一种煤矿固体充填采煤地面物料投放系统及投放工艺的制作方法

一种煤矿固体充填采煤地面物料投放系统及投放工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种煤矿固体充填采煤地面物料投放系统，煤矿固体充填采煤地面物料投放系统包括物料装卸堆放系统、固体物料破碎筛分系统、物料搅拌混合系统、物料地面运输系统和投料控制系统。固体充填物料投放工艺：利用运输车将地面固体物料运输至矸石堆放场，用装载机和堆土机将矸石堆放场内的矸石推至刮板输送机尾部，经刮板输送机运至破碎筛分机，破碎筛分后，经胶带运输机运输至投料厂房内，由投料控制室控制散体物料和粉末状物料自动混合从投料井上口投放。本系统及工艺能够提高地面物料投放的效率，降低地面物料投放的成本，为井下采空区内及时有效的充填开采提供技术支持。
【专利说明】一种煤矿固体充填采煤地面物料投放系统及投放工艺

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地面物料投放系统及工艺，尤其是煤矿固体充填采煤地面物料投放系统及工艺。

【背景技术】
[0002]我国“三下”(建筑下、铁路下、水体下)积压着大量的煤炭资源。目前仅统配煤矿的生产矿井“三下”压煤就达137.9亿t，其中建下94.68亿t，占总压煤量的69%。综合机械化固体物料充填采煤技术是充填开采技术的一项革命性技术，该技术自研发以来，已在我国10多个矿区的20多个工作面得到工业性推广，该技术在提高煤炭资源回收率、保护矿区建筑物、土地、水体和生态环境等方面具有突出的优势。综合机械化固体物料充填采煤技术是通过地面投放系统将固体物料投放、运输至工作面，然后充填入采空区内来控制采场上覆岩层的移动，最终达到控制矿压显现及地表沉陷的目的。因而，布置地面物料投放系统及工艺的优化设计是该技术成功实施的关键环节之一。
[0003]然而投放物料在地面堆积时间久，受空气湿粘结性度、降雨、风吹等自然因素影响，可能会粘结在带式输送机上；同时，湿度较大也会对充填材料力学性能造成影响，进而影响充填效果。另外，投放物料的粒度较大，如果直接投放进投料孔，易造成投料井堵塞；物料储备空间不足，将会造成井下充填料不能连续供应，影响工作面正常生产。固体物料在投料井中投放是非可视化的，若没有地面监控系统控制投料量，将会造成投料井堵仓。
[0004]针对上述问题，合理设计一种科学、合理的煤矿固体充填采煤地面物料投放系统及工艺，是固体物料充填采煤的关键环节之一，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。


【发明内容】

[0005]技术问题:本发明的目的是针对已有技术存在的问题，提供一种工艺简单、结构合理简便、效率高、成本低的固体充填采煤地面物料投放系统及工艺。
[0006]技术方案:本发明的煤矿固体充填采煤地面物料投放系统，包括地面物料装卸堆放系统、刮板输送机、物料搅拌混合机、与物料搅拌混合机相连的固体物料破碎筛分机，固体物料破碎筛分机下设有输送至投料井井口处的胶带输送机，投料井井口处投料控制系统；
[0007]所述的物料装卸堆放系统包括地面矸石仓、将地面矸石仓内的矸石运送至矸石堆放场的运输车、设在矸石堆放场内的固体物料破碎筛分机和推土机、设在投料井井口处的粉煤灰备用仓和与粉煤灰备用仓相连的电厂粉煤灰气力输送管，电厂粉煤灰气力输送管与电厂粉煤灰仓相连；
[0008]所述的投料控制系统包括投料控制室、皮带秤、螺旋输送机和除尘器。
[0009]使用上述系统的矿固体充填采煤地面物料投放工艺，包括如下步骤:
[0010]a.用运输车将地面矸石仓内储存的矸石运输至矸石堆放场；
[0011]b.根据井下充填需求量，用推土机将矸石堆放场内的矸石推至刮板输送机尾部，经刮板输送机送入固体物料破碎筛分机内进行破碎，破碎筛分后的矸石经带式输送机运输到投料井口 ；
[0012]c.将电厂粉煤灰仓内的粉煤灰通过电厂粉煤灰气力输送管运输到粉煤灰备用仓内；
[0013]d.向投料井口内投放按比例混合后的破碎矸石和电厂粉煤灰，通过投料控制系统控制投放破碎矸石和电厂粉煤灰的量。
[0014]所述电厂矸石与粉煤灰的质量比为1:0.4。
[0015]有益效果:本煤矿固体充填采煤地面物料投放系统及工艺，物料装卸堆放系统能够有效解决充填材料易受到降雨等自然因素影响的问题，保证充填物料连续供应；在矸石投入投料口之前，采用固体物料破碎筛分系统对物料进行破碎，使充填矸石< 50_粒度的要求，以避免投料井堵塞；在投料井口设置地面投料控制室，控制投料量以及散体物料和粉末状物料按照一定的比例混合后投放至投料井内。本系统及工艺合理有序，能够提高地面物料投放的工作效率，降低地面物料投放的成本，为井下采空区内及时有效的充填开采提供保证。该系统及工艺为固体物料充填采煤技术解放“三下”压煤，提供了科学、合理的新途径，具有重大的科学与工程研宄意义。

【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1是本发明的固体充填采煤地面物料投放系统平面图。
[0017]图2是本发明的固体充填采煤地面物料投放系统剖面图。
[0018]图3是图2的俯视结构示意图。
[0019]图中:1_矸石仓，2-矸石堆放场，3-矸石破碎筛分机，4-胶带输送机，5-电厂粉煤灰气力输送管，6-粉煤灰备用仓，7-投料井口，8-投料控制室，9-运输车，10-电厂粉煤灰仓，11-推土机。

【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述:
[0021]本发明的煤矿固体充填采煤地面物料投放系统，包括地面物料装卸堆放系统、刮板输送机、物料搅拌混合机、与物料搅拌混合机相连的固体物料破碎筛分机3，固体物料破碎筛分机3下设有输送至投料井井口 7处的胶带输送机4，投料井井口 7处投料控制系统；
[0022]所述的物料装卸堆放系统包括地面矸石仓1、将地面矸石仓I内的矸石运送至矸石堆放场2的运输车9、设在矸石堆放场2内的固体物料破碎筛分机3和推土机11、设在投料井井口 7处的粉煤灰备用仓6和与粉煤灰备用仓6相连的电厂粉煤灰气力输送管5，电厂粉煤灰气力输送管5与电厂粉煤灰仓10相连；
[0023]所述的投料控制系统包括投料控制室8、皮带秤、螺旋输送机、除尘器、配电室及附属)~.房。
[0024]本发明的矿固体充填采煤地面物料投放工艺，包括如下步骤:
[0025]a.用运输车9将地面矸石仓I内储存的矸石运输至矸石堆放场2 ;
[0026]b.根据井下充填需求量，用推土机11将矸石堆放场2内的矸石推至刮板输送机尾部，经刮板输送机送入固体物料破碎筛分机3内进行破碎，破碎筛分后的矸石经带式输送机4运输到投料井口 7 ；
[0027]c.将电厂粉煤灰仓10内的粉煤灰通过电厂粉煤灰气力输送管5运输到粉煤灰备用仓6内；
[0028]d.向投料井口 7内投放按比例混合后的破碎矸石和电厂粉煤灰，所述电厂矸石与粉煤灰的质量比为1:0.4，通过投料控制系统控制投放破碎矸石和电厂粉煤灰的量。
[0029]如图1所示，煤矿固体充填采煤地面物料投放系统包括:地面矸石仓1、将地面矸石仓I内的矸石运送至矸石堆放场2的运输车9、设在矸石堆放场2内的固体物料破碎筛分机3和推土机11、设在投料井井口 7处的粉煤灰备用仓6和与粉煤灰备用仓6相连的电厂粉煤灰气力输送管5，电厂粉煤灰气力输送管5与电厂粉煤灰仓10 ;固体物料破碎筛分机3下设有输送至投料井井口 7处的胶带输送机4 ;由投料控制室8、皮带秤、螺旋输送机和除尘器等组成的投料井井口 7处的投料控制系统；刮板输送机。
[0030]如图2所示，煤矿固体充填采煤地面物料投放工艺流程为:
[0031]a.洗煤厂的洗选矸石经转运胶带机运输至矸石仓I储存；
[0032]b.利用运输车9运输方式将矸石仓I的矸石运至矸石堆放场2 ;
[0033]c.根据井下充填需求，用推土机11将矸石堆放场2内的矸石推至刮板输送机尾部，经刮板输送机运至破碎、筛分机3进行破碎筛分，破碎筛分后的矸石经带式输送机4运输到投料井口(7);物料地面运输系统分散体物料运输和粉末状物料运输，散体物料运输采用带式输送机，粉末状物料运输采用螺旋输送机；
[0034]d.通过电厂粉煤灰气力输送管5将电厂粉煤灰运输到粉煤灰备用仓6内；
[0035]e.通过料控制室8控制矸石物料和粉煤灰物料自动混合后从投料井7上口投放。
【权利要求】
1.一种煤矿固体充填采煤地面物料投放系统，其特征在于:它包括地面物料装卸堆放系统、刮板输送机、物料搅拌混合机、与物料搅拌混合机相连的固体物料破碎筛分机(3 )，固体物料破碎筛分机(3)下设有输送至投料井井口(7)处的胶带输送机(4)，投料井井口(7)处投料控制系统；所述的物料装卸堆放系统包括地面矸石仓(1)、将地面矸石仓(1)内的矸石运送至矸石堆放场(2)的运输车(9)、设在矸石堆放场(2)内的固体物料破碎筛分机(3)和推土机(11)、设在投料井井口(7)处的粉煤灰备用仓(6)和与粉煤灰备用仓(6)相连的电厂粉煤灰气力输送管(5)，电厂粉煤灰气力输送管(5)与电厂粉煤灰仓(10)相连；所述的投料控制系统包括投料控制室(8)、皮带秤、螺旋输送机和除尘器。
2.一种使用权利要求1所述系统的矿固体充填采煤地面物料投放工艺，其特征在于，包括如下步骤:a.用运输车(9)将地面矸石仓(1)内储存的矸石运输至矸石堆放场(2);b.根据井下充填需求量，用推土机(11)将矸石堆放场(2)内的矸石推至刮板输送机尾部，经刮板输送机送入固体物料破碎筛分机(3)内进行破碎，破碎筛分后的矸石经带式输送机(4)运输到投料井口(7)；c.将电厂粉煤灰仓(10)内的粉煤灰通过电厂粉煤灰气力输送管(5)运输到粉煤灰备用仓(6)内；d.向投料井口(7)内投放按比例混合后的破碎矸石和电厂粉煤灰，通过投料控制系统控制投放破碎矸石和电厂粉煤灰的量。
3.根据权利要求2所述系统的矿固体充填采煤地面物料投放工艺，其特征在于:所述电厂矸石与粉煤灰的质量比为1:0.4。
【文档编号】E21F15/06GK104453998SQ201410597233
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】张吉雄, 巨峰, 郭帅, 殷伟, 李林玥, 郝雄飞 申请人:中国矿业大学