CN114809762A - 一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场及封闭方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于储煤场全封闭技术领域，是一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场及封闭方法；包括位于地上部分的煤棚和卸煤栈桥，煤棚的底部固定在山沟两侧的山体底部，煤棚之间的山体向下放坡形成储煤场底部两侧的倾斜挡墙；倾斜挡墙位于地下部分，倾斜挡墙底部沿轴向设置有返煤地道和人行通道，返煤地道低于倾斜挡墙的底部，返煤地道和人行通道的顶部均设有具有填充物，填充物的顶部为倾斜面；返煤地道的顶部设置有卸煤沟；返煤地道内设置有给煤机；本发明储煤场充分利用自然地形条件，采用半地下结构，降低单位面积承载力，减少对地基的处理；全封闭的储煤场不会受复杂地质环境的影响，解决了煤炭露天堆放引起的损失和自然问题。

Description

一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场及封闭方法
技术领域
本发明属于储煤场全封闭技术领域，涉及一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场及封闭方法。
背景技术
在煤炭资源富集地区，有些资源整合后形成的煤炭矿井受地形条件限制，储煤场只能设在矿区周边的山沟中，但由于矿区所在位置以前存在一些小煤窑，形成小窑采空区，通常引起储煤场所在山沟的地表沉降和山体滑坡，对地面建构筑物存在潜在威胁，无法采取常规的封闭方法对储煤场进行封闭，因而井下生产出来的原煤或加工后的煤炭产品只能露天就地堆放，存在以下问题：1、在煤炭的堆存和装卸作业过程中，不仅自动化程度低、效率低、生产成本高，而且产生大量的扬尘，同时在雨天时煤泥水横流，严重污染周边环境；2、原煤长时间堆积，夏季温度较高时，容易自燃，引发事故；3、由于露天堆放，风吹日晒，不仅造成煤炭的热值损失，而且造成大量煤炭被风吹扬，引起损失。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提出一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场及封闭方法。解决在复杂地形地质条件下的储煤场无法常规进行封闭的问题。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。
一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场，包括位于地上部分的煤棚和卸煤栈桥，所述煤棚的底部固定在山沟两侧的山体底部，煤棚之间的山体向下放坡形成储煤场底部两侧的倾斜挡墙；所述倾斜挡墙位于地下部分，倾斜挡墙底部沿轴向设置有返煤地道和人行通道，返煤地道低于倾斜挡墙的底部，返煤地道和人行通道的顶部均设有填充物，所述填充物的顶部为倾斜面；返煤地道的顶部设置有卸煤沟；返煤地道内设置有输送机和给煤机。
优选的，倾斜挡墙的倾斜角度为50°；表面铺设耐磨树脂材料。
优选的，在煤棚下方垂直储煤场轴向设置分隔墙；分隔墙将储煤场分割成前后两部分，分隔墙底部设置有用于返煤地道和人行通道穿过的洞口。
优选的，山沟两侧的山体底部沿储煤场的长度方向，以及储煤场的后端各设置一排桩基；煤棚的底部通过桩基固定在山体底部。
优选的，在两侧倾斜挡墙的顶部设置有人行检修通道和消防通道。
优选的，储煤场前后两端设置垂直挡墙，在储煤场的后端设有竖井。竖井与返煤地道、人行通道相连接。
优选的，倾斜挡墙底部沿储煤场的长度方向对称设置有两个返煤地道，人行通道设置在两个返煤地道之间。
优选的，所述卸煤沟对称设置在返煤地道的顶部内侧，卸煤沟为缝隙式卸煤沟，每个卸煤沟与返煤地道的交叉处设有压缩空气喷嘴。
优选的，卸煤栈桥支撑于煤棚的顶部中间位置，并在煤棚的顶部沿着卸煤栈桥长度方向开通长的卸煤孔。
一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场的封闭方法，包括以下步骤：
1）对不同开采方式的采空及沟体两侧的边坡进行稳定性评价，对采空区和由采空塌陷引起的上覆岩体裂隙进行注浆充填加固。针对各采空区现状不同，采用不同的注浆方法。
2）山沟两侧向地下放坡形成地下部分的槽形结构，用作储煤场的倾斜挡墙；在山沟两侧的山体上沿着储煤场的长度方向及储煤场的后端各设置一排桩基。
3）在地上部分设置转载站、煤棚、卸煤栈桥；煤棚的底部与桩基相连接。
4）在倾斜挡墙底部沿轴向挖出返煤地道和人行通道，并在返煤地道和人行通道的顶部设置填充物。
本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：
本发明为解决储煤场的全封闭提供一种全新的思路和方法；为在采空区沉陷区进行建构筑物建设提供参考；储煤场充分利用自然地形条件，采用半地下结构、大量减少土石方量，增大底部受力面积、降低单位面积承载力，减少对地基的处理；全封闭的储煤场不会受复杂地质环境的影响，整个系统自动化程度高、生产效率高、运行成本低；可实现不同煤质的煤炭分别储存，分别运输或混配，生产过程灵活性大；避免煤尘飞扬，满足环保要求；解决了煤炭露天堆放引起的损失和自燃问题。
附图说明
图1为本发明所述全封闭储煤场主视图。
图2为本发明所述全封闭储煤场剖视图。
其中，1为转载站、2为煤棚、3为卸煤栈桥、4为倾斜挡墙、5为人行检修通道、6为消防通道、7为垂直挡墙、8为扶壁式分隔墙、9为返煤地道、10为卸煤沟、11为人行通道、12为压缩空气喷嘴、13为填充物、14为桩基、15为竖井。
101为带式输送机、102为机头溜槽、103为卸煤带式输送机、104为移动式电动卸料小车、105为卸煤机头溜槽、106为返煤带式输送机、110为叶轮给煤机、114为分岔溜槽、118为带式输送机。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
如图1和图2所示，是一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场示意图，参照所述的两幅图，本实施例提出一种复杂地形地质条件下的储煤场全封闭方法。具体为：
1、首先采用定性和定量的方法分别对不同开采方式的采空及沟体两侧的边坡进行稳定性评价，对采空区和由采空塌陷引起的上覆岩体裂隙进行注浆充填加固，以增加场区稳定性，满足建筑物地基强度及变形要求。
2、如图2所示，充分利用山沟两侧自然地形条件，放坡形成槽形结构，用作储煤场的倾斜挡墙4，即可减少土石方量，也对地面建构筑物产生向上托举的作用，并在山沟两侧的山体上沿着储煤场的长度方向及储煤场的后端各设置一排桩基14，三排桩基连接成U形，每两个桩基的间距为6米。对开挖山体后形成的边坡采用抗滑桩和喷锚支护的工艺进行治理，确保边坡稳定。
3、如图1、图2所示，全封闭储煤场分为地上地下两部分，其中地上部分包括转载站1、煤棚2和卸煤栈桥3，所述煤棚2为大跨度柱面网架结构；煤棚2的底部与桩基14相连，卸煤栈桥3采用门式刚架结构，直接支撑于网架结构煤棚2的顶部中间位置，并在网架结构煤棚2的顶部沿着卸煤栈桥3长度方向开通长的卸煤孔。地下部分包括两侧倾斜的挡墙4，充分利用山沟两侧山体自然地形放坡形成，倾斜角度为50度，在两侧倾斜挡墙4的顶部均设置人行检修通道5和消防通道6，其中人行检修通道5位于网架结构煤棚2的内部，消防通道6位于网架结构煤棚2的外部，储煤场前后两端设置垂直挡墙7，在储煤场内部设置的一道扶壁式分割墙8，将储煤场分成相互独立的两部分，扶壁式分隔墙8中部采用伸缩缝进行分割，墙体下部开有洞口，供返煤地道9和人行通道11通过。储煤场的底部对称设置有2个返煤地道9、1个人行通道11，在每个返煤地道9的内侧上部对称设置有缝隙式的卸煤沟10，同时在每个缝隙式的卸煤沟10与返煤地道9的交叉处设置压缩空气喷嘴12，两个喷嘴间距为6米，通过压缩空气喷吹堵在缝隙式卸煤沟上部的煤，人行通道11主要起到人员通行、设备检修、通风作用。在储煤场的后端设有竖井15，与返煤地道9及人行通道11相连接，用于通风和人员上下。为防止长时间不流动的煤堆积形成“死煤”，引发自燃，在储煤场前后两端挡墙7的内侧底部、扶壁式分割墙8底部两侧、返煤地道9、人行通道11的顶部均设填充物13，形成“三角形”形状，倾斜角度均为45度，同时在人行通道11顶部的“三角形”形状填充物13的表面铺设钢轨，防止卸煤栈桥3卸煤时产生的冲击力对填充物的破坏，在储煤场内部所有的倾斜表面均铺设聚乙烯耐磨板材。
4、整个全封闭储煤场由位于顶部的卸煤系统、中部的储煤系统、底部的返煤系统及人行通道四部分组成，其中顶部卸煤系统包括位于转载站1的带式输送机101、机头溜槽102、卸煤栈桥3内的卸煤带式输送机103、移动式电动卸料小车104及卸煤机头溜槽105，中部的储煤系统包括全封闭的储煤场及位于储煤场内的扶壁式分隔墙8，扶壁式分隔墙8将储煤场分为两部分，可实现不同煤种的煤分别储存；底部的返煤系统包括布置在两个返煤地道9的四台返煤带式输送机106，在每台带式输送机顶部设置一台叶轮给煤机110，分岔溜槽114，带式输送机118。
5、生产过程中，煤矿生产出来的原煤或煤炭产品通过带式输送机101和机头溜槽102运输转载至卸煤带式输送机103上，通过设在卸煤带式输送机103上的移动式卸料小车104将煤卸载到储煤场相应的位置储放，不同的煤卸落到不同的区域内，实现分别存放，返煤时通过设在返煤地道的4台带式输送机106、4台叶轮给煤机110及分岔溜槽114、带式输送机118将储煤场内的煤输送到其他处理系统，进行下一步作业。返煤地道的4台带式输送机106、4台叶轮给煤机110可单台运行、实现不同品种的煤单独运输，也可同时运行，实现不同煤种的煤混配运输。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (10)

1.一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场，包括位于地上部分的煤棚（2）和卸煤栈桥（3），其特征在于，所述煤棚（2）的底部固定在山沟两侧的山体底部，煤棚（2）之间的山体向下放坡形成储煤场底部两侧的倾斜挡墙（4）；所述倾斜挡墙（4）位于地下部分，倾斜挡墙（4）底部沿轴向设置有返煤地道（9）和人行通道（11），返煤地道（9）低于倾斜挡墙（4）的底部，返煤地道（9）和人行通道（11）的顶部均设有填充物（13），所述填充物（13）的顶部为倾斜面；返煤地道（9）的顶部设置有卸煤沟（10）；返煤地道（9）内设置有输送机和给煤机。
2.根据权利要求1所述的一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场，其特征在于，倾斜挡墙（4）的倾斜角度为50°。
3.根据权利要求1所述的一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场，其特征在于，在煤棚（2）下方垂直储煤场轴向设置分隔墙（8）；分隔墙（8）将储煤场分割成前后两部分，分隔墙（8）底部设置有用于返煤地道和人行通道穿过的洞口。
4.根据权利要求1所述的一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场，其特征在于，山沟两侧的山体底部沿储煤场的长度方向，以及储煤场的后端各设置一排桩基（14）；煤棚（2）的底部通过桩基（14）固定在山体底部。
5.根据权利要求1所述的一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场，其特征在于，在两侧倾斜挡墙（4）的顶部设置有人行检修通道（5）和消防通道（6）。
6.根据权利要求1所述的一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场，其特征在于，储煤场前后两端设置垂直挡墙（7），在储煤场的后端设有竖井（15），竖井（15）与返煤地道（9）、人行通道（11）相连接。
7.根据权利要求1所述的一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场，其特征在于，倾斜挡墙（4）底部沿储煤场的长度方向对称设置有两个返煤地道（9），人行通道（11）设置在两个返煤地道（9）之间。
8.根据权利要求1所述的一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场，其特征在于，卸煤沟（10）对称设置在返煤地道（9）的顶部内侧，所述卸煤沟（10）为缝隙式卸煤沟，每个卸煤沟（10）与返煤地道（9）的交叉处有压缩空气喷嘴（12）。
9.根据权利要求1所述的一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场，其特征在于，卸煤栈桥（3）支撑于煤棚（2）的顶部中间位置，并在煤棚（2）的顶部沿着卸煤栈桥（3）长度方向开通长的卸煤孔。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种复杂地形地质条件下的全封闭储煤场的封闭方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）对不同开采方式的采空及沟体两侧的边坡进行稳定性评价，对采空区和由采空塌陷引起的上覆岩体裂隙进行注浆充填加固；
2）山沟两侧向地下放坡形成地下部分的槽形结构，用作储煤场的倾斜挡墙（4）；在山沟两侧的山体上沿着储煤场的长度方向及储煤场的后端各设置一排桩基（14）；
3）在地上部分设置转载站（1）、煤棚（2）、卸煤栈桥（3）；煤棚（2）的底部与桩基（14）相连接；
4）在倾斜挡墙（4）底部沿轴向挖出返煤地道和人行通道（11），并在返煤地道和人行通道（11）的顶部设置填充物（13）。
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