一种掘进大巷内矸石储破运一体化方法

1.本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及到一种掘进大巷内矸石储破运一体化方法，适用于充填开采中掘进工作面矸石在井下处理的储运系统。


背景技术：

2.由于现阶段煤炭开采产生的煤矸石在地面大量堆积，不仅污染环境而且治理费用较高。随着目前国内环保力度的不断加大，建设“绿色矿山”口号的提出，矿井煤炭开采产生煤矸石处理问题也成为了重中之重，从矿井长远发展角度考虑，煤矸石处理量以及处理率都应该提高。掘进大巷过程中会产生大量矸石，如何快速、有效、合理的处理矸石，是矿井建设中一个重点问题。在矸石处理与资源化利用中，充填采煤法以成本低、消化矸石能力大以及明显改善作业环境和安全生产等众多优点成为一个热点方向。现有的充填采煤法一般是井下矸石先利用主皮带升井堆积在地面，充填时再重新返回井下用于充填，这样不仅浪费了大量人力、物力，而且效率低下。
3.本发明一种掘进大巷内矸石储破运一体化方法，其系统简单、便于操作和施工，能够实现掘进工作面矸石不升井，在井下完成矸石的储存、破碎和运输，并直接处理用于采空区充填，避免了矸石升井再重新返井的许多不必要工序，有效提高充填开采效率。


技术实现要素：

4.本发明针对目前充填采煤法中煤矸石运输工序繁琐且受其他作业限制的不足，提出一种掘进大巷内矸石储破运一体化方法，旨在实现井下建立储矸场，完成矸石的储存、破碎和运输，并用至采空区充填，以达到掘进矸石不升井的目的。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案是：本发明公开一种掘进大巷内矸石储破运一体化方法，主要包括：大巷内扩巷硐室施工，送矸皮带上翘与悬吊铺设，可旋转推矸挡板安装，储矸场刮板运输机铺设以及上翘与破碎机送料口连接，破碎机下方皮带铺设以及与主皮带搭接，充填点处充填专用皮带与主皮带搭接。
6.一种掘进大巷内矸石储破运一体化方法，主要包括以下步骤：步骤一，在大巷掘进工作面后方大巷内巷帮位置一侧施工宽2m、长度100m硐室，扩巷硐室采用锚杆-锚索支护与喷浆封闭围岩，硐室另一侧巷帮位置底板到硐室成10
°
下插坡度，完成大巷储矸场布置；步骤二，大巷掘进工作面送矸皮带在进入储矸场前开始以20
°
上翘，在进入储矸场前端完成上翘，进入储矸场皮带成水平状态至储矸场末端，上翘与储矸场皮带均采用钢制拉杆悬吊在顶板；步骤三，储矸场悬吊皮带每隔5m的钢架两侧设置通过自动控制的可旋转推矸挡板，两侧推矸挡板根据储矸场空间矸石堆积进行内外侧推开与打开角度的自动控制，实现此段皮带下矸石堆积；步骤四，在储矸场前端到后端的皮带正下方底板整体铺设刮板输送机，刮板输送
机出储矸场开始以20
°
上翘连接至破碎机送料口，破碎机布设在储矸场末端，破碎矸石粒径通过滚轴可自由控制；步骤五，破碎机下方出料口到大巷末端铺设皮带机以和主皮带搭接，主皮带在充填点处搭接充填专用皮带机，将矸石转载至搅拌机与胶结材料处混合制备充填材料；步骤六，在储矸场外侧采用侧卸式铲车清理余料至刮板运输机。
7.进一步，在步骤一中，储矸场支护强度要大于大巷设计支护强度，储矸场容量能储放2d以上矸石量。
8.进一步，在步骤二中，储矸场悬吊皮带距顶板距离为1.5m。
9.进一步，在步骤三中，推矸挡板在储矸场中从前端到末端依次打开与收回，完成各段矸石均匀堆积。
10.进一步，在步骤四中，破碎机上方加设防尘罩与喷雾装置，破碎完成矸石可直接用于充填材料的制备。
11.进一步，在步骤五中，主皮带在空闲时间段内进行破碎矸石运输工作。
12.本发明的优点和有益效果是：本发明系统简单，易于操作施工，实现掘进矸石不升井，并在井下完成矸石转运、处理，提高了充填开采中矸石消化效率，减少了矸石地面堆积。
附图说明
13.图1为一种掘进大巷内矸石储破运一体化方法示意图。
14.图中：1为钢制拉杆；2为侧卸式铲车；3为扩巷硐室；4为储矸场皮带；5为可控制旋转轴；6为推矸挡板；7为刮板运输机；8为破碎机送料口；9为破碎机；10为破碎机出料口；11为皮带；12为储矸场；13为防尘罩；14为喷雾装置。
具体实施方式
15.下面结合附图和实例对本发明作进一步详细的描述。
16.本发明提供了一种掘进大巷内矸石储破运一体化方法，包括如下步骤：步骤一，在大巷掘进工作面后方大巷内巷帮位置一侧施工宽2m、长度100m硐室，扩巷硐室3采用锚杆-锚索支护与喷浆封闭围岩，硐室另一侧巷帮位置底板到硐室成10
°
以上坡度，完成大巷储矸场12布置；步骤二，大巷掘进工作面送矸皮带在进入储矸场前开始以20
°
上翘，在进入储矸场前端完成上翘，进入储矸场皮带4成水平状态至储矸场12末端，上翘与储矸场皮带4均采用钢制拉杆1悬吊在顶板；步骤三，储矸场悬吊皮带4每隔5m的钢架两侧设置通过自动控制的可旋转推矸挡板6，两侧推矸挡板6根据储矸场12空间矸石堆积进行内外侧推开与打开角度的自动控制，实现此段皮带下矸石堆积；步骤四，在储矸场12前端到后端的皮带正下方底板整体铺设刮板输送机7，刮板输送机7出储矸场开始以20
°
上翘连接至破碎机送料口8，破碎机9布设在储矸场12末端外部，破碎矸石粒径通过滚轴可自由控制；步骤五，破碎机下方出料口10到大巷末端铺设皮带机11以和主皮带搭接，主皮带在充填点处搭接充填专用皮带机，将矸石转载至搅拌机与胶结材料处混合制备充填材料；
步骤六，在储矸场12外侧采用侧卸式铲车2清理余料至刮板运输机7。
17.进一步，在步骤一中，储矸场12支护强度要大于大巷设计支护强度，储矸场容量能储放至少2天的矸石量。
18.进一步，在步骤二中，储矸场悬吊皮带4距顶板距离为1.5m。
19.进一步，在步骤三中，推矸挡板6在储矸场12中从前端到末端依次打开与收回，完成各段矸石均匀堆积。
20.进一步，在步骤四中，破碎机9上方加设防尘罩13与喷雾装置14，破碎完成矸石可直接用于充填材料的制备。
21.进一步，在步骤五中，主皮带在空闲时间段内进行破碎矸石运输工作。


技术特征：
1.一种掘进大巷内矸石储破运一体化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，在大巷掘进工作面后方大巷内巷帮位置一侧施工宽2m、长度100m的硐室，扩巷硐室采用锚杆（索）支护与喷浆封闭围岩，硐室另一侧巷帮位置底板到硐室成10
°
下插坡度，完成大巷储矸场布置；步骤二，大巷掘进工作面送矸皮带在进入储矸场前开始向上20
°
上翘，在进入储矸场前端完成上翘，进入储矸场皮带成水平状态至储矸场末端，上翘与储矸场皮带均采用钢制拉杆悬吊在顶板；步骤三，储矸场悬吊皮带每隔5m的钢架两侧设置通过自动控制可旋转的推矸挡板，两侧推矸挡板可根据储矸场空间矸石堆积情况进行内外侧推开与打开角度的自动控制，实现此段皮带下的矸石堆积；步骤四，在储矸场前端到后端的皮带正下方底板整体铺设刮板输送机，刮板输送机出储矸场开始以20
°
上翘连接至破碎机送料口，破碎机布设在储矸场末端，破碎矸石粒径通过滚轴可自由控制；步骤五，破碎机下方出料口到大巷末端铺设皮带机以和主皮带（运煤皮带）搭接，主皮带（运煤皮带）在充填点处搭接充填专用皮带机，将矸石转载至搅拌机与胶结材料处混合制备充填材料；步骤六，在储矸场外侧采用侧卸式铲车清理余料至刮板运输机。2.进一步，在步骤一中，储矸场支护强度要大于大巷设计支护强度，储矸场容量能储放2dc以上矸石量。3.进一步，在步骤二中，储矸场悬吊皮带距顶板距离为1.5m。4.进一步，在步骤三中，推矸挡板在储矸场中从前端到末端依次打开与收回，完成各段矸石均匀堆积。5.进一步，在步骤四中，破碎机上方加设防尘罩与喷雾装置，破碎完成矸石可直接用于充填材料的制备。6.进一步，在步骤五中，主皮带（运煤皮带）在空闲时间段内进行破碎矸石运输工作。

技术总结
本发明公开一种掘进大巷内矸石储破运一体化方法，该方法主要包括：大巷掘进工作面后方施工扩巷硐室以完成储矸场布置，送矸皮带在储矸场前完成上翘并在储矸场内悬吊顶板水铺设，皮带上两侧均每隔5米设置推矸挡板，矸石由挡板挡下落至储矸场，储矸场设置铲车且全长铺设刮板运输机并在储矸场末端上翘连接破碎机，破碎机下方铺设皮带机以和主皮带搭接，主皮带在充填点处搭接充填专用皮带将矸石转载至搅拌机并制备成充填材料。该方法可实现掘进矸石不升井，在井下完成储存、破碎和转运，并直接用于充填材料的制备充填采空区，可有效提高充填效率与矸石消化率。效率与矸石消化率。效率与矸石消化率。


技术研发人员：辛亚军 杨俊鹏 江重阳 高忠国 李光增 刘勇 连洪全 雷云 吴春浩 阮一铮
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：2022.01.19
技术公布日：2022/5/17