2]因为细集料从矿车提升到搅拌机I入口过程中有可能导致粉尘污染，故优先采用密封比较好的主螺旋输送机8，主螺旋输送机8优先选用倾斜式螺旋输送机或者LC型垂直式螺旋输送机，这种螺旋输送机的倾角最大可以达到90°，对于不同工况有更好的通用性。主螺旋输送机8为倾斜式螺旋输送机或LC型垂直式螺旋输送机。
[0033]所有设备都为移动式，搅拌机1、充填泵、大倾角的波状挡边带式输送机4、倾斜式螺旋输送机或者LC型垂直式螺旋输送机和动力装置均可以与平板车2固定，随平板车2 —起移动。
[0034]细集料矿车5可以采用端卸式矿车，细集料在端部卸入到与倾斜式螺旋输送机或者LC型垂直式螺旋输送机的入料口相连的料斗中；也可以选用V型侧卸式矿车(液压式或者单侧曲轨式)，单侧曲轨式需要在卸料点安装曲轨，在侧卸式矿车的出料侧设置料斗盛料，因此液压式V型侧卸式矿车效果较好；当然也可以采用通过普通矿车改装而成，在矿车底部安装小型螺旋输送机12，小型螺旋输送机12的卸料口与倾斜式螺旋输送机或者LC型垂直式螺旋输送机的入料口相连，这种矿车的螺旋式的出料的密封比较容易实现，所以优先采用这种方案。
[0035]本发明能将不出井的矸石作为充填材料之一并将其固结在井下，减少矸石出井的能耗以及矸石出井后的环境污染和土地占用问题；不需要在井下开挖硐室、基坑，所有的设备都布置在工作面运输巷道内；占用空间小、设备易转场、准备时间短，容易与其它工序衔接。
[0036]如图1、图2所示，首先在运输巷中相互平行的细集料矿车股道6和矸石矿车股道7，并在中间适当位置设置道岔10和扳道器11，扳道器11和道岔10的作用与地面火车轨道的扳道器和道岔的作用相同，使满车进入和空车的退出有更多的路径选择，以避免堵塞。随着工作面的推进，在充填装置的前方设置好合理的加强支护带以保障作业空间的安全。
[0037]随后将平板车2上连带其上的搅拌机1、充填泵、主螺旋输送机8 (大倾角螺旋输送机或者LC型垂直式螺旋输送机)、大倾角的波状挡边带式输送机4和动力装置通过股道送入到相应的位置并固定，随后根据所需的充填量的需要将一定数量的满载改装细集料矿车5和V型侧卸式矸石矿车3送入到指定位置并连接好各设备的入料口和出料口，保证物料的不泄漏。随后将各设备的动力装置接好，检查无误之后就可以开机运行。矸石、细集料和水经一定配比经过搅拌机充分搅拌后形成一种膏体充填材料，这种膏体充填材料被充填泵泵送到指定位置的容器中经过一段时间的凝固就形成了具有一定强度的充填带，对顶板起到支撑作用，从而保证了沿空留巷的实现。
[0038]一种井下沿空留巷充填方法，包括以下步骤:
[0039]步骤一:在所需充填区域附近设置加强支护带；
[0040]步骤二:在运输巷中铺设一对相互平行的细集料矿车股道6和矸石矿车股道7，并在两股道之间铺设至少一条道岔10和与所述道岔10相配合的扳道器11，在细集料矿车股道6和矸石矿车股道7的外侧分别设置留宽道和人行道；
[0041]步骤三:将波状挡边带式输送机4设置在两股道之间并靠近所需充填区域；
[0042]步骤四:将充填泵的入料口与搅拌机I的出料口相连，将搅拌机I的入料口与主螺旋输送机8的出料口相连，并将充填泵、搅拌机1、主螺旋输送机8依次固定设置在平板车2上。将平板车2通过细集料矿车股道6运送到波状挡边带式输送机4附近，并使波状挡边带式输送机4的出料口与搅拌机I的入料口相连；
[0043]步骤五:选用井下不出井的小于20mm的小块矸石作为主填充材料，用至少一辆V型侧卸式矸石矿车3将主填充材料通过矸石矿车股道7运送到波状挡边带式输送机4附近，将主填充材料通过V型侧卸式矸石矿车3的出料口传输给波状挡边带式输送机4的入料口，波状挡边带式输送机4通过其出料口将矸石输送到搅拌机I的入料口中；用至少一辆细集料矿车5将细集料和水通过细集料矿车股道6运送到主螺旋输送机8附近，并将细集料和水通过细集料矿车5的出料口传输给主螺旋输送机8的入料口，主螺旋输送机8通过其出料口将细集料和水输送到搅拌机I的入料口中；
[0044]步骤六:启动搅拌机1，将矸石、细集料和水充分搅拌后形成膏体充填材料并通过充填泵将该膏体充填材料经高压充填管道9输送到所需充填区域；
[0045]步骤七:随着填充工作面的推进，及时调整各充填设备的位置并重新建立连接，并在充填设备的前方及时设置新的加强支护带；
[0046]步骤八:当步骤五中的V型侧卸式矸石矿车3和细集料矿车5卸完料后，空车可以根据矿车队列情况选择从原来进入的股道退出，或者通过道岔10从另一条股道退出。
【主权项】
1.一种井下沿空留巷充填系统，包括搅拌机(I)、充填泵，所述搅拌机(I)和充填泵均设置在平板车(2)上，其特征在于，还包括V型侧卸式矸石矿车(3)、波状挡边带式输送机(4)、细集料矿车(5)、主螺旋输送机(8)、设置在运输巷中相互平行的细集料矿车股道(6)和矸石矿车股道(J)，所述波状挡边带式输送机(4)横向地设置在细集料矿车股道(6)和矸石矿车股道(7)之间； 至少一辆所述V型侧卸式矸石矿车(3)运行在所述矸石矿车股道(7)上，其一侧的底部开口通过漏斗与波状挡边带式输送机(4)的入料口相连，所述波状挡边带式输送机(4)的出料口与搅拌机⑴的入料口相连； 所述主螺旋输送机(8)纵向地设置在平板车(2)上，至少一辆所述细集料矿车(5)运行在所述的细集料矿车股道(6)上，其出料口与主螺旋输送机⑶的入料口相连，所述主螺旋输送机⑶的出料口与搅拌机⑴的入料口相连； 所述搅拌机(I)的出料口与充填泵的入料口通过管路连接，所述充填泵的出料口通过高压充填管道(9)与充填区域相连； 所述细集料矿车股道(6)和矸石矿车股道(7)之间设置有至少一个道岔(10)，所述细集料矿车股道(6)上设置有与道岔(10)相配合的扳道器(11)。2.根据权利要求1所述的一种井下沿空留巷充填系统，其特征在于，所述细集料矿车(5)的出料口通过在其底部设置的小型螺旋输送机(12)与主螺旋输送机(8)的入料口相连。3.根据权利要求1或2所述的一种井下沿空留巷充填系统，其特征在于，所述主螺旋输送机(8)为倾斜式螺旋输送机或LC型垂直式螺旋输送机。4.根据权利要求1或2所述的一种井下沿空留巷充填系统，其特征在于，所述细集料矿车(5)为端卸式矿车或侧卸式矿车。5.一种井下沿空留巷充填方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一:在所需充填区域附近设置加强支护带； 步骤二:在运输巷中铺设一对相互平行的细集料矿车股道(6)和矸石矿车股道(7)，并在两股道之间铺设至少一条道岔(10)和与所述道岔(10)相配合的扳道器(11);在细集料矿车股道(6)和矸石矿车股道(7)的外侧分别设置留宽道和人行道； 步骤三:将波状挡边带式输送机(4)设置在两股道之间并靠近所需充填区域； 步骤四:将充填泵的入料口与搅拌机(I)的出料口相连，将搅拌机(I)的入料口与主螺旋输送机(8)的出料口相连，并将充填泵、搅拌机(I)、主螺旋输送机(8)依次固定设置在平板车(2)上，将平板车(2)通过细集料矿车股道(6)运送到波状挡边带式输送机(4)附近，并使波状挡边带式输送机(4)的出料口与搅拌机(I)的入料口相连； 步骤五:选用井下不出井的小于20mm的小块矸石作为主填充材料，用至少一辆V型侧卸式矸石矿车(3)将主填充材料通过矸石矿车股道(7)运送到波状挡边带式输送机(4)附近，将主填充材料通过V型侧卸式矸石矿车(3)的出料口传输给波状挡边带式输送机(4)的入料口，波状挡边带式输送机⑷通过其出料口将矸石输送到搅拌机⑴的入料口中；用至少一辆细集料矿车(5)将细集料和水通过细集料矿车股道(6)运送到主螺旋输送机(8)附近，并将细集料和水通过细集料矿车(5)的出料口传输给主螺旋输送机⑶的入料口，主螺旋输送机(8)通过其出料口将细集料和水输送到搅拌机(I)的入料口中； 步骤六:启动搅拌机(I)，将矸石、细集料和水充分搅拌后形成膏体充填材料并通过充填泵将该膏体充填材料经高压充填管道(9)输送到所需充填区域； 步骤七:随着填充工作面的推进，及时调整各充填设备的位置并重新建立连接，并在充填设备的前方及时设置新的加强支护带； 步骤八:当步骤五中的V型侧卸式矸石矿车(3)和细集料矿车(5)卸完料后，空车可以根据矿车队列情况选择从原来进入的股道退出，或者通过道岔(10)从另一条股道退出。
【专利摘要】本发明提供一种井下沿空留巷充填系统及方法，V型侧卸式矸石矿车运行在矸石矿车股道上，其一侧的底部开口通过漏斗与波状挡边带式输送机的入料口相连，波状挡边带式输送机的出料口与搅拌机的入料口相连；主螺旋输送机纵向地设置在平板车上，细集料矿车运行在的细集料矿车股道上，其出料口与主螺旋输送机的入料口相连，主螺旋输送机的出料口与搅拌机的入料口相连；搅拌机的出料口与充填泵的入料口通过管路连接，充填泵的出料口通过高压充填管道与充填区域相连；细集料矿车股道和矸石矿车股道之间设置有至少一个道岔，细集料矿车股道上设置有与道岔相配合的扳道器。该系统占用空间小、各部分设备易转场、充填准备时间短。
【IPC分类】E21F15/00
【公开号】CN104948223
【申请号】CN201510280200
【发明人】段天宏, 陆菜平, 李乃梁, 熊胜
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月27日