专利名称：煤矸同采系统及方法
技术领域：
本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种煤矸同采系统及方法。
背景技术：
现在煤矿厚煤层的开采中放顶煤采煤法占有很大的比例，其效率和效益均具有良好的效果，随着矿山机械的不断发展，放顶煤支架不断完善，综放法已经相当成熟。其主要原理是在厚煤层中，沿煤层(或分段)底部布置一个采高2 3m的长臂工作面，用常规方法进行回采，利用矿山压力作用或补以人工松动的方法，使 支架上方的顶煤破碎后成散体由支架后方(或上方)放出，并经由刮板输送机运出工作面。在沿煤层(或分段)底部布置的综采工作面中采煤机，采煤机割煤后，液压支架及时支护并移到新的位置。推移工作面前部输送机至煤帮。此后，操作后部输送机专用千斤顶，将后部输送机相应前移。这样，米过1 3刀后,按规定的放煤工艺要求,打开放煤窗口，放出已松碎的煤炭，待放出煤炭含矸量超过一定限度后，及时关闭放煤口，完成采放的全部工序的一个工艺循环。煤矿综采工作面采过以后，在可塌陷区一般采取垮落法使顶板岩石直接垮落，而在其他不可塌陷区(如山下开采、沿空留巷巷旁支护等)进行充填则大多采用地面的水沙、矸石等运入井下进行充填，而且在井下大面积采用局部充填时矸石仅靠煤矿后期岩巷掘进的产矸量是远远不够的，这样就不仅需要大量的地面材料，破坏地表环境，而且从地面运下大量充填材料，需要增加很多运输设备，增加充填成本费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种可满足井下充填使用材料需求的煤矸同采系统及方法，能够解决现有技术中从地面向井下运送充填材料困难，充填费用高的问题，同时可以有效保护地表环境免受破坏。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是—种煤矸同采系统，包括设置在综采面的采煤机和支架，支架上端有区段回风巷，支架下端有区段运输巷，其特征在于所述支架为包括前位输送机和后位输送机的双输送机放顶煤支架，所述前位输送机通过机巷转载机连接设置在区段运输巷内的机巷皮带输送机，所述后位输送机通过风巷转载机连接设置在回风巷内的风巷皮带输送机，风巷皮带输送机连接填充区的破碎硐室，破碎硐室通过皮带输送机连接搅拌机。一种煤矸同采方法，其特征在于，该方法的具体步骤为a)选取井下可塌陷区且直接顶较软的采区，布置双输送机放顶煤支架；b)再用综采一次采煤层全厚同时放落顶板软岩；c)在区段运输巷和区段回风巷中分别布置机巷皮带输送机和风巷皮带输送机，采下的煤炭通过刮板机转运至运输巷中的机巷皮带输送机上外运，而放落的矸石则通过后部输送机转运至回风巷中的风巷皮带输送机再运到井下破碎硐室进行破碎；
d)矸石破碎后即可运至需要充填的采区与水泥、粉煤灰、水按比例混合后进行充填。在进入下一采区开采时原区段运输巷可采用沿空留巷方法作为下一区段的区段回风巷，原运煤的机巷皮带输送机则变为下区段运矸石的风巷皮带输送机。可以减少机械搬运次数和留区段煤柱的损失煤量。通过放顶煤支架在采煤同时可放落大量顶板矸石，为井下其它采区进行局部充填供给了大量的原材料，而且控制适当放落顶板矸石量可很好地解决顶板压力问题，为煤矿安全生产起到一定效果。本发明的煤矸同采方法，适用于在可塌陷区的顶板岩层较软可以放落的采区煤矸同采，可为其它需要局部充填的采区或沿空留巷的巷旁支护提供大量廉价的充填骨料。本发明可实现在采煤的同时采集矸石，以供给井下大量局部充填时所需的材料，相比从地面向井下运输的费用大大节省，而且解决了大量采购地面材料困难并破坏环境的问题，降低局部充填的成本，通过碎石胶结充填很好的解决了山下、村庄下开采及沿空流巷的巷旁支护充填的问题，提高煤炭采出率，减少了大量的煤炭损失，同时也保护了大量的地 面重要设施和村庄，保护了地面的资源和环境。
图I为本发明的系统示意图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示及具体实施例，进一步阐述本发明，但不是用来限制本发明的保护范围。请参考图1，一种煤矸同采系统，包括设置在综采面的采煤机和支架6，支架6上端有区段回风巷3，支架6下端有区段运输巷8，支架6为包括前位输送机61和后位输送机62的双输送机放顶煤支架，前位输送机61通过机巷转载机7连接设置在区段运输巷8内的机巷皮带输送机9，后位输送机62通过风巷转载机5连接设置在回风巷3内的风巷皮带输送机4，风巷皮带输送机4连接填充区的破碎硐室I，破碎硐室I通过皮带输送机连接搅拌机2。一种煤矸同采方法，该方法的具体步骤为a)选取井下可塌陷区且直接顶较软的采区，布置双输送机放顶煤支架；b)再用综采一次采煤层全厚同时放落顶板软岩；c)在区段运输巷和区段回风巷中分别布置机巷皮带输送机9和风巷皮带输送机4，采下的煤炭通过刮板机转运至运输巷8中的机巷皮带输送机9上外运，而放落的矸石则通过后部输送机62转运至回风巷3中的风巷皮带输送机4再运到井下破碎硐室I进行破碎；d)矸石破碎后即可运至需要充填的采区与水泥、粉煤灰、水按比例混合后进行充填。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。
权利要求
1.一种煤矸同采系统，包括设置在综采面的采煤机和支架，支架上端有区段回风巷，支架下端有区段运输巷，其特征在于所述支架为包括前位输送机和后位输送机的双输送机放顶煤支架，所述前位输送机通过机巷转载机连接设置在区段运输巷内的机巷皮带输送机，所述后位输送机通过风巷转载机连接设置在回风巷内的风巷皮带输送机，风巷皮带输送机连接填充区的破碎硐室，破碎硐室通过皮带输送机连接搅拌机。
2.一种利用权利要求I所述煤矸同采系统的煤矸同采方法，其特征在于，该方法的具体步骤为 a)选取井下可塌陷区且直接顶较软的采区，布置双输送机放顶煤支架； b)再用综采一次采煤层全厚同时放落顶板软岩； c)在区段运输巷和区段回风巷中分别布置机巷皮带输送机和风巷皮带输送机，采下的煤炭通过刮板机转运至运输巷中的机巷皮带输送机上外运，而放落的矸石则通过后部输送机转运至回风巷中的风巷皮带输送机再运到井下破碎硐室进行破碎； d)矸石破碎后即可运至需要充填的采区与水泥、粉煤灰、水按比例混合后进行充填。
3.根据权利要求2所述的煤矸同采方法，其特征在于在进入下一采区开采时原区段运输巷可采用沿空留巷方法作为下一区段的区段回风巷，原运煤的机巷皮带输送机则变为下区段运矸石的风巷皮带输送机。
全文摘要
一种煤矸同采系统及方法，涉及煤矿开采技术领域，解决现有技术中从地面向井下运送充填材料困难，充填费用高的问题，包括采煤机和支架，支架上端有区段回风巷，支架下端有区段运输巷，其特征在于所述支架为包括前位输送机和后位输送机的双输送机放顶煤支架，所述前位输送机通过机巷转载机连接设置在区段运输巷内的机巷皮带输送机，所述后位输送机通过风巷转载机连接设置在回风巷内的风巷皮带输送机，风巷皮带输送机连接填充区的破碎硐室，破碎硐室通过皮带输送机连接搅拌机。适用于在可塌陷区的顶板岩层较软可以放落的采区煤矸同采，可为其它需要局部充填的采区或沿空留巷的巷旁支护提供大量廉价的充填骨料。
文档编号E21F15/00GK102808624SQ20121029934
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者张向阳, 高健, 涂敏, 段昌晨, 鲍鸣 申请人:安徽理工大学