專利名稱：井下矸石泵送充填系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及井下奸石皿充填系^方法，尤其適用于w井下工作面采空區(qū) 及"三下"s^煤的回填。
背景技術(shù)：
礦產(chǎn)資源是人類社會的寶貴財(cái)富，是人類社會賴以生存和發(fā)展不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)，但礦產(chǎn)資源的3lit開發(fā)不可避勉也會導(dǎo)致礦山原有的生態(tài)環(huán)境改變:如植被破 壞、廢石成山、地下水下降、占用良田、河道艇、i條塌陷、水質(zhì)污染、污7K排 放以及大M礦堆放等。而麟生產(chǎn)排出的大量矸石堆積成矸石山，占用了娃農(nóng) 田和^i也，形^i也表污染。因此，盡量使礦山固體廢料不向地面排放和采空區(qū)被有 效地充填，己是急辦開 決的 :課題。近十多年來，一S^礦:Dlk^的國家均致力于研究開發(fā)高效低耗的充填技術(shù)， 以滿足大力推廣應(yīng)用充填！礦工SS而達(dá)到提高資源效率、傲戶遠(yuǎn)景資源和{默自然環(huán)境的目的。國內(nèi)夕卜礦山充填技術(shù)的發(fā)展均經(jīng)歷了四個發(fā)展階段，但國內(nèi)的發(fā)展要比國外滯后10 20年，在后P介段，由于吸取了國外的經(jīng)驗(yàn)，因而其差距已逐步縮小。第一階段國夕卜在20腿己40年代以前，以處離棄物為目的，在完全不了解 充t真物料'M和使用效果的情況下，將礦山廢料送入井下空區(qū)。國內(nèi)在上世紀(jì)50 年代以前，均是以處離棄物為目的的廢石干式充±真工藝，廢石干式充JA^礦法曾 在50年代初期成為我國主要的采C^法之一。但于1956年以后，隨著回采技術(shù)的 發(fā)展，廢石干式充填因其效率低、妒能力小和勞動5驢大，滿足不了回采技術(shù)發(fā) 展的需要。第二階段20鵬己40 50年代，澳対U亞和加拿大等國的一些礦山開發(fā)并應(yīng) 用了水砂充±真技術(shù)。/Alt頃正開始)),山充t真納入采礦it^，成為采礦系統(tǒng)的一個 艦部分，并艦充填料及其充填工藝開展了研究。這一階駐要是將劇昔助水 力充入井下采空區(qū)，其充填料的輸送濃度較低，需要ffll場大量脫水。國內(nèi)礦山從 60年代才開始采用水砂充填工藝。第三階段60 70年代，開始OT和研^r膠結(jié)充填技術(shù)。由于非膠結(jié)充土真體無自立能力，難以滿^^礦工藝高回采對w氐貧化率的需要，因而在水砂充±真工藝得以賺雜廣頓后，就開始發(fā)麟用膠結(jié)充填技術(shù)。國內(nèi)初期的膠結(jié)充i真均 為傳統(tǒng)的混Wi充填，即完全按，混凝土的要斜旺藝制備和輸 結(jié)充±辯斗。第四階段2o世紀(jì)8o 9o年代，隨著采礦:nik的，，原充±真工藝已不能滿 足回紅藝的要斜卩進(jìn)一步斷R^礦成本或環(huán)衞驟的需要，因而鎌了高濃度充 填技術(shù)、膏體充填、塊^#漿膠結(jié)充填和全 ^膠結(jié)充填等新技術(shù)。高濃度充填是指充i真料到ii^場后，雖有多余水分滲出，但其多余水分的滲igffi很低、濃度變化較漫的一種充填方式。該充±紅藝由于效率低、駄高、勞動弓艘大，嚴(yán)重制約 了推廣應(yīng)用。另外，在,開采中把矸石從井下超哋面以及把充填物從井上運(yùn)輸?shù)骄拢?需m^大量的資金。因此，實(shí)施井下矸石充i杯僅能M^井下矸石運(yùn)輸提升量， 會ifpr井輔助運(yùn)輸壓力，而且能 地麗干石占地面積，有利益于微自然環(huán)境。目前，許多,多細(xì)由翻石干機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、拋矸機(jī)等設(shè)備鄉(xiāng)賊的井下矸石充填 系統(tǒng)，將'藤干石直接在井下充±離棄髓^^煤面艦支架后的采空區(qū)。但由于該 系統(tǒng)要求充±難內(nèi)矸石輸送機(jī)在石干石充填過程中不斷外移、機(jī)架不斷拆除、皮帶不斷縮短、禾腿卸矸點(diǎn)與矸石充±真部離，影響了生產(chǎn)效率，加大了工人的勞動纟雖；另外，皮帶輸送矸石，需要在主繊旁邊再掘進(jìn)一個離，其成本高，而且充填區(qū) 充i雜積率低、粉塵大。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不^t處，^f共一種結(jié)構(gòu)簡單，充填效果好，^*低，不需要增加掘進(jìn) ，即實(shí)現(xiàn)可繊巨離輸送矸石的井下矸石^ii充填系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的井下奸石^I充填系統(tǒng)，包撤合矸機(jī)，皮M I送機(jī)，在給奸機(jī)與皮帶 輸送助、司設(shè)有一二級齒,碎機(jī)，給矸総植在矸石倉下方，給矸機(jī)向二級齒輥破碎機(jī)中送奸的前進(jìn)方向上設(shè)有除鐵器;皮帶輸送機(jī)的ltr^設(shè)有一強(qiáng)力液^wm，皮帶輸送機(jī)斜置在二級齒繊碎機(jī)與強(qiáng)力液^W助司；強(qiáng)力液態(tài)攪拌機(jī)旁設(shè)有輸送泵，輸送紅連蹄流動稠柳干石的輸送管。戶;M的二級齒ii^碎機(jī)包括上下粗細(xì)兩組齒輪M3i傳動機(jī)構(gòu)和兩組破碎齒輥。 本發(fā)明的井下石干石皿充±真方法，在給奸^u^t肝石的婦:程中，，除鐵器對 石干石進(jìn)行除鐵，除鐵后的矸石I^A二級齒繊碎機(jī)中進(jìn)摘細(xì)兩級破碎，破碎后 的石干石M:皮帶輸送^^至強(qiáng)力液態(tài)m^機(jī)中加7Kit行攪拌，>| #淑荒動稠料后的矸石經(jīng)輸送泵^A輸送管，由輸送管將流動稠糊干石送至充il^ii。本發(fā)明的井下奸石^1充±真系皿方法，^S用于W井下工作面采空區(qū)的回 ±真。由于細(xì)粒級的矸石漿條有流對寺性，可構(gòu)^^i以源肚的可泵塑性流動稠料。 采用井下石干石魏充填系統(tǒng)，直擬耕下矸石進(jìn)行細(xì)碎后駄攪拌機(jī)中加水 ， 將不同細(xì)f織的矸石制成流動稠料，通過管路泵入廢舊^iiii行充填，主髓旁邊 不需要增加掘進(jìn) ，即可實(shí)現(xiàn)井下遞巨離輸送。如果在破碎奸石中參入一定比例 水泥可增加充±真物凝固后的強(qiáng)度，可用于充±真3礦法，進(jìn)行"三下"彩某，提高煤 炭回收率。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，方法簡單，充i真效果好，矸石無需上井，直接在井下 處理并利用， >了地麗干石山對環(huán)境的污染，成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，具有廣泛的實(shí) 用性。


附圖是本發(fā)明的井下奸石充填系統(tǒng)圖。圖中1~*干石倉，2"^合矸機(jī)，31鐵器，4~^雖力二級破碎機(jī)，5—皮帶輸送 機(jī)，6~5雖力液態(tài) 機(jī)，71送泵，8"^J送管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述附圖所示，本發(fā)明的井下奸石皿充填系統(tǒng)由給矸機(jī)2、除鐵器3、 二級齒 碎機(jī)4、皮帶輸送機(jī)5、 ^^液態(tài) ^幾6、輸送泵7和輸送管8構(gòu)成。給矸機(jī)2斜 置，僻瑞設(shè)在石干石倉l下方，高^i接二級齒^^碎機(jī)4， 二級齒^^碎機(jī)4由上 下粗細(xì)兩組齒輪鵬傳動機(jī)構(gòu)和兩組破碎齒総贓。給矸機(jī)2向二級齒,碎機(jī)4 中送石干的前進(jìn)方向上M除鐵器3; M3^合肝機(jī)2不斷的)^5干石輸^A^級齒輥破 碎機(jī)4中進(jìn)行細(xì)碎，二級齒^5S碎機(jī)4連接皮帶輸送機(jī)5,皮帶輸送機(jī)5的lt^連 棘船液^f機(jī)6,皮帶輸送機(jī)5斜置在齒繊碎機(jī)4與動液態(tài)攪拌機(jī)6 之間，不斷將細(xì)碎物料駄強(qiáng)力液織拌機(jī)6內(nèi)進(jìn)行 ;強(qiáng)力液態(tài)攪拌機(jī)6旁裝 輸送泵7，輸送泵7戰(zhàn)接流動稠柳干石的輸送管8。本發(fā)明的井下石干石魏充i真方法，首先在給奸機(jī)2ii^奸石的過程中，用除鐵 器3對奸石進(jìn)行除鐵;將除鐵后的矸石送入二級齒fl^碎機(jī)4中進(jìn)4界且細(xì)兩級破碎; 破碎后的奸石M皮帶輸送機(jī)5繊至強(qiáng)力液態(tài)攪拌機(jī)6中，加7jCiS行,，攪拌 成流動稠料的矸石經(jīng)輸送泵7泵入輸送管8，艦輸送管8將流動稠柳干石送雖 舊^t中進(jìn)行充填。
權(quán)利要求
1.一種井下矸石泵送充填系統(tǒng)，包括給矸機(jī)(2)，皮帶輸送機(jī)(5)，其特征在于在給矸機(jī)(2)與皮帶輸送機(jī)(5)之間設(shè)有一二級齒輥破碎機(jī)(4)，給矸機(jī)(2)斜置在矸石倉(1)下方，給矸機(jī)(2)向二級齒輥破碎機(jī)(4)中送矸的前進(jìn)方向上設(shè)有除鐵器(3)；皮帶輸送機(jī)(5)的前方設(shè)有一強(qiáng)力液態(tài)攪拌機(jī)(6)，皮帶輸送機(jī)(5)斜置在二級齒輥破碎機(jī)(4)與強(qiáng)力液態(tài)攪拌機(jī)(6)之間；強(qiáng)力液態(tài)攪拌機(jī)(6)旁設(shè)有輸送泵(7)，輸送泵(7)上連接有流動稠料矸石的輸送管(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求2戶/M的井下石干石員充填系統(tǒng)，期寺征在于戶，的二級齒 輥破碎機(jī)(4)包括上下粗細(xì)兩組齒輪^I傳動機(jī)構(gòu)和兩組破碎齒輥。
3. —種井下奸石魏充填方法，辦征在于在給矸機(jī)(2)繊肝石的過程中， 采用除鐵器(3)對石干石進(jìn)行除鐵；將除瓶的矸石mn級齒輥破碎機(jī)(4)中進(jìn) 摘細(xì)兩級破碎；破碎后的矸石鵬皮帶輸送機(jī)(5)錢至強(qiáng)力液態(tài),機(jī)(6) 中加7Kit行Wh 4繊拌 動稠料后的石干石經(jīng)輸送泵(7)泵入輸送管(8)，由輸 送管(8)將流動稠柳干石送至充:^5t。
全文摘要
一種井下矸石泵送充填系統(tǒng)及方法，最適用于煤礦井下工作面采空區(qū)及“三下”采煤的回填。采用給矸機(jī)、皮帶輸送機(jī)、二級齒輥破碎機(jī)、皮帶輸送機(jī)、強(qiáng)力液態(tài)攪拌機(jī)和輸送泵構(gòu)成的系統(tǒng)，直接將井下矸石進(jìn)行細(xì)碎后送入攪拌機(jī)中加水?dāng)嚢?，將不同?xì)粒級的矸石制成流動稠料，通過管路泵入廢舊巷道進(jìn)行充填，主巷道旁邊不需要增加掘進(jìn)巷道，即可實(shí)現(xiàn)井下遠(yuǎn)距離輸送。如果在破碎矸石中參入一定比例水泥可增加充填物凝固后的強(qiáng)度，可用于充填采礦法，進(jìn)行“三下”采煤，提高煤炭回收率。其結(jié)構(gòu)緊湊，方法簡單，充填效果好，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，減少矸石井下井上的運(yùn)輸及矸石運(yùn)輸?shù)降孛娴恼嫉孛娣e與矸石堆放在地面的自燃問題，具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號E21F15/00GK101215976SQ20081001949
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者方樹鵬, 李建平, 杜長龍, 滕廣林, 蔡津玲 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)