CN104832211A - 一种煤矿采空区充填系统 - Google Patents

一种煤矿采空区充填系统 Download PDF

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唐治
李利萍
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Abstract

本发明为一种煤矿采空区充填系统,包括水泥仓,煤矸石料斗,水池和搅拌槽,所述水泥仓与所述搅拌槽相连,用以向所述搅拌槽供给水泥;所述煤矸石料斗与所述搅拌槽相连,用以向所述搅拌槽供给煤矸石;所述水池与所述搅拌槽相连,用以存储水并向所述搅拌槽输入水;所述搅拌槽将输入物质进行搅拌,所述煤矸石料斗内设置有一过滤网,用以过滤颗粒较大的煤矸石;所述过滤网上设置有一搅拌装置,用以搅拌煤矸石。本发明中在所述煤矸石料斗中设置过滤网和搅拌装置,对所述煤矸石进行细化和过滤,使得其与所述水泥等混合而成的填充物的填充效果更佳。

Description

一种煤矿采空区充填系统
技术领域
本发明涉及一种采空区填充系统,具体涉及一种煤矿采空区充填系统。
背景技术
矿山采空区是采矿后在地表以下留下的空区,如果不进行填充,会造成地面塌陷,带来危险。传统上,矿山采空区充填是利用尾砂作为充填主料,水泥等作为充填胶结辅料。尾砂料浆含水,因此充填料浆的浓度调节复杂。现有技术中也有采用,将煤矸石作为充填主料,水泥和粉煤灰作为辅料,加水充填。所述煤矸石为煤炭生产和加工过程中伴生的固体废弃物,大量矸石长期堆存占用空间,在利用煤矸石时首先要对其进行捣碎,但是有时捣碎不充分,导致在煤矿采空区填充质量不高,存在安全隐患。
如中国专利200920350777.5,名称:煤矿采空区充填系统。包括用于存储水泥的水泥仓;煤矸石料斗;水池;和搅拌槽,所述搅拌槽具有入口和出口,所述入口与所述水泥仓、煤矸石料斗和水池相连以接纳水泥、煤矸石和水,所述出口与煤矿采空区相连以将水泥、煤矸石和水搅拌成的充填料浆供给到煤矿采空区。根据本发明的煤矿采空区充填系统,将煤矸石作为充填主料,水泥和粉煤灰作为辅料,加水充填。用于充填煤矿采空区的煤矸石、水泥和粉煤灰在煤矿中容易获得,且煤矿采空区充填系统中搅拌而成的充填料浆的浓度利于调节。
该装置将外部输入的煤矸石直接送入搅拌槽进行搅拌,其中的煤矸石可能存在捣碎不充分。
鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和试验终于提出了一种煤矿采空区充填系统解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种煤矿采空区充填系统,用以克服上述技术缺陷。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案在于,提供一种煤矿采空区充填系统,包括水泥仓,煤矸石料斗,水池和搅拌槽,所述水泥仓与所述搅拌槽相连,用以向所述搅拌槽供给水泥;所述煤矸石料斗与所述搅拌槽相连,用以向所述搅拌槽供给煤矸石;所述水池与所述搅拌槽相连,用以存储水并向所述搅拌槽输入水;所述搅拌槽将输入物质进行搅拌,所述煤矸石料斗内设置有一过滤网,用以过滤颗粒较大的煤矸石;所述过滤网上设置有一搅拌装置,用以搅拌煤矸石。
较佳的,所述搅拌槽具有入口和出口,所述入口与所述水泥仓、所述煤矸石料斗和所述水池相连以接纳所述水泥、所述煤矸石和所述水,所述出口与煤矿采空区相连以将所述水泥、所述煤矸石和所述水搅拌成的充填料浆供给到所述煤矿采空区。
较佳的,所述煤矿采空区充填系统还包括用于存储粉煤灰的粉煤灰仓,其与所述搅拌槽的入口相连用于向所述搅拌槽内供给所述粉煤灰。
较佳的,所述煤矿采空区充填系统还包括煤矸石胶带输送机,其设置在所述搅拌槽与所述煤矸石料斗之间用于将所述煤矸石从所述煤矸石料斗供给到所述搅拌槽内。
较佳的,所述煤矿采空区充填系统还包括圆盘给料机,其设置在所述煤矸石料斗底部,用以将所述煤矸石送到所述煤矸石胶带输送机中,从而输送到所述搅拌槽内。
较佳的,所述煤矿采空区充填系统还包括:
一储气罐,其出气口分别于所述粉煤灰仓和所述水泥仓的下部相连,用于使粉煤灰仓下部的粉煤灰和所述水泥仓下部的水泥流态化;
一空气机,其与所述储气罐的进气口相连,向所述储气罐供气。
较佳的,所述煤矿采空区充填系统还包括:
一第一双管螺旋喂料机,其设置在所述搅拌槽与所述水泥仓之间,用于将所述水泥供给到所述搅拌槽并调节供给量;
一第二双管螺旋喂料机,其设置在所述搅拌槽与所述粉煤灰仓之间,用于将所述粉煤灰供给到所述搅拌槽并调节供给量。
较佳的,所述煤矿采空区充填系统还包括
一第一收尘器组,其设置在所述水泥仓上方,用于将所述水泥输送进入所述水泥仓时的除尘;
一第二收尘器组,其设置在所述粉煤灰仓上方,用于将所述粉煤灰输送进入所述粉煤灰仓时的除尘。
与现有技术比较本发明的有益效果在于:在所述煤矸石料斗中设置过滤网和搅拌装置,对所述煤矸石进行细化和过滤,使得其与所述水泥等混合而成的填充物的填充效果更佳。同时将煤矸石作为充填主料,水泥和粉煤灰作为辅料,加水搅拌成充填料浆进行充填。用于充填煤矿采空区的煤矸石在煤矿中产生,且在煤矿采空区附近通常建有电厂,产出粉煤灰,因此,本发明的煤矿采空区充填系统中使用的充填材料易得。并且该煤矿采空区充填系统中搅拌而成的充填料浆的浓度利于调节。另外,由于粉煤灰价格相对于水泥低,因此,在部分替代水泥的情况下,将水泥与粉煤灰的重量比设为1∶4,从而可降低充填成本。
附图说明
图1为本发明煤矿采空区填充体统的结构图;图2为本发明煤矿采空区充填系统中煤矸石料斗的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
请参阅图1所示文本发明煤矿采空区充填系统的结构图。所述填充系统包括水泥仓1,水池2,煤矸石料斗3和搅拌槽4。
所述水泥仓1其与所述搅拌槽4相连,用以存储水泥并向所述搅拌槽4供给水泥。
所述水池2与所述搅拌槽4相连,用以存储水并向所述搅拌槽4供给水。
请结合图2所示,为本发明煤矿采空区充填系统中煤矸石料斗的剖面图。所述煤矸石料斗3,其与所述搅拌槽4相连,用以存储煤矸石并向所述搅拌槽4供给煤矸石,所述煤矸石料斗3内部设置有过滤网31,所述过滤网31的过滤孔可根据需要设定,所述过滤网31用以过滤颗粒过大的煤矸石。所述过滤网31上方设置有搅拌装置32,用以对所述煤矸石进行搅拌,使其更加细化,与所述水泥及水的融合更加充分。
所述搅拌槽4具有入口41和出口42,入口41与水泥仓1、煤矸石料斗3和水池2相连以接纳水泥、煤矸石和水,出口42与煤矿采空区上方的钻孔管路A相连以将水泥、煤矸石和水搅拌成的充填料浆供给到煤矿采空区中。
所述煤矿采空区充填系统还包括煤矸石胶带输送机5。所述煤矸石胶带输送机5设置在搅拌槽4与煤矸石料斗3之间用于将煤矸石从煤矸石料斗3供给到搅拌槽4内。
所述煤矿采空区充填系统还包括圆盘给料机6,所述圆盘给料机6设置在煤矸石料斗3底部,用以将煤矸石送到煤矸石胶带输送机5中,从而输送到搅拌槽4内。
此外所述煤矿采空区充填系统还包括用于存储粉煤灰的粉煤灰仓7,粉煤灰仓7与搅拌槽4的入口41相连用于向搅拌槽4内供给粉煤灰。
同时煤矿采空区充填系统还包括空压机8和储气罐9。
所述空压机8与储气罐9的进气口相连,向所述储气罐9供气。
所述储气罐9的出气口分别与粉煤灰仓7和水泥仓1的下部相连,用于使粉煤灰仓7下部的粉煤灰和水泥仓1下部的水泥流态化,以便于粉煤灰和水泥易于从粉煤灰仓7和水泥仓1的底部出口排出。
所述煤矿采空区充填系统还包括用于送料的第一双管螺旋喂料机11和第二双管螺旋喂料机71,其中,第一双管螺旋喂料机11设置在搅拌槽4与水泥仓1之间,用于将水泥供给到搅拌槽4并调节供给量。第二双管螺旋喂料机71设置在搅拌槽4与粉煤灰仓7之间,用于将粉煤灰供给到搅拌槽4并调节供给量。
所述水泥仓1和所述粉煤灰仓7上方还分别设有第一收尘器12和第二收尘器72,用于水泥和粉煤灰输送进入水泥仓1和粉煤灰仓7时的除尘。
本发明的具体工作过程为:通过第一双管螺旋喂料机11将水泥从水泥仓1中供给到搅拌槽4内,煤矸石从煤矸石料斗3中进入圆盘给料机6然后通过煤矸石胶带输送机5被送入搅拌槽4内,其中,水泥与煤矸石的重量比为1∶15。或者通过第二双管螺旋喂料机71将粉煤灰从粉煤灰仓7中供给到搅拌槽4中,并使得水泥、粉煤灰、煤矸石的重量比为1∶4∶15。其中,水泥和粉煤灰分别从水泥仓1和粉煤灰仓7中排出。当需要时,先由空压机8与储气罐9将空气通入水泥仓1和粉煤灰仓7,使水泥和粉煤灰流态化,以便于粉煤灰和水泥易于从粉煤灰仓7和水泥仓1的底部出口排出。水池2将水供给到搅拌槽4内。将供给到搅拌槽4内的水泥、煤矸石、粉煤灰和水搅拌成充填料浆。从搅拌槽4将充填料浆从出口42自流输送到煤矿采空区上方的钻孔管路A中,从而对采空区(图中未示出)进行充填。
本发明的煤矿采空区充填系统,在所述煤矸石料斗3中设置过滤网31和搅拌装置32,对所述煤矸石进行细化和过滤,使得其与所述水泥等混合而成的填充物的填充效果更佳。同时将煤矸石作为充填主料,水泥和粉煤灰作为辅料,加水搅拌成充填料浆进行充填。用于充填煤矿采空区的煤矸石在煤矿中产生,且在煤矿采空区附近通常建有电厂,产出粉煤灰,因此,本发明的煤矿采空区充填系统中使用的充填材料易得。并且该煤矿采空区充填系统中搅拌而成的充填料浆的浓度利于调节。另外,由于粉煤灰价格相对于水泥低,因此,在部分替代水泥的情况下,将水泥与粉煤灰的重量比设为1∶4,从而可降低充填成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,对本发明而言仅仅是说明性的,而非限制性的。本专业技术人员理解,在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效,但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种煤矿采空区充填系统,其特征是:包括水泥仓,煤矸石料斗,水池和搅拌槽,所述水泥仓与所述搅拌槽相连,用以向所述搅拌槽供给水泥;所述煤矸石料斗与所述搅拌槽相连,用以向所述搅拌槽供给煤矸石;所述水池与所述搅拌槽相连,用以存储水并向所述搅拌槽输入水;所述搅拌槽将输入物质进行搅拌,所述煤矸石料斗内设置有一过滤网,用以过滤颗粒较大的煤矸石;所述过滤网上设置有一搅拌装置,用以搅拌煤矸石。
2.根据权利要求1所述的煤矿采空区充填系统,其特征是:所述搅拌槽具有入口和出口,所述入口与所述水泥仓、所述煤矸石料斗和所述水池相连以接纳所述水泥、所述煤矸石和所述水,所述出口与煤矿采空区相连以将所述水泥、所述煤矸石和所述水搅拌成的充填料浆供给到所述煤矿采空区。
3.根据权利要求2所述的煤矿采空区充填系统,其特征是:所述煤矿采空区充填系统还包括用于存储粉煤灰的粉煤灰仓,其与所述搅拌槽的入口相连用于向所述搅拌槽内供给所述粉煤灰。
4.根据权利要求3所述的煤矿采空区充填系统,其特征是:所述煤矿采空区充填系统还包括煤矸石胶带输送机,其设置在所述搅拌槽与所述煤矸石料斗之间用于将所述煤矸石从所述煤矸石料斗供给到所述搅拌槽内。
5.根据权利要求4所述的煤矿采空区充填系统,其特征是:所述煤矿采空区充填系统还包括圆盘给料机,其设置在所述煤矸石料斗底部,用以将所述煤矸石送到所述煤矸石胶带输送机中,从而输送到所述搅拌槽内。
6.根据权利要求3或5所述的煤矿采空区充填系统,其特征是:所述煤矿采空区充填系统还包括:
一储气罐,其出气口分别于所述粉煤灰仓和所述水泥仓的下部相连,用于使所述粉煤灰仓下部的粉煤灰和所述水泥仓下部的水泥流态化;
一空气机,其与所述储气罐的进气口相连,向所述储气罐供气。
7.根据权利要求6所述的煤矿采空区充填系统,其特征是:所述煤矿采空区充填系统还包括:
一第一双管螺旋喂料机,其设置在所述搅拌槽与所述水泥仓之间,用于将所述水泥供给到所述搅拌槽并调节供给量;
一第二双管螺旋喂料机,其设置在所述搅拌槽与所述粉煤灰仓之间,用于将所述粉煤灰供给到所述搅拌槽并调节供给量。
8.根据权利要求3或5所述的煤矿采空区充填系统,其特征是:所述煤矿采空区充填系统还包括
一第一收尘器组,其设置在所述水泥仓上方,用于将水泥输送进入所述水泥仓时的除尘;
一第二收尘器组,其设置在所述粉煤灰仓上方,用于将粉煤灰输送进入所述粉煤灰仓时的除尘。
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