煤矿采选充填系统及方法与流程

本发明属于煤矸回填，具体涉及一种煤矿采选充填系统，本发明还涉及一种煤矿采选充填方法。

背景技术：

1、

2、现有井下采选充一体化系统的多集中布置于井底煤仓上下口附近，但是这种布置存在一定问题，主要是在工作面对原煤进行开采后直接通过带式输送机运输至井底煤仓，对于运输的原煤中的矸石没有进行筛分，在井底煤仓对原煤中矸石进行筛分后，又将筛分的矸石运输至工作面后方的采空区，增加了运输成本以及时间，并且随着工作面的延伸，采空区距离井底煤仓越来越远，再将筛分出来的矸石运输至采空区，无疑会进一步加大人力资源以及开采成本。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种煤矿采选充填系统，使开采的原煤在工作面顺槽就可以实现煤矸分选及就地充填，提高了运输的效率的同时还降低了开采成本。

2、本发明的另一目的是提供一种煤矿采选充填方法。

3、本发明所采用的第一种技术方案是，煤矿采选充填系统，包括设置在工作面一侧的胶运顺槽，胶运顺槽连接有胶运大巷，胶运顺槽内设置有筛分原煤的破碎干选结构，破碎干选结构包括用于破碎、筛分原煤的筛分破碎式刮板机，筛分破碎式刮板机连接有用于区分煤和矸石的干选机；

4、筛分破碎式刮板机和干选机下方设置有伸缩式输送机，伸缩式输送机与胶运大巷连接，干选机下方还设置有充填输送机，充填输送机远离干选机一端安装有充填机构。

5、本发明第一种技术方案的特征还在于，

6、工作面一侧还设置有辅运顺槽和回风顺槽，辅运顺槽连接有辅运大巷；回风顺槽与回风大巷和辅运大巷连通。

7、工作面处设置有用于支撑工作面作业的液压支架。

8、筛分破碎式刮板机包括破碎机，破碎机出料口安装有带孔槽板，带孔槽板与干选机连接，带孔槽板下方设有卸料口，卸料口位于伸缩式输送机上方。

9、干选机包括选矸带式输送机，选矸带式输送机与筛分破碎式刮板机连接，沿选矸带式输送机运输方向依次设置有识别装置和选矸装置；伸缩式输送机位于选矸带式输送机下方，充填输送机位于选矸带式输送机一侧。

10、识别装置包括x射线探测器和接收器，选矸装置包括横架在选矸带式输送机和充填输送机上方的滑轨，滑轨上活动连接有滑块，滑块底部连接有伸缩式抓钩，伸缩式抓钩内设置有控制传感器，控制传感器与x射线探测器和接收器信号连接，接收器将收集的光线数据传输至控制传感器，控制伸缩式抓钩对矸石进行抓取。

11、充填机构位于采空区，充填机构为高速动力抛干机、气力输送机或螺旋输送机中任意一种；

12、筛分破碎式刮板机、干选机以及充填机构底部均设置有液压自移装置。

13、本发明所采用的第二种技术方案是，煤矿采选充填方法，包括以下步骤：

14、步骤1，开采的原煤输送至胶运顺槽，破碎机对原煤进行破碎，处理后的原煤输送至带孔槽板进行筛分；

15、步骤2，符合带孔槽板上孔径的煤块落入卸料口处，通过伸缩式输送机输送至胶运大巷，无法穿过带孔槽板的煤矸随带孔槽板运输至干选机内；

16、步骤3，煤矸落入选矸带式输送机上，识别装置对选矸带式输送机上的煤矸进行识别，识别的数据传输至控制传感器，控制传感器控制伸缩式抓钩对矸石进行抓取，完成煤矸的分选；

17、步骤4，充填输送机将矸石输送至充填机构处，充填机构将矸石回填至采空区，完成充填作业。

18、本发明第二种技术方案的特征还在于，

19、步骤1中破碎机对原煤进行破碎后原煤直径小于300mm；步骤1中带孔槽板上孔径范围为70mm～90mm。

20、步骤中识别装置对选矸带式输送机上的煤矸进行识别具体为，x射线探测器对选矸带式输送机上煤矸照射x光线，根据矸石与煤块密度不同对煤矸进行区分，接收器对光线数据进行收集，并将数据传输至控制传感器。

21、本发明的有益效果是，

22、(1)本发明煤矿采选充填系统通过在胶运顺槽内设置筛分破碎式刮板机和干选机，实现在工作面的原煤开采后及时对原煤进行破碎筛分，并将筛选的矸石直接充填回采空区，节省了将开采原煤送回井下煤仓进行处理后又运回采空区充填的时间，提高了运输的效率的同时还降低了开采成本。

23、(2)本发明煤矿采选充填系统的干选机，通过x射线探测器对煤矸进行扫描，通过矸石与煤块的密度不同，实现物料的信息探测，精准的进行分选工作；接收器在接受到反射光线数据后，传输数据至控制传感器，控制伸缩式抓钩对矸石进行抓取，以实现煤矸的准确分选。

技术特征：

1.煤矿采选充填系统，包括设置在工作面(1)一侧的胶运顺槽(2)，所述胶运顺槽(2)连接有胶运大巷(5)，其特征在于，所述胶运顺槽(2)内设置有筛分原煤的破碎干选结构(10)，所述破碎干选结构(10)包括用于破碎、筛分原煤的筛分破碎式刮板机(11)，所述筛分破碎式刮板机(11)连接有用于区分煤和矸石的干选机(13)；

2.根据权利要求1所述的煤矿采选充填系统，其特征在于，所述工作面(1)一侧还设置有辅运顺槽(3)和回风顺槽(4)，所述辅运顺槽(3)连接有辅运大巷(6)；所述回风顺槽(4)与回风大巷(7)和辅运大巷(6)连通。

3.根据权利要求1或2所述的煤矿采选充填系统，其特征在于，所述工作面(1)处设置有用于支撑工作面(1)作业的液压支架(9)。

4.根据权利要求1或2所述的煤矿采选充填系统，其特征在于，所述筛分破碎式刮板机(11)包括破碎机(11-1)，所述破碎机(11-1)出料口安装有带孔槽板(11-2)，所述带孔槽板(11-2)与所述干选机(13)连接，所述带孔槽板(11-2)下方设有卸料口(11-3)，所述卸料口(11-3)位于伸缩式输送机(12)上方。

5.根据权利要求4所述的煤矿采选充填系统，其特征在于，所述干选机(13)包括选矸带式输送机(13-1)，所述选矸带式输送机(13-1)与筛分破碎式刮板机(11)连接，沿所述选矸带式输送机(13-1)运输方向依次设置有识别装置(13-2)和选矸装置(13-3)；所述伸缩式输送机(12)位于选矸带式输送机(13-1)下方，所述充填输送机(14)位于选矸带式输送机(13-1)一侧。

6.根据权利要求5所述的煤矿采选充填系统，其特征在于，所述识别装置(13-2)包括x射线探测器和接收器，所述选矸装置(13-3)包括横架在选矸带式输送机(13-1)和充填输送机(14)上方的滑轨(13-4)，所述滑轨(13-4)上活动连接有滑块(13-5)，所述滑块(13-5)底部连接有伸缩式抓钩(13-6)，伸缩式抓钩(13-6)内设置有控制传感器，所述控制传感器与所述x射线探测器和接收器信号连接，所述接收器将收集的光线数据传输至控制传感器，控制所述伸缩式抓钩(13-6)对矸石进行抓取。

7.根据权利要求6所述的煤矿采选充填系统，其特征在于，所述充填机构位于采空区(8)，所述充填机构为高速动力抛干机、气力输送机或螺旋输送机中任意一种；

8.煤矿采选充填方法，使用如权利要求7所述的煤矿采选充填系统，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的煤矿采选充填方法，其特征在于，所述步骤1中破碎机(11-1)对原煤进行破碎后原煤直径小于300mm；所述步骤1中带孔槽板(11-2)上孔径范围为70mm～90mm。

10.根据权利要求8所述的煤矿采选充填方法，其特征在于，所述步骤3中识别装置(13-2)对选矸带式输送机(13-1)上的煤矸进行识别具体为，所述x射线探测器对选矸带式输送机(13-1)上煤矸照射x光线，根据矸石与煤块密度不同对煤矸进行区分，所述接收器对光线数据进行收集，并将数据传输至所述控制传感器。

技术总结
本发明公开的煤矿采选充填系统及方法，充填系统包括设置在工作面一侧的胶运顺槽，胶运顺槽内设置有筛分原煤的破碎干选结构，破碎干选结构包括用于破碎、筛分原煤的筛分破碎式刮板机，筛分破碎式刮板机连接有用于区分煤和矸石的干选机；两者下方设置有伸缩式输送机和充填输送机，充填输送机一端安装有充填机构。填充方法为将开采的原煤进行破碎成煤矸，并通过带孔槽板对符合孔径的煤块进行筛选，剩余煤矸通过识别装置和选矸装置进行区分，区分出的矸石通过充填机构回填至采空区。本发明的煤矿采选充填系统及方法使开采的原煤在工作面顺槽就可以实现煤矸分选及就地充填，提高了运输的效率的同时还降低了开采成本。

技术研发人员：朱磊,刘成勇,古文哲,高丽艳,秋丰岐,仇恒建,吴玉意,赵萌烨,刘治成,张新福,黄剑斌,窦勇,吴晓茹
受保护的技术使用者：中煤能源研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17