CN118110562B - 一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法，解决了如何最大程度地避免缓冲煤仓发生堵塞的问题，属于物料输送技术领域；在井下原煤输送主斜井的一侧，设置原煤缓冲输送斜巷；在原煤输送主斜井与原煤缓冲输送斜巷之间，设置倾斜的缓冲煤仓；用混凝土构筑缓冲煤仓，使整个缓冲煤仓至少倾斜55度，并将缓冲煤仓的上端入口处仓体段，设置成垂直下落结构形式，将缓冲煤仓的出口设置成双曲线旋转体形式的出口，将入口处仓体段下端与仓体出口之间的仓容段的下底面，设置成圆弧状的半筒体形式，并使半筒体的下端与双曲线旋转体的出口处仓体平滑过渡衔接在一起，使缓冲煤仓内无存煤死角；大大降低了堵塞现象的发生。

Description

一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下缓冲煤仓，特别涉及一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法。

背景技术

在煤矿矿井井下一般要设置缓冲煤仓，以保证井下主提升设备检修期间，采煤作业仍可正常进行；一般是在井底或盘区转运环节处设置缓冲煤仓，当井下主提升设备出现故障或检修时，由采煤作业面输送来的原煤，就能改道进入到缓冲煤仓中，进入缓冲煤仓中的煤，通过设置在缓冲煤仓出口处的输送皮带，被输送到另一通道中；由于工作面上刚开采出的原煤水含量较大，并且粉煤率也较高，在缓冲煤仓的出口处经常出现堵塞现象；现有技术一般是采用放震动炮或改造缓冲煤仓出口的收缩口断面的方法，来解决缓冲煤仓的堵塞问题；另外，现有缓冲煤仓的出料口一般采用斜面直线法来缩小出口断面，形成锥角收口的设计形式，这种常规设计方法存在出口收缩较急的缺陷；因此，单纯通过处理缓冲煤仓的出料口，很难改变缓冲煤仓频繁出现堵塞的现状；如何科学、合理地布设缓冲煤仓的上口段、仓容段和下口段，以最大程度地降低堵塞现象发生，保证在井下主提升设备停运期间，采煤作业面输出的原煤能正常输送，已成为井下现场需要解决的一个难题。

发明内容

本发明提供了一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法，解决了如何最大程度地降低缓冲煤仓发生堵塞现象的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思：在井下原煤输送主斜井的一侧，设置原煤缓冲输送斜巷；在原煤输送主斜井与原煤缓冲输送斜巷之间，设置倾斜的缓冲煤仓；当井下原煤主提升设备出现故障或进行检修时，将原煤输送主斜井中输送的原煤，先输送到缓冲煤仓中，然后，再将缓冲煤仓中的原煤通过原煤缓冲输送斜巷中的输送皮带，向外输送；用混凝土构筑缓冲煤仓，使整个缓冲煤仓至少倾斜55度，将缓冲煤仓的上端入口段，设置成垂直下落的结构形式，将缓冲煤仓的出口段，设置成双曲线旋转体的漏斗形，将入口段下端与出口段上端之间的仓容段的下底面，设置成圆弧状的半筒体形式，即将其设置成弧形底面的滑梯，并使半筒体的下端面与双曲线旋转体的出口段平滑过渡地衔接在一起，使缓冲煤仓内无存煤死角，进入到缓冲煤仓中的原煤快速滑动到缓冲煤仓出口；由于缓冲煤仓出口采用双曲线旋转体的漏斗形式，由于该漏斗截面收缩率是不随漏斗高度而变化的，漏斗壁上任何一处的倾角为变值，越接近漏斗口处，漏斗壁上的倾角就会越大，使原煤在出料口处的错动、挤压和内外摩擦阻力均不会由于收口而出现明显的增加，从而有效降低了煤流在出口处相互挤压所导致堵塞发生的概率。

一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法，包括井下原煤输送主斜井，在井下原煤输送主斜井中设置有原煤输送皮带机；在井下原煤输送主斜井的一侧设置原煤缓冲输送斜巷，在原煤缓冲输送斜巷中设置原煤缓冲输送皮带机；在井下原煤输送主斜井与原煤缓冲输送斜巷之间，设置倾斜的缓冲煤仓，缓冲煤仓的入口设置在井下原煤输送主斜井中，缓冲煤仓的出口设置在原煤缓冲输送斜巷中，并且使缓冲煤仓的中心轴线与水平面成55度倾斜角，缓冲煤仓的构筑及布设方法如下：

（一）将缓冲煤仓的入口段构筑成竖直筒体形状，使进入到缓冲煤仓入口的原煤，以垂直下落的方式经过仓体入口段，再进入到缓冲煤仓中；

（二）将缓冲煤仓的出口段构筑成双曲线旋转体的漏斗形状，并且使出口段的中心轴线，沿上下竖直方向设置；

（三）将入口段的下端与出口段的上端之间的仓容段的仓内下底面，构筑成弧形底面，具体构筑方法为：沿缓冲煤仓的中心轴线方向，等间隔弧度地，在仓内下底面上布设工字钢，并通过锚栓将工字钢固定在仓内下底面的下方土体上，使布设的各工字钢顶端面组成一个半筒形内腔轮廓，然后，在相邻的两根工字钢之间，浇筑填充混凝土，使各工字钢顶端面与浇筑的填充混凝土的顶端面共同构筑出平滑的仓容段的弧形下底面，并使仓容段的弧形下底面的下端与双曲线旋转体的出口段的上端连接处平缓地衔接在一起。

工字钢的顶端面与出口段的双曲线旋转体的仓壁所在的曲面相切，工字钢的顶端面与双曲线旋转体的出口段的中心轴线之间的夹角为35度。

在入口段的上端口设置格状钢构网架，原煤输送皮带机输送来的原煤，先经过格状钢构网架过筛，然后下落进入到入口段。

在双曲线旋转体形状的出口段的侧壁上，预埋有连接移动式空气压缩炮车的钢套管。

在缓冲煤仓外侧的下端与井下原煤输送主斜井之间，设置连通的煤仓行人进风斜巷和行人进风联络巷。

原煤缓冲输送皮带机设置在缓冲煤仓的仓体出口段的正下方；缓冲煤仓的入口段设置在原煤输送皮带机的正下方。

本发明通过对缓冲煤仓的上口段、仓容段和下口段，综合地创造性地进行了改进布设，最大程度地降低了煤仓出口处的堵塞概率；特别是针对煤仓出口处容易造成出煤的错动、挤压和摩擦阻力增大的现象，通过设置双曲线旋转体形状的出口段，使越接近漏斗口的漏斗壁的倾角会变得越大，大大减小了流煤仓体出口处的错动挤压力，避免了堵煤现象的发生；另外，通过将仓容段的底端面设置成弧形半筒体状，并将弧形半筒体状的底端面下端与双曲线旋转体形状的出口段的上端平缓衔接，克服了仓容段与出口段衔接处容易形成积煤死角的缺陷；本发明实现了井下缓冲煤仓的顺畅运行，大大降低了仓体堵塞现象的发生。

附图说明

图1是本发明的平面布置结构示意图；

图2是图1中的A-A向剖视图；

图3是图2中的B-B向剖视图；

图4是图2中的C-C向剖视图；

图5是本发明的工字钢12与双曲线旋转体的仓壁16的连接关系图；

图6是本发明的格状钢构网架11的结构示意图；

附图标记：1-井下原煤输送主斜井、2-原煤缓冲输送斜巷、3-缓冲煤仓、4-原煤输送皮带机、5-原煤缓冲输送皮带机、6-煤仓行人进风斜巷、7-行人进风联络巷、8-入口段、9-仓容段、10-出口段、11-格状钢构网架、12-工字钢、13-锚栓、14-钢套管、15-填充混凝土、16-双曲线旋转体的仓壁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法，包括井下原煤输送主斜井1，在井下原煤输送主斜井1中设置有原煤输送皮带机4，综采作业面采下的原煤通过原煤输送皮带机4输送；在井下原煤输送主斜井1的一侧下方设置原煤缓冲输送斜巷2，在原煤缓冲输送斜巷2中设置原煤缓冲输送皮带机5；在井下原煤输送主斜井1与原煤缓冲输送斜巷2之间，设置倾斜的缓冲煤仓3，缓冲煤仓3是用混凝土浇筑成型的密闭罐状仓体，缓冲煤仓3的入口设置在井下原煤输送主斜井1中，缓冲煤仓3的出口设置在原煤缓冲输送斜巷2中，当井下输送原煤的主提升设备出现故障或检修时，启用缓冲煤仓及原煤缓冲输送斜巷2中设置的原煤缓冲输送皮带机5，作为原煤的临时运送通道，以保证采煤面的正常开采运行；缓冲煤仓3的中心轴线与水平面最小成55度倾斜角，以保证经过缓冲煤仓的原煤能够顺畅进入到原煤缓冲输送斜巷2中被输送，缓冲煤仓3的构筑及布设方法如下：

（一）将缓冲煤仓3的入口段8构筑成竖直筒体形状，使进入到缓冲煤仓3入口的原煤，以垂直下落方式，经过仓体入口段8后，进入到仓体中；

（二）针对传统的缓冲仓体出口一般采用的斜面直线法缩小断面而形成锥角的设计方法，所存在的仓体出口收缩较急的缺陷，本发明将缓冲煤仓3的出口段10构筑成双曲线旋转体的漏斗形状，并使出口段10的中心轴线，沿上下竖直方向设置，出口段10为一个完整的双曲线旋转体构成的漏斗，出口段漏斗壁上任何一处的倾角为一变值，越接近漏斗口的斗壁处的倾角就越大，使流煤在出料口处的错动、挤压和内外摩擦阻力均无显著增加，从而起到了有效防止煤流发生堵塞现象；

（三）将入口段8的下端与出口段10上端之间的仓容段9的下底面，构筑成弧形底面，即仓容段9倾斜的下底面是一个沿中轴线被切开的圆筒的内侧壁面，使通过入口段8垂直下落的原煤，进入到倾斜的仓容段9的下底面后，被向上包裹和收敛，然后，沿弧形滑道下滑，这种结构使流动的原煤在仓容段9的留置时间缩短，并消除了堵塞隐患的发生；

具体构筑方法为：先沿缓冲煤仓3的中心轴线方向，等间隔弧度地，在仓内下底面上布设工字钢12，并通过锚栓13将工字钢12固定在仓内下底面的下方土体上，使布设的各工字钢12顶端面组成一个半筒形内腔轮廓，然后，在相邻的两工字钢12之间，浇筑填充混凝土15，使各工字钢12顶端面与浇筑的填充混凝土15的顶端面共同构筑出平滑的仓容段9的弧形下底面，并使仓容段9的弧形下底面的下端与双曲线旋转体的出口段10的上端连接处衔接在一起；在仓容段9下底面两端上方可构筑仓容段9的混凝土顶端盖，组成封闭的缓冲煤仓仓体。

工字钢12的顶端面是与双曲线旋转体的出口段10的双曲线旋转体的仓壁16所在的曲面相切的，并且工字钢12的顶端面与出口段10的中心轴线的夹角a为35度；之所以设计工字钢12的顶端面与出口段10处下底面上的双曲线旋转体曲面相切，是为了使流煤顺畅通过仓容段9与出口段10的衔接处，而不发生留置现象，同时，流煤以切线方向进入到出口段10后，会加速排出仓体，同时，对滞留在出口处的原煤产生冲击作用，降低了在出口处堵塞现象的发生。

在入口段8的上端口设置格状钢构网架11，原煤输送皮带机4输送来的原煤，先经过格状钢构网架11过筛，然后下落进入到入口段8，将大块煤块截留在进入缓冲煤仓的入口处，可大大降低缓冲煤仓的堵塞现象的发生，也可在仓体入口处设置一台破碎机，先将进入到仓体的大颗粒煤块进行前期破碎。

在双曲线旋转体形状的出口段10两侧的侧壁上，预埋可连接移动式空气压缩炮车的钢套管14；当发生出口堵塞现象时，可将移动式空气压缩炮车上的炮管，通过钢套管14，插入到仓体出口内，通过放震动炮的形式进行破拱，起到疏通煤流的效果。

在缓冲煤仓3外的下部与井下原煤输送主斜井1之间，设置连通在一起的煤仓行人进风斜巷6和行人进风联络巷7，方便对缓冲煤仓进行维护。

原煤缓冲输送皮带机5设置在缓冲煤仓3的出口段10正下方；缓冲煤仓3的入口段8设置在原煤输送皮带机4的正下方；当井下原煤主提升设备出现故障或进行检修时，综采面上开采出的原煤通过原煤输送皮带机4，被输送进入到缓冲煤仓3，缓冲煤仓3中的煤从出口段10下泄到原煤缓冲输送皮带机5上，被原煤缓冲输送皮带机5沿原煤缓冲输送斜巷2输送走。

Claims (6)

1.一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法，包括井下原煤输送主斜井（1），在井下原煤输送主斜井（1）中设置有原煤输送皮带机（4）；在井下原煤输送主斜井（1）的一侧设置原煤缓冲输送斜巷（2），在原煤缓冲输送斜巷（2）中设置原煤缓冲输送皮带机（5）；在井下原煤输送主斜井（1）与原煤缓冲输送斜巷（2）之间，设置倾斜的缓冲煤仓（3），将缓冲煤仓（3）的入口设置在井下原煤输送主斜井（1）中，将缓冲煤仓（3）的出口设置在原煤缓冲输送斜巷（2）中，并且使缓冲煤仓（3）的中心轴线与水平面成55度的倾斜角，缓冲煤仓（3）的布设特征在于：

第一步、将缓冲煤仓（3）的入口段（8）构筑成直立筒体形状，使进入到缓冲煤仓（3）入口的原煤，以垂直下落的方式经过入口段（8），进入到缓冲煤仓（3）中；

第二步、将缓冲煤仓（3）的出口段（10）构筑成双曲线旋转体的漏斗形状，使出口段（10）的中心轴线，沿上下竖直方向设置；

第三步、将入口段（8）的下端与出口段（10）的上端之间的仓容段（9）的仓内下底面，构筑成弧形底面，具体构筑方法为：沿缓冲煤仓（3）的中心轴线方向，等间隔弧度地，在仓内下底面上布设工字钢（12），并通过锚栓（13）将工字钢（12）固定在仓内下底面的下方土体上，使布设的各工字钢（12）顶端面组成一个半筒形内腔轮廓，然后，在相邻的两根工字钢（12）之间，浇筑填充混凝土（15），使各工字钢（12）顶端面与浇筑的填充混凝土（15）的顶端面共同构筑出平滑的仓容段（9）的弧形下底面，并使仓容段（9）的弧形下底面的下端与双曲线旋转体的出口段（10）的上端连接处衔接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法，其特征在于，工字钢（12）的顶端面与出口段（10）的双曲线旋转体的仓壁（16）所在的曲面相切，工字钢（12）的顶端面与双曲线旋转体的出口段（10）的中心轴线之间的夹角（a）为35度。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法，其特征在于，在入口段（8）的上端口设置格状钢构网架（11），原煤输送皮带机（4）输送来的原煤，先经过格状钢构网架（11）过筛，然后下落进入到入口段（8）。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法，其特征在于，在双曲线旋转体形状的出口段（10）的侧壁上，预埋有连接移动式空气压缩炮车的钢套管（14）。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法，其特征在于，在缓冲煤仓（3）外的下端与井下原煤输送主斜井（1）之间，设置有连通的煤仓行人进风斜巷（6）和行人进风联络巷（7）。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种煤矿井下缓冲煤仓的布设方法，其特征在于，原煤缓冲输送皮带机（5）设置在缓冲煤仓（3）的出口段（10）的正下方；缓冲煤仓（3）的入口段（8）设置在原煤输送皮带机（4）的正下方。