包括绝缘套管和电热丝,使得加热器设计更合理,使用更安全,使用寿命更长。

    22、本实用新型进一步限定了加热器的布局方式,设计合理。



    技术特征:

    1.一种采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,其特征在于:包括钢筋混凝土仓体(1),钢筋混凝土仓体(1)内的中部设有钢筋混凝土结构梁(2),钢筋混凝土结构梁(2)的上表层内部埋设有加热器(3);

    2.根据权利要求1所述的采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,其特征在于:所述钢筋混凝土结构梁(2)呈十字形。

    3.根据权利要求1所述的采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,其特征在于:所述加热器(3)为电加热器。

    4.根据权利要求3所述的采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,其特征在于:所述加热器(3)包括绝缘套管(31),以及设于绝缘套管(31)内的电热丝(32)。

    5.根据权利要求4所述的采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,其特征在于:所述绝缘套管(31)的管径为1-2cm,埋设深度3-5cm,绝缘套管(31)沿钢筋混凝土结构梁(2)的宽度方向等距分布,间距5-8cm。


    技术总结
    本技术公开了一种采空区地表沉陷治理用的煤矸石粉料仓,包括钢筋混凝土仓体,钢筋混凝土仓体内的中部设有钢筋混凝土结构梁,钢筋混凝土结构梁的上表层内部埋设有加热器。本技术具有板结的矸石粉容易去除、料仓结构稳定性高、对施工影响小的特点;此外,还具有矸石粉不易板结,使用灵活,设计合理的特点。

    技术研发人员:强林,焦鹏,屈向阳,张云喆,白鹏
    受保护的技术使用者:陕西天地地质有限责任公司
    技术研发日:20240115
    技术公布日:2024/11/26
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