[发明专利]一种综放面冒落区井下原矸充填系统及充填方法

说明书

本发明公开了一种综放面冒落区井下原矸充填系统及充填方法，包括井下智能干选系统，井下智能干选系统的进料口与原煤输送机的出料口连接；井下智能干选系统的出料口与井下破碎系统的进料口连接；井下破碎系统的出料口与浆料配比搅拌系统的进料口连接，浆料配比搅拌系统的出料口与泵送充填系统的进料口连接，泵送充填系统的出料口与综放面冒落区中的预设充填孔连接；本发明利用井下智能干选系统对矸石进行分选，并经过破碎、浆料搅拌配制，获取矸石充填浆料，并对综放面冒落区进行充填，实现对综放面冒落区的充填处理；矸石井下就地充填，避免了矸石堆放，有效保护了矿井周边环境，拓宽了长壁开采冒落区注浆充填技术的应用范围。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，特别涉及一种综放面冒落区井下原矸充填系统及充填方法。

背景技术

目前，长壁开采冒落区注浆充填，主要应用于德国、波兰；早在1991年，德国矿冶技术公司与鲁尔煤炭公司合作，其采用与长壁开采综采工作面配套的尾管充填新技术，将冒落区膏体充填的技术应用到了沃尔萨姆(Walsum)矿，充填长壁工作面后方的冒落区，以控制开采引起的地表下沉和处理固体废弃物。

其中，所用膏体充填材料由粉煤灰、浮选矸石及破碎岩粉等制成；充填管接入回采工作面后方的长度决定于弯曲下沉带顶板对冒落区冒落矸石的压实过程，在冒落矸石初步形成，尚处于松散状态或只有轻微压实的时候及时充填效果最好。膏体材料充填工作面不设置隔离滤水设施，利用冒落矸石的吸水效应可以控制膏体材料在扩散还未进入支架区就失去流动性；冒落区冒落带空隙注浆充填开采，可以实现采矿与充填的平行作业；但膏体充填材料的原料需采用井上配制后输送至井下进行充填，充填管路复杂，成本较高。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种综放面冒落区井下原矸充填系统及充填方法，以解决现有的膏体充填需采用井上配制，充填管路设备复杂，成本较高的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种综放面冒落区井下原矸充填系统，包括井下智能干选系统、井下破碎系统、浆料配比搅拌系统及泵送充填系统；井下智能干选系统的进料口与原煤输送机的出料口连接，用于分选原煤中的矸石；井下智能干选系统的出料口与井下破碎系统的进料口连接；井下破碎系统的出料口与浆料配比搅拌系统的进料口连接，浆料配比搅拌系统的出料口与泵送充填系统的进料口连接，泵送充填系统的出料口与综放面冒落区中的预设充填孔连接。

进一步的，井下智能干选系统包括筛分装置、干选装置及矸石转运皮带；筛分装置设置在溜煤眼上口，筛分装置的出料口与干选装置的进料口连接；干选装置的矸石出料口与矸石转运皮带的进料口连接，矸石转运皮带的出料口与井下破碎系统的进料口连接。

进一步的，筛分装置采用滚轴筛，干选装置采用TDS智能分选机。

进一步的，井下破碎系统包括一级破碎系统、二级破碎系统及井下储矸仓；一级破碎系统的进料口与井下智能干选系统的出料口连接，一级破碎系统的出料口通过皮带与二级破碎系统的进料口连接，二级破碎系统的出料口通过皮带与井下储矸仓连接；其中，一级破碎系统采用颚式破碎机，二级破碎系统采用高效细碎机。

进一步的，浆料配比搅拌系统包括称重配比给料机及搅拌机；称重配比给料机的进料口与井下破碎系统的出料口连接，称重配比给料机的出料口与搅拌机的进料口连接，搅拌机的出料口与泵送充填系统的进料口连接。

进一步的，泵送充填系统包括充填泵及充填管路；充填泵的进料口与浆料配比搅拌系统的出料口连接，充填泵的出料口通过充填管路与综放面冒落区中的预设充填孔连接。

进一步的，综放面冒落区中的预设充填孔包括高位裂隙孔或/和预埋管瓦斯抽放孔；其中，高位裂隙孔布置在回风巷道采空侧帮肩，预埋管瓦斯抽放孔水平布设在回风平巷采空侧帮部。