煤矿井下矸石处理方法

摘要

本发明公开了一种煤矿井下矸石处理方法，包括以下步骤：(1)根据应用地点的地质条件，设计矸石充填巷道的技术参数，按井巷工程要求开掘矸石充填巷，并建立矸石充填系统，其包括上部车场(40)、矸石仓(60)及矸石充填巷(80)，其中，矸石仓(60)位于上部车场(40)与矸石充填巷(80)之间；(2)将岩巷掘进迎头中的矸石装车，经轨道运输进入矸石充填系统的上部车场(40)，并经矸石仓(60)进入矸石充填巷(80)内，将该矸石充填巷(80)填实。应用本发明方法可实现井下矸石不升井，消除矸石山的灰尘、固体颗粒、有害气体以及自然发热对周围环境的污染，节省矸石山占地，还解决了建筑物下压煤问题，充分利用了煤炭资源。

说明书

技术领域

本发明涉及一种矸石处理方法，尤其涉及一种煤矿井下矸石处理方法。

背景技术

矸石是煤炭生产过程中伴随着生产的延续和矿井的延伸必然生成的废弃物，包括岩石巷道掘进时产生的掘进矸石，采煤过程中从顶板、底板和夹在煤层中的岩石夹层里采出来的矸石，以及洗煤厂生产过程中排出来的洗矸石。煤矿经过多年开采，废弃的矸石堆积如山，所以每一个煤矿都有一个存放井下矸石的“矸石山”，不仅占用了大量土地，而且矸石中所含的硫化物散发后会污染大气和水源，造成严重的后果。矸石中所含的黄铁矿易被空气氧化，放出的热量可以促使煤矸石中所含煤炭风化以致自燃。矸石燃烧时散发出难闻的气味和有害的烟雾，常使附近居民慢性气管炎和气喘病患者增多，周围树木落叶，庄稼减产。矸石山受雨水冲刷，还常使附近河流的河床淤积，河水受到污染。此外，矸石山或矸石堆还可能产生滑坡事故，造成伤亡事故。

因此，需要提供一种矸石处理方法，从而既能实现资源利用，又能节约土地并保护环境。

发明内容

本发明提供了一种煤矿井下矸石处理方法，利用矸石在井下矸石充填巷道，这样既无需运送到地面，节约大量运输费用，并且不造成污染，不占用农田。

本发明方法的步骤为：

(1)根据应用地点的地质条件，设计矸石充填巷道的技术参数，按井巷工程要求开掘矸石充填巷，并建立矸石充填系统，其包括上部车场、矸石仓及矸石充填巷，其中，矸石仓位于上部车场与矸石充填巷之间；

(2)将岩巷掘进迎头中的矸石装车，经轨道44运输进入矸石充填系统的上部车场，并经矸石仓进入矸石充填巷内，将该矸石充填巷填实。

优选的是：上述步骤(2)包括以下步骤：

a.在所述上部车场内将矸石运至矸石仓上口端，由推车机、翻车机43翻入矸石仓；

b.将矸石仓内的矸石块由给料机82卸载到矸石充填巷迎头；

c.在矸石充填巷内经井下巷道矸石充填综合输送机100抛射充填矸石。

d.用注浆泵将矸石碎块注入抛射充填的空隙。

应用本发明方法可实现井下矸石不升井，消除矸石山的灰尘、固体颗粒、有害气体以及自然发热对周围环境的污染，取消煤矿必须有地面矸石山的传统局面，节省矸石山占地，还解决了建筑物下压煤问题，充分利用了煤炭资源。此外，采用抛射充填矸石的步骤可使巷道的充填率达到40％，完全达到在煤柱中充填的目的。由于本发明方法可减少井下矸石升井至地面矸石山的提升运输费，节省矸石山地面占地购置费，减少各运输环节，节省人员的工时费，减少对大气的污染。因此而多回收煤炭资源为社会发展提供能源，为企业增加经济效益。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。其中：

图1示意性地示出了本发明煤矿井下矸石处理方法所应用的矸石充填系统及矸石处理步骤；

图2为本发明实施例所采用的井下巷道矸石充填综合输送机原理示意图；

图3为图2中井下巷道矸石充填综合输送机的自移充填部的结构示意图；

图4为图3中所示的井下巷道矸石充填综合输送机的自移充填部的俯视图。

具体实施方式

图1中的矸石充填系统，其包括上部车场40、矸石仓60及矸石充填巷80，矸石仓60位于上部车场40与矸石充填巷80之间，其中，矸石充填巷系根据应用地点的地质条件设计技术参数、并按井巷工程要求而开掘的。由于开掘巷道的技术为已知技术，在此不再赘述。图1中，上部车场40内配置有液压站41、矸石矿车42、翻车机43、推车机45及轨道44。矸石充填巷80内配置有乳化液泵81、位于矸石仓下端的给料机82(其具有卸料口83)、及井下巷道矸石充填综合输送机100。

图1所示的本发明实施例的煤矿井下矸石处理方法包括以下步骤：

a.在所述上部车场40内将矸石运至矸石仓60上口端，由推车机、翻车机43翻入矸石仓60；

b.将矸石仓60内的矸石块由给料机82卸载到矸石充填巷80迎头；

c.在矸石充填巷80内经井下巷道矸石充填综合输送机100抛射充填矸石。

d.用注浆泵(未示出)将矸石碎块注入抛射充填的空隙。

如图2所示，本发明实施例所使用的井下巷道矸石充填综合输送机100包括可伸缩皮带机110及一个自移充填部120。可伸缩皮带机110包括皮带机机头受料部111、储带与自动张紧部112及可伸缩皮带机机身113；自移充填部120包括一个可移动底盘3、卸载滚筒组13、皮带架1及其上的皮带20。其中，卸载滚筒组13作为所述皮带机110的机尾。D1、D2为皮带运行方向。

图3主要示出了图2中所示的井下巷道矸石充填综合输送机100的自移充填部120。其中，可移动底盘3上设置了底架7，卸载滚筒组13及皮带架1安装在底架7上，皮带架上安装了皮带20。可移动底盘3作前进或后退移动，从而使得自移充填部120前后移动。

底架7还设置有卸载滚筒调整部件，包括电磁阀(未示出)及受电磁阀控制的调平千斤顶8、调偏千斤顶9、调平机构10、调偏架11以及支撑千斤顶12，通过电磁阀控制卸载滚筒调整部件对卸载滚筒进行调平、调向及调偏调整。

底架7上还设置了液压控制部件(未示出)及受液压控制的左右制动千斤顶2、测高千斤顶4、回转工作台5、回转千斤顶6、通过液压控制可实现皮带架1左右摆动及上下调整。如图4所示，皮带架左右摆动幅度各为14.5°。

所述巷道矸石充填综合输送机100的工作原理及过程为：

将井下巷道矸石充填综合输送机100的可伸缩皮带机机头受料部111布置在巷道入口处的矸石仓卸料口P下，作为受料端，自移充填部120的卸载滚筒组13作为皮带机的机尾，布置在巷道内，作为卸料端。工作时，首先将矸石仓的矸石卸到皮带机机头受料部111处，然后经皮带机机身113的皮带运到自移充填部卸载滚筒组13，卸载滚筒组13再将其卸到皮带架1的皮带20上，经随皮带架1左右摆动的皮带20抛填到充填巷道内。

本发明方法实施例步骤c中，当填充完一段巷道后，调整缩短可伸缩皮带机110皮带长度，底盘7相应地带动底架7及其上的卸载滚筒组13向后移动，重复所述抛填过程。重复以上过程直至填满矸石充填巷80。

本发明方法实施例步骤d采用注浆机(未示出)将细碎的矸石碎块填入抛填空隙，使得巷道填实。该步骤d可与上述步骤c同时进行，或在完成一段巷道的抛填后进行该段巷道的注浆填实步骤。

本发明上述实施例系用来解释而非限制本发明的权利要求。本发明所公开的发明创造构思下的其它实施方案或变换方案应当落入本申请所要求保护的范围之内。