CN108331581A - 一种可实现单个块段充填开采的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可实现单个块段充填开采的系统，属于采矿技术领域。一种可实现单个块段充填开采的系统，所述系统包括前运矸装置、缓存装置和面运矸装置，其中，所述前运矸装置包括矸石由产生地点运至拟充填块段所经过的矿井主系统，所述缓存装置包括为了保证充填连续性而设立的矸石仓，所述面运矸装置包括工作面顺槽至切眼范围的运矸皮带设备，本发明可以实现矿井特殊块段，如大巷保护煤柱、孤岛煤柱、边角三下压煤的充填开采，拓展了充填开采的适用范围，提高了矿井矸石消化量，最大限度的回收煤炭资源。
Description
技术领域
本发明涉及充填开采的布置系统，尤其涉及一种可实现单个块段充填开采的系统，属于采矿技术领域。
背景技术
随着技术的发展和人民环保意识的提高,矸石的治理问题成为煤炭企业及矿区居民普遍关注的焦点问题，实践证明原生矸石充填开采是实现矸石不升井、就地消化的最有效、最直接的手段，然而以往的充填开采模式是把“三下”压煤量最大的采区作为充填采区，设计一套独立的充填生产系统服务于该充填采区，包括矸石运输系统、矸石破碎装置、工作面充填系统等，此模式因投入成本高，适宜大范围充填开采应用，对于相对独立块段或者特殊块段如大巷保护煤柱、孤岛煤柱、边角三下压煤、多煤层群上行开采等单个块段需要局部充填的工作面适用性较差，不能实现单个块段，如大巷保护煤柱、孤岛煤柱、边角三下压煤、多煤层群上行开采的充填开采。
因此，需要提供一种相对独立的简易充填系统，尤其是简易的矸石储运模式，以实现矿井相对独立块段或其他特殊块段如大巷保护煤柱、孤岛煤柱、边角三下压煤、多煤层群上行开采等的充填开采，拓展原生矸石充填开采的适用范围，提高矿井矸石消化量，实现特殊块段安全开采，最大限度的回收煤炭资源。
发明内容
本发明实施例提供了一种可实现单个块段充填开采的系统。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
根据本发明实施例，提供了一种可实现单个块段充填开采的系统，所述系统包括缓存装置和面运矸装置；
所述缓存装置包括立仓式装置和斜仓式装置，其中所述立仓式装置包括立式矸石仓，所述斜仓式装置包括斜式矸石仓，所述立式矸石仓和所述斜式矸石仓的底部均设有下缩口，便于将矸石转运到所述面运矸装置；
所述面运矸装置包括工作面顺槽至切眼范围的运矸皮带设备，用于将所述矸石运输到充填面。
可选地，所述系统还包括破碎机，用于破碎所述矸石至需要粒度。
可选地，所述立仓式装置还包括第一运矸皮带和第一顺槽皮带，所述第一运矸皮带运输所述矸石到所述立式矸石仓，所述第一顺槽皮带将满足需要粒度的所述矸石充填到工作面内。
可选地，所述斜仓式装置还包括第二运矸皮带和第二顺槽皮带，所述第二运矸皮带运输所述矸石到所述斜式矸石仓，所述第二顺槽皮带将满足需要粒度的所述矸石充填到工作面内。
可选地，所述缓存装置还包括平仓式装置，所述平仓式装置包括水平矸石仓。
可选地，所述平仓式装置还包括矿车、电机车、翻车机、耙装机、刮板输送机或者胶带输送机和顺槽皮带，所述矿车和所述电机车运输所述矸石至所述水平矸石仓，所述翻车机卸载所述矸石，所述耙装机将所述矸石装入所述破碎机，，所述刮板输送机或者胶带输送机和所述第三顺槽皮带将满足需要粒度的矸石充填到工作面内。
可选地，所述需要粒度为30mm以下。
可选地，所述下缩口采用补强锚索加固。
可选地，所述补强锚索打设的方向为平行于对应侧的下缩口坡面，且斜向上。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明提供了一种可实现单个块段充填开采的系统，所述系统包括前运矸、缓存装置和面运矸装置，所述前运矸装置包括矸石由产生地点运至拟充填块段所经过的矿井主系统，所述缓存装置包括立仓式装置、斜仓式装置和平仓式装置，其中所述立仓式装置包括立式矸石仓，所述斜仓式装置包括斜式矸石仓，所述平仓式装置包括水平矸石仓，其中所述立式矸石仓和所述斜式矸石仓的底部均设有下缩口，所述下缩口采用补强锚索加固，便于将矸石转运到所述面运矸装置，所述面运矸装置包括工作面顺槽至切眼范围的运矸皮带，用于将矸石运输到充填面，所述系统可以实现矿井特殊块段，如大巷保护煤柱、孤岛煤柱、边角三下压煤的充填开采，拓展了充填开采的适用范围，提高了矿井矸石消化量，最大限度的回收煤炭资源。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种可实现单个块段充填开采的系统的平仓式缓存装置的平面示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种可实现单个块段充填开采的系统的平仓式缓存装置的剖面示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种可实现单个块段充填开采的系统的立仓式缓存装置的平面示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种可实现单个块段充填开采的系统的立仓式缓存装置的剖面示意图；
图5是根据一示例性实施例示出的一种可实现单个块段充填开采的系统的立式矸石仓下缩口剖面示意图；
图6是根据一示例性实施例示出的一种可实现单个块段充填开采的系统的立式矸石仓下缩口补强锚索补强支护示意图；
附图标记说明：1、矿车；2、电机车；3、翻车机；4a、水平矸石仓；4b、立式矸石仓；5、耙装机；6、破碎机；7、刮板输送机；8、第三顺槽皮带；8a、第一顺槽皮带；9、地轨；10、矿工钢；11、第一运矸皮带；12、补强锚索；a、轨道巷；b、回风通道；d、顺槽巷道；e、钢筋网；f、工字钢。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的结构、产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本发明提供了一种可实现单个块段充填开采的系统，所述的系统包括前运矸、缓存装置、破碎装置和面运矸装置。
其中，所述前运矸是指矸石由产生地点运至拟充填块段所经过的矿井主系统，如矿井主要运输大巷、采区上山和采区下山等；
缓存装置包括为了保证充填连续性而设立的矸石仓，根据布置形式一般分为平仓式、立仓式和斜仓式；
破碎装置包括为了保证充填矸石粒度均匀、减少对系统损坏而配备的破碎机等；
面运矸装置包括工作面顺槽至切眼范围的运矸皮带等。
下面结合附图具体描述可实现单个块段充填开采的系统，所述系统的核心为所述缓存装置，根据单个块段的实际情况，选择平仓式、立仓式或斜仓式装置。
实施例一
图1是根据一示例性实施例示出的一种可实现单个块段充填开采的系统的平仓式缓存装置的平面示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种可实现单个块段充填开采的系统的平仓式缓存装置的剖面示意图；
如图1和图2所示，所述平仓式缓存装置包括矿车1、电机车2、翻车机3、水平矸石仓4a、耙装机5、破碎机6、刮板输送机7和第三顺槽皮带8。
平仓式装置的充填矸石的具体流程包括所述矿车1和所述电机车2沿着地轨9运输所述矸石至所述水平矸石仓4a，所述地轨9由矿工钢10支护，所述翻车机3卸载所述矸石，所述耙装机5将所述矸石装入所述破碎机6，所述破碎机6将所述矸石破碎至所需粒度，所需粒度达到30mm以下，满足充填要求，若矸石的粒度已经满足30mm以下，则可省略矸石破碎的工序，通过所述刮板输送机7和所述第三顺槽皮带8将满足所需粒度的矸石充填到工作面内，完成充填工序，所述矿车1包括侧卸式矿车、底卸式矿车、翻斗式矿车和梭式矿车等
实施例二
图3是根据一示例性实施例示出的一种可实现单个块段充填开采的系统的立仓式缓存装置的平面示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种可实现单个块段充填开采的系统的立仓式缓存装置的剖面示意图；
如图3和图4所示，所述立仓式装置包括第一运矸皮带11、立式矸石仓4b、破碎机6和第一顺槽皮带8a，其中所述第一运矸皮带11运输所述矸石至立式矸石仓4b，所述破碎机6破碎所述矸石，所述第一顺槽皮带8a运输满足所需粒度的所述矸石到工作面，所述立式矸石仓4b的底部设有下缩口，所述下缩口采用补强锚索12补强支护。
立仓式缓存装置的充填矸石的具体流程包括：所述第一运矸皮带11将所述矸石运输到所述立式矸石仓4b，所述破碎机6将所述矸石破碎至需要粒度，所述需要粒度达到30mm以下，满足充填要求，若矸石的粒度已经满足30mm以下，则可省略矸石破碎的工序，通过所述第一顺槽皮带8a沿着顺槽巷道d将满足所需粒度的所述矸石充填到工作面内，完成充填工序。
图5是根据一示例性实施例示出的一种可实现单个块段充填开采的系统的立式矸石仓下缩口剖面示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种可实现单个块段充填开采的系统的立式矸石仓下缩口补强锚索补强支护示意图。
如图5和图6所示，所述立式矸石仓4b为圆柱体形状，下部设有下缩口，能将破碎后的矸石顺畅地转至第一顺槽皮带8a上，所述立式矸石仓4b主体采用锚网喷支护，所述下缩口采用钢筋网e、工字钢f和补强锚索12加强支护，其中所述钢筋网e位于所述立式矸石仓4b的内表面的岩体层上，所述工字钢f铺设于所述钢筋网e上，所述补强锚索12均匀地分布在所述立式矸石仓4b的外表面，所述补强锚索12的规格为Φ17.8mm、L＝6000mm，根据补强锚索12的打设方向，可将所述补强锚索12分为四组，其中1#-6#、7#-10#、11#-16#和17#-20#分别为一组，每一组补强锚索均平行于对应侧所述下缩口坡面斜向上打设，即与水平面夹角为65°，所述补强锚索12分内外两层，分别位于以仓心为圆心，半径为1.6m和3.2m的圆周上，其中所述补强锚索12的内层分布的数量为10个，其中编号为5#和12#的补强锚索12分别位于所述第一顺槽皮带8的中心线上，编号为4#、8#、9#11#的补强锚索12位于所述第一顺槽皮带8的中心线一侧，相互间的夹角可以相同或不同，编号为13#、18#、19#和6#的补强锚索12位于所述第一顺槽皮带8a的中心线的另一侧，相互间的夹角可以相同或者不同，所述补强锚索12的外层分布的数量为10个，其中编号为2#和15#的补强锚索12分别位于所述第一顺槽皮带8a的中心线上，编号为1#、7#、4#和10#的补强锚索12位于所述第一顺槽皮带8a的中心线的一侧，编号为16#、17#、20#和3#补强锚索位于补强锚索12位于所述第一顺槽皮带8a的中心线的另一侧，所述相邻两个补强锚索12之间的夹角可以相同或者不同，临近两帮位置的编号为7#、10#、17#和20#四个补强锚索如因帮距间隙较小打设困难时，可根据实际情况稍向内侧移动，但应保证打设角度。
实施例三
本实施例为斜仓式装置，其中所述斜仓式装置包括第二运矸皮带、斜式矸石仓、破碎机6和第二顺槽皮带，其中所述斜式矸石仓与实施例二中的所述立式矸石仓结构相同，不同之处在于倾斜角度不一致，本实施例中的其他部分与实施例二相同。
上述三个实施例的选型如下：
耙装机5选用P60B，生产率60-80m3/h，耙半容积0.6m3；
破碎机6选用PE500×750，最大进料粒度425mm，进料口尺寸500×750mm，处理能力28.5-62.5m3/h，电机功率55kW，排料口的调整范围为50-100mm。
根据实际需要，文中所述刮板输送机也可采用胶带输送机代替。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种可实现单个块段充填开采的系统，其特征在于，所述系统包括缓存装置和面运矸装置；
所述缓存装置包括立仓式装置和斜仓式装置，其中，所述立仓式装置包括立式矸石仓，所述斜仓式装置包括斜式矸石仓，所述立式矸石仓和所述斜式矸石仓的底部均设有下缩口，便于将矸石转运到所述面运矸装置；
所述面运矸装置包括工作面顺槽至切眼范围的运矸皮带设备，用于将所述矸石运输到充填面。
2.根据权利要求1所述的一种可实现单个块段充填开采的系统，其特征在于，所述系统还包括破碎机，用于破碎所述矸石至所需粒度。
3.根据权利要求2所述的一种可实现单个块段充填开采的系统，其特征在于，所述立仓式装置还包括第一运矸皮带和第一顺槽皮带，所述第一运矸皮带运输所述矸石到所述立式矸石仓，所述第一顺槽皮带将满足所需粒度的所述矸石充填到工作面内。
4.根据权利要求2所述的一种可实现单个块段充填开采的系统，其特征在于，所述斜仓式装置还包括第二运矸皮带和第二顺槽皮带，所述第二运矸皮带运输所述矸石到所述斜式矸石仓，所述第二顺槽皮带将满足所需粒度的所述矸石充填到工作面内。
5.根据权利要求2所述的一种可实现单个块段充填开采的系统，其特征在于，所述缓存装置还包括平仓式装置，所述平仓式装置包括水平矸石仓。
6.根据权利要求5所述的一种可实现单个块段充填开采的系统，其特征在于，所述平仓式装置还包括矿车、电机车、翻车机、耙装机、刮板输送机或者胶带输送机和第三顺槽皮带，所述矿车和所述电机车运输所述矸石至所述水平矸石仓，所述翻车机卸载所述矸石，所述耙装机将所述矸石装入所述破碎机，所述刮板输送机或者胶带输送机和所述第三顺槽皮带将满足所需粒度的所述矸石充填到工作面内。
7.根据权利要求3、4或者6所述的一种可实现单个块段充填开采的系统，其特征在于，所述所需粒度为30mm以下。
8.根据权利要求1所述的一种可实现单个块段充填开采的系统，其特征在于，所述下缩口采用补强锚索加固。
9.根据权利要求8所述的一种可实现单个块段充填开采的系统，其特征在于，所述补强锚索打设的方向为平行于对应侧的下缩口坡面，且斜向上。
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