CN115043138B - 煤矿井下矸石回填连续输送设备及矸石回填方法 - Google Patents

Abstract

一种煤矿井下矸石回填连续输送设备及矸石回填方法，包括头部自移可伸缩带式输送机、移动式矸石转载机；头部自移可伸缩带式输送机包括头部自移装置、过渡装置、伸缩机身部分、固定机身部分、传动部、储带张紧装置、机尾部分，移动式矸石转载机包括卸料部分、前探臂梁、刚性机身、驱动滚筒、牵引装置；初始状态时，移动式矸石转载机尾部位于头部自移可伸缩带式输送机头部的下方，随着采煤工作面的向前推进，矸石回填反向逐步填充，移动式矸石转载机从初始位置逐步向头部自移可伸缩带式输送机的尾部推进，完成推进后，头部自移可伸缩带式输送机再次开始向前推进，实现连续采煤与矸石回填同步运行，满足矸石高效连续回填。

Description

煤矿井下矸石回填连续输送设备及矸石回填方法

技术领域

本发明涉及煤矿井下矸石回填技术领域，尤其涉及一种煤矿井下矸石回填连续输送设备及矸石回填方法。

背景技术

矸石是煤矿生产过程中产生的废弃物，目前我国矸石存放量约60亿吨，大量的煤矸石堆积于地表，部分采用在地表填埋处理，对土壤环境、采空区地表下沉产生较大的破坏；也有部分利用矸石发电、矸石砖厂等，但利用比例非常低；还有一种技术是采用破碎机将煤矸石破碎，再利用设备将其制成浆液，通过钻孔高压注浆充填技术将其注入地下，但此填充工艺繁琐，设备复杂，投资相对较大，不能实现煤矸石连续高效回填。

发明内容

为解决上述技术中存在的技术问题，鉴于此，有必要提供一种煤矿井下矸石回填连续输送设备。

一种煤矿井下矸石回填连续输送设备，包括头部自移可伸缩带式输送机、移动式矸石转载机；

所述头部自移可伸缩带式输送机设置在矸石回填输送巷道内，头部自移可伸缩带式输送机包括头部自移装置、过渡装置、伸缩机身部分、固定机身部分、传动部、储带张紧装置、机尾部分，所述头部自移装置、过渡装置、伸缩机身部分、固定机身部分、传动部、储带张紧装置、机尾部分沿矸石输送巷道依次设置，所述机尾部分位于矸石回填输送巷道内远离工作面巷道的一端，所述头部自移装置位于矸石回填输送巷道内靠近工作面巷道的一端，头部自移装置能够在矸石回填输送巷道内向机尾部分移动，过渡装置跟随头部自移装置同步移动，并促使伸缩机身部分收缩，使头部自移可伸缩带式输送机整体能够跟随工作面巷道的向前同时推进；

所述移动式矸石转载机位于矸石回填输送巷道内靠近工作面巷道的一端，移动式矸石转载机包括卸料部分、前探臂梁、刚性机身、驱动滚筒、牵引装置，所述卸料部分、前探臂梁、刚性机身、驱动滚筒、牵引装置依次设置，所述刚性机身设置在矸石回填输送巷道内，所述前探臂梁固定在刚性机身靠近工作面巷道的一端，所述卸料部分位于前探臂梁靠近工作面巷道的一端，所述驱动滚筒安装在刚性机身上，且位于刚性机身远离工作面巷道的一端，所述牵引装置设置在刚性机身远离工作面巷道的一端，牵引装置的一端与刚性机身设置驱动滚筒的一端固定连接，牵引装置的另一端与头部自移装置固定连接，牵引装置能够拉动移动式矸石转载机沿矸石回填输送巷道移动，使移动式矸石转载机能够伸入到头部自移装置内部。

优选的，所述头部自移装置包括卸载支架、推移油缸、调平油缸、支撑油缸、头部轨道，所述卸载支架内的底部设置有底板，卸载支架两侧的下端设置有滑靴，所述调平油缸设置在卸载支架的两侧，调平油缸的下端设置有滚轮，所述滚轮与头部轨道相连接，滚轮能够沿头部轨道移动，所述推移油缸设置在卸载支架的两侧，推移油缸的一端与轨道固定连接，推移油缸的另一端与卸载支架固定连接，所述支撑油缸设置在卸载支架的顶部。

优选的，所述过渡装置包括过渡支架、过渡轨道，所述过渡轨道沿矸石回填输送巷道设置，过渡轨道的一端与头部轨道铰接，过渡轨道的底部设置有滑行座，所述过渡支架固定在过渡轨道上。

优选的，所述刚性机身的底部设置有伸缩轮组件，所述伸缩轮组件能够调整伸缩轮组件与刚性机身底部之间的角度，从而控制伸缩轮组件下端与地面之间的距离。

优选的，所述伸缩轮组件包括伸缩调节杆、连接杆、轮体，所述连接杆的上端与刚性机身的底部铰接，所述轮体安装在连接杆的下端，所述伸缩调节杆倾斜设置，伸缩调节杆的上端与刚性机身的底部铰接，伸缩调节杆的下端与连接杆的下部铰接。

一种煤矿井下矸石回填方法，利用上述煤矿井下矸石回填连续输送设备进行回填，该方法包括如下步骤：

S1：利用主运顺槽巷道内的刮板输送机将工作面巷道内采煤机采出的原煤转运至主运大巷道，并利用筛选设备将原煤中的矸石筛选出来；

S2：将筛选出来的矸石通过皮带输送机输送至头部自移可伸缩带式输送机，由头部自移可伸缩带式输送机接收转运过来的矸石，并将矸石通过移动式矸石转载机输送至工作面巷道内，利用矸石对工作面进行填充；

S3：在工作面巷道因采煤向前推进后，控制调平油缸全部伸出，滑靴全部脱离地面，头部轨道着地，将卸载支架托起；

S4：控制推移油缸伸出，利用推移油缸推动卸载支架沿工作面巷道推进方向移动；

S5：控制调平油缸全部缩回，滑靴全部着地，头部轨道脱离地面悬空，控制推移油缸缩回，拖动头部轨道沿工作面巷道推进方向移动，完成一个步距循环；

S6：按照步骤S3、S4、S5进行重复操作，直至头部自移可伸缩带式输送机移动至合适距离；

S7：在头部自移可伸缩带式输送机移动至合适距离后，确保移动式矸石转载机的入口端与头部自移可伸缩带式输送机的出口端连接，根据工作面巷道的推进，通过控制牵引装置拉动移动式矸石转载机整体沿矸石回填输送巷道同步移动，直至移动式矸石转载机完全移入到头部自移可伸缩带式输送机内，即可完成依次填充循环。

优选的，步骤S6中，头部自移可伸缩带式输送机移动的距离为20m。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种煤矿井下矸石回填连续输送设备及矸石回填方法，利用原有巷道，利用原有的支护设备，在满足连续采煤的条件下，采用头部自移可伸缩带式输送机反向运输结合移动式矸石转载机的方式，初始状态时，移动式矸石转载机尾部位于头部自移可伸缩带式输送机头部的下方，随着采煤工作面的向前推进，矸石回填反向逐步填充，移动式矸石转载机从初始位置逐步向头部自移可伸缩带式输送机的尾部推进，直到工作面推进20米，矸石回填也推进20米，然后头部自移可伸缩带式输送机再次开始向前推进，实现连续采煤与矸石回填同步运行，满足矸石高效连续回填，运行安全可靠、效率高，提高了资源回收率，有效的解决了矸石对环境的污染问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明头部自移装置、过渡装置、伸缩机身部分、移动式矸石转载机连接的结构示意图。

图3为图2中另一状态时的结构示意图。

图4为本发明过渡装置的结构示意图。

图5为本发明头部自移装置的结构示意图。

图6为图5的左视结构示意图。

图7为本发明头部自移装置、移动式矸石转载机连接的结构示意图。

图8为图7中的A向结构示意图。

图9为煤矿井下矸石流向示意图。

图中：头部自移可伸缩带式输送机、头部自移装置11、卸载支架111、推移油缸112、调平油缸113、支撑油缸114、头部轨道115、底板116、滑靴117、滚轮118、过渡装置12、过渡支架121、过渡轨道122、滑行座123、伸缩机身部分13、固定机身部分14、传动部15、储带张紧装置16、机尾部分17、移动式矸石转载机02、卸料部分21、前探臂梁22、刚性机身23、驱动滚筒24、牵引装置25、伸缩轮组件26、伸缩调节杆261、连接杆262、轮体263。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”、“下”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参看图1至图9，一种煤矿井下矸石回填连续输送设备，包括头部自移可伸缩带式输送机、移动式矸石转载机02；

头部自移可伸缩带式输送机设置在矸石回填输送巷道内，头部自移可伸缩带式输送机包括头部自移装置11、过渡装置12、伸缩机身部分13、固定机身部分14、传动部15、储带张紧装置16、机尾部分17，头部自移装置11、过渡装置12、伸缩机身部分13、固定机身部分14、传动部15、储带张紧装置16、机尾部分17沿矸石输送巷道依次设置，机尾部分17位于矸石回填输送巷道内远离工作面巷道的一端，头部自移装置11位于矸石回填输送巷道内靠近工作面巷道的一端，头部自移装置11能够在矸石回填输送巷道内向机尾部分17移动，过渡装置12跟随头部自移装置11同步移动，并促使伸缩机身部分13收缩，使头部自移可伸缩带式输送机整体能够跟随工作面巷道的向前同时推进；

移动式矸石转载机02位于矸石回填输送巷道内靠近工作面巷道的一端，移动式矸石转载机02包括卸料部分21、前探臂梁22、刚性机身23、驱动滚筒24、牵引装置25，卸料部分21、前探臂梁22、刚性机身23、驱动滚筒24、牵引装置25依次设置，刚性机身23设置在矸石回填输送巷道内，前探臂梁22固定在刚性机身23靠近工作面巷道的一端，卸料部分21位于前探臂梁22靠近工作面巷道的一端，驱动滚筒24安装在刚性机身23上，驱动滚筒24位于刚性机身23远离工作面巷道的一端，牵引装置25设置在刚性机身23远离工作面巷道的一端，牵引装置25的一端与刚性机身23设置驱动滚筒24的一端固定连接，牵引装置25的另一端与头部自移装置11固定连接，牵引装置25能够拉动移动式矸石转载机02沿矸石回填输送巷道移动，使移动式矸石转载机02能够伸入到头部自移装置11内部，可保证头部自移装置11后移时，在头部自移装置11的正下方始终储存20米长的移动式矸石转载机02，满足20米不停机高效运行，实现运矸、填矸连续工作。

头部自移装置11包括卸载支架111、推移油缸112、调平油缸113、支撑油缸114、头部轨道115，卸载支架111内的底部设置有底板116，卸载支架111两侧的下端设置有滑靴117，调平油缸113设置在卸载支架111的两侧，调平油缸113的下端设置有滚轮118，滚轮118与头部轨道115相连接，滚轮118能够沿头部轨道115移动，推移油缸112设置在卸载支架111的两侧，推移油缸112的一端与轨道固定连接，推移油缸112的另一端与卸载支架111固定连接，支撑油缸114设置在卸载支架111的顶部。

过渡装置12包括过渡支架121、过渡轨道122，过渡轨道122沿矸石回填输送巷道设置，过渡轨道122的一端与头部轨道115铰接，过渡轨道122的底部设置有滑行座123，过渡支架121固定在过渡轨道122上。

刚性机身23的底部设置有伸缩轮组件26，伸缩轮组件26能够调整伸缩轮组件26与刚性机身23底部之间的角度，从而控制伸缩轮组件26下端与地面之间的距离。伸缩轮组件26包括伸缩调节杆261、连接杆262、轮体263，连接杆262的上端与刚性机身23的底部铰接，轮体263安装在连接杆262的下端，伸缩调节杆261倾斜设置，伸缩调节杆261的上端与刚性机身23的底部铰接，伸缩调节杆261的下端与连接杆262的下部铰接。伴随着移动过程中巷道地形多变，伸缩调节杆261可根据实际情况，调整轮体263与地面的距离，使轮体263可根据地面的起伏情况，确保轮体263与地面更好的接触，减少移动式矸石转载机02因地面起伏造成的左右偏移，从而可以保证移动式矸石转载机02在回填矸石时，能够沿直线移动，防止移动式矸石转载机02与头部自移可伸缩带式输送机之间相互干涉。另外，滚轮118可以在卸载支架111内的底板116上移动。

一种煤矿井下矸石回填方法，包括如下步骤：

S1：利用主运顺槽巷道内的刮板输送机将工作面巷道内采煤机采出的原煤转运至主运大巷道，并利用筛选设备将原煤中的矸石筛选出来，暂存在矸石仓内；

S2：将筛选出来的矸石通过皮带输送机输送至头部自移可伸缩带式输送机，由头部自移可伸缩带式输送机接收转运过来的矸石，并将矸石通过移动式矸石转载机02输送至工作面巷道内，利用矸石对工作面巷道进行填充；

S3：在工作面巷道因采煤向前推进后，控制调平油缸113全部伸出，滑靴117全部脱离地面，头部轨道115着地，将卸载支架111托起；

S4：控制推移油缸112伸出，利用推移油缸112推动卸载支架111沿工作面巷道推进方向移动1500mm；

S5：控制调平油缸113全部缩回，滑靴117全部着地，头部轨道115脱离地面50mm，使头部轨道115处于悬空，控制推移油缸112缩回，拖动头部轨道115沿工作面巷道推进方向移动1500mm，完成一个步距循环；

S6：按照步骤S3、S4、S5进行重复操作，直至头部自移可伸缩带式输送机移动至20m；

S7：在头部自移可伸缩带式输送机移动至合适距离后，确保移动式矸石转载机02的入口端与头部自移可伸缩带式输送机的出口端连接，根据工作面巷道的推进，通过控制牵引装置25拉动移动式矸石转载机02整体沿矸石回填输送巷道同步移动，直至移动式矸石转载机02完全移入到头部自移可伸缩带式输送机内，即可完成依次填充循环。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种煤矿井下矸石回填连续输送设备，其特征在于：包括头部自移可伸缩带式输送机、移动式矸石转载机；

所述头部自移可伸缩带式输送机设置在矸石回填输送巷道内，头部自移可伸缩带式输送机包括头部自移装置、过渡装置、伸缩机身部分、固定机身部分、传动部、储带张紧装置、机尾部分，所述头部自移装置、过渡装置、伸缩机身部分、固定机身部分、传动部、储带张紧装置、机尾部分沿矸石输送巷道依次设置，所述机尾部分位于矸石回填输送巷道内远离工作面巷道的一端，所述头部自移装置位于矸石回填输送巷道内靠近工作面巷道的一端，头部自移装置能够在矸石回填输送巷道内向机尾部分移动，过渡装置跟随头部自移装置同步移动，并促使伸缩机身部分收缩，使头部自移可伸缩带式输送机整体能够跟随工作面巷道的向前同时推进；

所述移动式矸石转载机位于矸石回填输送巷道内靠近工作面巷道的一端，移动式矸石转载机包括卸料部分、前探臂梁、刚性机身、驱动滚筒、牵引装置，所述卸料部分、前探臂梁、刚性机身、驱动滚筒、牵引装置依次设置，所述刚性机身设置在矸石回填输送巷道内，所述前探臂梁固定在刚性机身靠近工作面巷道的一端，所述卸料部分位于前探臂梁靠近工作面巷道的一端，所述驱动滚筒安装在刚性机身上，且位于刚性机身远离工作面巷道的一端，所述牵引装置设置在刚性机身远离工作面巷道的一端，牵引装置的一端与刚性机身设置驱动滚筒的一端固定连接，牵引装置的另一端与头部自移装置固定连接，牵引装置能够拉动移动式矸石转载机沿矸石回填输送巷道移动，使移动式矸石转载机能够伸入到头部自移装置内部。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下矸石回填连续输送设备，其特征在于：所述头部自移装置包括卸载支架、推移油缸、调平油缸、支撑油缸、头部轨道，所述卸载支架内的底部设置有底板，卸载支架两侧的下端设置有滑靴，所述调平油缸设置在卸载支架的两侧，调平油缸的下端设置有滚轮，所述滚轮与头部轨道相连接，滚轮能够沿头部轨道移动，所述推移油缸设置在卸载支架的两侧，推移油缸的一端与轨道固定连接，推移油缸的另一端与卸载支架固定连接，所述支撑油缸设置在卸载支架的顶部。

3.根据权利要求2所述的煤矿井下矸石回填连续输送设备，其特征在于：所述过渡装置包括过渡支架、过渡轨道，所述过渡轨道沿矸石回填输送巷道设置，过渡轨道的一端与头部轨道铰接，过渡轨道的底部设置有滑行座，所述过渡支架固定在过渡轨道上。

4.根据权利要求3所述的煤矿井下矸石回填连续输送设备，其特征在于：所述刚性机身的底部设置有伸缩轮组件，所述伸缩轮组件能够调整伸缩轮组件与刚性机身底部之间的角度，从而控制伸缩轮组件下端与地面之间的距离。

5.根据权利要求4所述的煤矿井下矸石回填连续输送设备，其特征在于：所述伸缩轮组件包括伸缩调节杆、连接杆、轮体，所述连接杆的上端与刚性机身的底部铰接，所述轮体安装在连接杆的下端，所述伸缩调节杆倾斜设置，伸缩调节杆的上端与刚性机身的底部铰接，伸缩调节杆的下端与连接杆的下部铰接。

6.一种煤矿井下矸石回填方法，其特征在于：该方法利用权利要求1至5任意一项所述的煤矿井下矸石回填连续输送设备进行回填，该方法包括如下步骤：

S1：利用主运顺槽巷道内的刮板输送机将工作面巷道内采煤机采出的原煤转运至主运大巷道，并利用筛选设备将原煤中的矸石筛选出来；

S2：将筛选出来的矸石通过皮带输送机输送至头部自移可伸缩带式输送机，由头部自移可伸缩带式输送机接收转运过来的矸石，并将矸石通过移动式矸石转载机输送至工作面巷道内，利用矸石对工作面进行填充；

S3：在工作面巷道因采煤向前推进后，控制调平油缸全部伸出，滑靴全部脱离地面，头部轨道着地，将卸载支架托起；

S4：控制推移油缸伸出，利用推移油缸推动卸载支架沿工作面巷道推进方向移动；

S5：控制调平油缸全部缩回，滑靴全部着地，头部轨道脱离地面悬空，控制推移油缸缩回，拖动头部轨道沿工作面巷道推进方向移动，完成一个步距循环；

S6：按照步骤S3、S4、S5进行重复操作，直至头部自移可伸缩带式输送机移动至合适距离；

S7：在头部自移可伸缩带式输送机移动至合适距离后，确保移动式矸石转载机的入口端与头部自移可伸缩带式输送机的出口端连接，根据工作面巷道的推进，通过控制牵引装置拉动移动式矸石转载机整体沿矸石回填输送巷道同步移动，直至移动式矸石转载机完全移入到头部自移可伸缩带式输送机内，即可完成依次填充循环。

7.根据权利要求6所述的煤矿井下矸石回填方法，其特征在于：步骤S6中，头部自移可伸缩带式输送机移动的距离为20m。

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