CN102705003A

CN102705003A - 一种旋转托盘式大垂深双孔固体物料连续输送系统

Info

Publication number: CN102705003A
Application number: CN2012101699762A
Authority: CN
Inventors: 缪协兴; 张吉雄; 周跃进; 黄艳利; 巨峰; 邓雪杰
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2012-10-03

Abstract

一种旋转托盘式大垂深双孔固体物料连续输送系统，主要由投料井与固体物料输送系统、地面控制台、驱动系统、地面运料系统构成。投料井为两个，由地面垂直施工至井下而成，在投料井内安装有耐磨管。固体物料投放系统包括驱动轮、钢丝绳、托盘、改向轮。驱动系统包括电动机、减速器。利用地面控制台启动地面运料系统、驱动系统，驱动系统带动固体物料投放系统运转，固体充填材料通过地面运输系统运输至一个投料井内，盛料托盘在井底将物料卸落在井下运输胶带机上，托盘自动翻转进入另一个投料井，实现了固体物料自地面连续高效安全地向井下输送，系统结构简单、操作方便、机械化程度高、投料可控性好。

Description

一种旋转托盘式大垂深双孔固体物料连续输送系统

技术领域

本发明涉及一种旋转托盘式大垂深双孔固体物料连续输送系统，尤其是一种将地面固体物料运送至井下，用于煤矿充填开采及金属矿山充填开采中的充填物料投放系统。

背景技术

随着我国煤炭及其他金属矿山资源的不断开采，国家出台了一系列的政策，促使企业改变过去的“掠夺”式开采方式，强制企业提高资源回采率、伴生资源利用率。“三下”压煤的开采及金属矿山开采后地表沉陷问题一直是值得关注的问题。同时，煤矿及金属矿山在生产中排放大量的矸石、尾矿等固体废弃物，传统的方式是直接堆放于地表，形成矸石山与尾矿库。据统计，目前全国历年累计堆放的煤矸石约45 亿t，规模较大的矸石山有1600多座，已占用土地约1.5 万公顷，而且堆积量每年还以1.5~2.0 亿t的速度增加；此外，煤矿区自备电厂生产中排放大量粉煤灰，历年排放达到5 亿t以上，且每年新增5~7 千万t；国内现有的尾矿库共约1万多座，总库容量达500亿m³。煤矸石、粉煤灰、尾矿等矿山固体废弃物的大量堆放对矿区正常生产造成了严重的影响，对人类的生存环境带来了很大的威胁与危害，而且带来了一系列的社会与环境问题，主要表现在：侵占大面积的农田、林地，自燃发火时排出大量有毒有害气体，污染环境、危害人类安全。针对这些问题，从实现资源与环境协调发展的目的出发，寻求合理开发利用矿产资源、保护地表建筑与地下水资源和保护或改造地表环境技术途径成为必然。

以矸石、粉煤灰、黄土、建筑垃圾等固体废弃物为充填材料，实现了“三下”压煤及金属矿山的规模性开采，并对采空区进行充填，达到了提高煤炭及金属矿山的资源回采率及解决固体废弃物矸石、粉煤灰、金属尾矿的排放处理问题，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。但如何将矸石、粉煤灰、黄土、建筑垃圾等固体物安全高效并经济地从地面输送到距离地面几百米乃至上千米深的井下，进行采空区充填成为制约发展的主要因素之一，利用固体废弃物料对井下开采工作面采空区进行充填已成为趋势，但如何将地面的固体废弃物料安全快捷的运送到井下是当前急需解决的一大难题。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种系统结构简单、操作方便、机械化程度高、投料可控性好的旋转托盘式大垂深双孔固体物料连续输送系统。

技术方案：本发明的旋转托盘式大垂深双孔固体物料连续输送系统，包括地面运料系统、地面控制台、驱动系统、投料井与固体物料投放系统，所述的地面运料系统包括倾斜架设在投料井上的输送机，输送机上架设有与地面胶带输送机相连的分级振动筛、连接分级振动筛的转料输送机和与转料输送机相连的破碎机；所述的投料井为两个，对称排列从地面垂直施工至井下而成，两个投料井的井口上方设有安放固体物料投放系统的井架，两个投料井内安装有耐磨管，两个投料井的下方设有导轨架，导轨架上安装有导轨滑槽；所述的固体物料投放系统包括固定在井架上的驱动轮和对称设在井下导轨架上的两个改向轮，驱动轮和改向轮上设有绕其转动并穿过耐磨管的托盘式物料投放装置，两个改向轮上分别设有保持托盘式投料装置张紧的配重器，两个改向轮的下方设有承接固体物料的井下胶带输送机。

所述的托盘式物料投放装置包括钢丝绳、间隔固定在钢丝绳上的托盘构成；所述间隔固定在钢丝绳上的托盘均匀分布，托盘与托盘之间设有固定在钢丝绳上的支撑杆；所述的两个投料井的中心间距为3000~5000mm，投料井的内径为400~1000mm。

有益效果：本发明在充填开采中通过地面控制系统、投料井与托盘式固体物料投放系统能将地面的固体充填料(矸石、粉煤灰、黄土、建筑垃圾等固体废弃物充填材料)从地面安全高效地输送至100~850m深的井下，直接经设在井下的运料皮带机构运送到工作面进行充填，为井工矿山固体充填开采中地面固体充填材料安全高效地输送至井下提供了一种有效的途径。地面控制系统可控制托盘式固体物料投放系统的速度，并对投料井下口运转情况进行监控；投料井采用钢管作为护孔管，双金属耐磨复合管作为耐磨套管；连续运输能力为100~800t/h，解决了固体充填开采中充填料在投放过程中的冲击问题，且不用在井下设置储料仓。整个系统结构简单、操作方便、机械化程度高、投料可控性好，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的旋转托盘式大垂深双孔固体物料连续输送系统结构示意图。

图中：1-地面胶带输送机，2-分级振动筛，3-转料输送机，4-破碎机，5-输送机，6-井架，7-上平台，8-地面，9-驱动轮，10-驱动系统，11-地面控制台，12-托盘，13-支撑杆，14-投料井，15-钢丝绳，16-柔性导轨，17-耐磨管，18-导轨架，19-改向轮，20-井下胶带输送机，21-导轨滑槽，22-配重器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

如图1所示，本发明的旋转托盘式大垂深双孔固体物料连续输送系统，主要由驱动系统10、地面控制台11、地面运料系统、投料井14和固体物料投放系统构成。地面运料系统主要由地面胶带输送机1、分级振动筛2、破碎机4、输送机5构成，输送机5倾斜架设在投料井14上，分级振动筛2与破碎机4架设在输送机5的上方，地面胶带输送机1将固体物料输送给分级振动筛2，在分级振动筛2的作用下，小颗粒的物料直接进入输送机5的传送带，大颗粒的物料经转料输送机3送入破碎机4，经破碎机4破碎后再进入输送机5传送带运输进入投料井14。所述的投料井14为两个，对称排列从地面垂直钻孔、混凝土护壁施工至井下而成，两个投料井14的中心间距为3000~5000mm，投料井14的内径为400~1000mm。在施工好的两个投料井14内设置耐磨管17，耐磨管17采用双金属耐磨复合管作为耐磨套管。投料井14的井口上方设有安放固体物料投放系统的井架6，下方设有导轨架18，导轨架18上安装有导轨滑槽21。固体物料投放系统主要由一个驱动轮9、两个改向轮19和托盘式物料投放装置构成，驱动轮9固定在井架6的上平台7上，两个改向轮19对称设在井底的下导轨架18上，两个改向轮19上分别设有保持钢丝绳15张紧的配重器22。驱动轮9和改向轮19上安装有绕其转动的托盘式物料投放装置。托盘式物料投放装置主要由钢丝绳15、间隔固定在钢丝绳15上的托盘12构成，间隔固定在钢丝绳15上的托盘12均匀分布，托盘12与托盘12之间设有固定在钢丝绳上的支撑杆13。托盘式物料投放装置的盛料重载侧穿过进料井筒套管17，托盘12在进料井筒中运行，进料井筒套管17内壁均匀分布有3根钢丝绳构成的柔性导轨16，托盘12的中部开有与驱动轮9和改向轮19相吻合的凹槽。改向轮19的下方设有承接固体物料的井下胶带输送机20，经井下胶带输送机20输送至采煤工作面实施充填。

工作时，通过控制地面控制台11，启动驱动系统，设在井架6上的电动机10转动，带动驱动轮9转动，托盘式物料投放装置随之运行并传动改向轮19，固体充填材料通过地面运输系统运输至一个投料井内，固体充填材料自地面胶带运输系统卸至托盘式固体物料投放系统的托盘12上，托盘12随钢丝绳15下降至井底，在经过井底改向轮19时，托盛的料盘12翻转，在井底将物料卸落在井下运输胶带机20上，由井下胶带输送机20运输至充填开采工作面，实现充填材料自地面8到井下的运输。托盘12自动翻转进入另一个投料井，实现固体物料自地面连续高效安全地向井下输送。地面控制系统可控制托盘式物料投放装置的运行速度，能够实时监测井底改向轮19及托盘12的卸料状况，控制托盘12装载充填材料的运输量。

Claims

1.一种旋转托盘式大垂深双孔固体物料连续输送系统，包括地面运料系统（10）、地面控制台（11）、驱动系统、投料井（14）与固体物料投放系统，其特征在于：所述的地面运料系统包括倾斜架设在投料井（14）上的输送机（5），输送机（5）上架设有与地面胶带输送机（1）相连的分级振动筛（2）、连接分级振动筛（2）的转料输送机（3）和与转料输送机（3）相连的破碎机（4）；所述的投料井（14）为两个，对称排列从地面垂直施工至井下而成，两个投料井（14）的井口上方设有安放固体物料投放系统的井架（6），两个投料井（14）内安装有耐磨管（17），两个投料井（14）的下方设有导轨架（18），导轨架（18）上安装有导轨滑槽（21）；所述的固体物料投放系统包括固定在井架（6）上的驱动轮（9）和对称设在井下导轨架（18）上的两个改向轮（19），驱动轮（9）和改向轮（19）上设有绕其转动并穿过耐磨管（17）的托盘式物料投放装置，两个改向轮（19）上分别设有保持托盘式投料装置张紧的配重器（22），两个改向轮（19）的下方设有承接固体物料的井下胶带输送机（20）。

2.根据权利要求1所述的旋转托盘式大垂深双孔固体物料连续输送系统，其特征在于：所述的托盘式物料投放装置包括钢丝绳（15）、间隔固定在钢丝绳（15）上的托盘（12）构成。

3.根据权利要求2所述的旋转托盘式大垂深双孔固体物料连续输送系统，其特征在于：所述间隔固定在钢丝绳（15）上的托盘（12）均匀分布，托盘（12）与托盘（12）之间设有固定在钢丝绳（15）上的支撑杆（13）。

4.根据权利要求1所述的旋转托盘式大垂深双孔固体物料连续输送系统，其特征在于：所述的两个投料井（14）的中心间距为3000~5000mm，投料井（14）的内径为400~1000mm。