CN1007283B

CN1007283B - 煤矿矸石充填采空区的方法及设施

Info

Publication number: CN1007283B
Application number: CN 87101337
Authority: CN
Inventors: 孔祥清
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-05-16
Filing date: 1987-05-16
Publication date: 1990-03-21
Also published as: CN87101337A

Abstract

本发明涉及一种煤矿采空区的充填方法。利用地面堆积如山的矸石和井下新开拓的矸石作为充填物，用管路或喷射车进行输送，充填时利用沸腾喷射方式，并加泥浆拌均，以消除矸石粉尘。矸石充填到一定厚度再喷一薄层混凝土以增强支护强度。

Description

本发明涉及一种煤矿采空区的充填方法，特别是用地面矸石山和井下新开拓的矸石充填采空区的一种方法。

长期以来，国内煤矿大量矸石在地面堆积如山，占用农田，并挥发有害气体，污染环境，而井下采空区又用大量河沙运到井下去充填，或者用放顶冒落法解决采区的充填问题，这样又造成地面塌陷，损坏地面建筑物及造成土地荒费。

由“开滦科技”1985年第4期得知，西德、英国利用矸石充填的方式为：将充填用的混合料在地面混合好经管路输送到井下，又用其他运输机运到采区，用风力充填机将混合料充填采空区。这种充填方式其风力充填机的效率低，易损件多，因没有强固层，使已充填的混合料支护强度不高，充填材料输送方式环节多，也较复杂，造成采区辅助设备种类和数量增多。

本发明的目的是利用矸石喷射车和管路将地面原有矸石和井下新开拓的矸石就地加工破碎后装入喷射车输送到采空区，解决煤矿井下采空区、沿空留巷的充填问题，将地面矸石搬到井下，解放矸石山占用的大量农田。

本发明的解决方案是这样实现的：将地面矸石直接装入矸石喷射车（1）运到采空区或井下新开拓的矸石利用井下贮矸库内的负压经输料管（9）将新开拓的矸石吸入该库内，待库装满后需要充填时，再利用正压差将库内矸石（11）经管路（8）、软管（2）喷出，也可通过管路（9）将库内矸石装入矸石喷射车（1）完成运输和喷射的任务。

在矸石喷射车（1）的下部具有能喷射大块物料的气室（12），在气室（12）的上面依次安装有沸腾板（13）、稳流器（14）、出料口（15）。矸石喷射车（1）的沸腾板（13）是利用板材打微孔或用铜粉焙烧而成。

充填用的矸石经破碎后应当具有粗、中、细、岩粉各成分，以有利于粘合，使充填密实性好。本发明的另一特点是喷射充填可与采煤同时进行，不影响生产，有利于提高生产效率。

煤矿井下开拓的矸石历来都是提到地面，多年堆积如山，占用大量农田，采用本发明能使地面矸石山返回采空区，回收矸石山所占农田，消除由于矸石山长期风化所放出的有害气体。由于井下新开拓的矸石不再上井，从而减轻了井下大量的无效运输。采用喷射充填方式，使喷出的矸石具有一定的冲击力，使充填坚固密实。另外将矸石喷射到一定厚度再喷一层混凝土，这样充填效果好，支撑力强。

图1为井下采空区

图2为井下贮矸库

图3为矸石喷射车局部结构图

图4为喷头和泥浆管连接处的结构示意图

图中：

1-矸石喷射车 2-喷射软管

3-泥浆管 4-喷头

5-已喷射矸石层 6-已喷射混凝土层

7-矿车 8-贮矸库去采空区输料管

9-贮矸库输料管 10-贮矸库操作间

11-贮矸库内矸石 12-气室

13-沸腾板 14-稳流器

15-出料口

下面对照附图进一步描述：

地面矸石山的大块矸石经破碎直径约为80毫米以下，装入由缶体固定在矿车底盘上组成的矸石喷射车（1）的缶体。在该矸石喷射车（1）的缶体下部具有能喷射大块物料的气室（12），气室（12）与缶体的内腔之间隔有沸腾板（13），在沸腾板（13）的上部与出料口（15）相对安装一稳流器（14）。工作时，压风进入气室（12），并透过沸腾板（13）在其上部形成气垫层，使局部矸石呈沸腾状，在该气压差的作用下，使沸腾状的矸石经稳流器（14）、出料口（15）、喷射软管（2）在喷头（4）处与泥浆管（3）来的泥浆混合喷出。高速喷出的矸石具有一定的冲击力，因而使采空区充填密实、坚固。

由于充填材料粒度较大，出料口（15）设计管经应为φ4“～φ6”，稳压器（14）与出料口（15）之间距应大于充填材料最大料度。稳流器（14）的作用是利用调节阀门来控制出料口（15）的风量以达到控制流量的目的，防止过量的矸石进入出料管造成管道堵塞或喷射不均匀的现象发生。

通入压风时，沸腾板（13）上部形成气垫层，则要求沸腾板（13）选择焙烧铜球工艺制成，用这种方法做出的沸腾板具有良好的毛细流特性和一定的强度以及较长的使用寿命。另外利用一般的板材打微孔制造沸腾板（13）也可达到沸腾喷射的目的。一般将矸石喷射到一定厚度（5）再喷射一层混凝土（6），作为支护墙支撑顶板来压。

混凝土（6）的喷射是利用混凝土喷射车（已另申报专利），其工作能力为8米³/小时，喷射物料粒度在25毫米以下，而矸石喷射车（1）的喷射粒度在80毫米以下。本发明的显著特点是用矸石喷射车（1）既作为运输车辆又作为喷射工具，两种功能集于一机完成。

为使井下新开拓的矸石不再提到井上，在井下合适的地方建一个贮矸库（见图2），库内设操作间（10），操作间内有吸风机和鼓风机作为造成库内负压和加大风压的动力源。将新开拓的矸石用矿车（7）运到贮矸库附近，使贮矸库形成负压，将矿车（7）内的矸石经输料管（9）吸入库内。当库内矸石（11）充满后需要充填时，又利用贮矸库形成的正压差经输料管（8）将已贮矸石（11）输运到采空区（这样输运需进行管路助风），经喷射软管（2）和喷头（4）与泥浆管（3）来的泥浆混合后喷出。或利用输料管（9）将库内矸石（11）装入矸石喷射车（1）完成运输和喷射的任务。

Claims

1、煤矿矸石充填采空区的方法，将地面矸石和井下新开拓的矸石通过一种输送装置运到采空区，矸石粉加适量粘土作粘合物，以喷射的方式进行充填，将矸石喷射到一定厚度(5)再喷射一层混凝土(6)，其特征在于上述通过一种输送装置运到采空区是将地面矸石直接装入矸石喷射车(1)运到采空区，或井下新开拓的矸石利用井下贮矸库内的负压经输料路(9)将新开拓的矸石吸入该库内，待库装满后，再利用正压差将库内矸石(11)经管路(8)、软管(2)喷出。

2、根据权利要求1所述的矸石喷射车，其特征在于具有能喷射大块物料的气室（12）、沸腾板（13）、稳流器（14）、出料口（15）和管路。

3、根据权利要求2所述的矸石喷射车，其特征在于沸腾板（13）是利用板材打微孔或用铜粉焙烧而成。

4、根据权利要求1所述的矸石，其特征在于矸石经破碎后应具有粗、中、细、岩粉各成分。

5、根据权利要求1所述的充填方法，其特征在于喷射充填可与采煤同时进行。