[发明专利]井下采选筛拌充一体化矸石胶结构造充填系统及方法

权利要求书

1.一种井下采选筛拌充一体化矸石胶结构造充填系统，其特征在于：包括井下煤矸分离装置、井下矸石破碎与筛分装置、井下充填材料称重与搅拌装置、井下充填料浆输送装置与浇筑装置、PLC控制装置；

所述井下煤矸分离装置包括原煤输送皮带、原煤煤仓、原煤上料皮带、煤矸分离装置、精煤输送皮带、矸石输送皮带；原煤通过原煤输送皮带由工作面运抵采区原煤煤仓，通过原煤上料皮带进入煤矸分离装置，分离出来的精煤通过精煤输送皮带运至主井井口上井，分离出来的矸石通过矸石输送皮带进入井下矸石破碎与筛分装置；

所述井下矸石破碎与筛分装置包括矸石输送皮带、矸石破碎机、矸石筛分装置、粉碎机防尘装置和矸石存储仓；所述矸石存储仓将不同粒径的矸石分类储存；分离出的矸石通过矸石输送皮带进入矸石破碎机，经粉碎后的矸石进入矸石筛分装置，筛分后的矸石进入矸石存储仓，按不同粒径进行储存，剩余粒径较大的矸石进入破碎机重新破碎、筛分；

所述井下充填材料称重与搅拌装置包括计量装置、上料皮带、拌和水泵送装置、搅拌机、搅拌机防尘装置、搅拌筒清洗装置；充填原材料分别通过配有计量装置的上料皮带进入配料斗，按配比经提升机进入搅拌机，干拌均匀后加水搅拌成料浆；

所述井下充填料浆输送装置与浇筑装置包括充填料浆泵送装置、搅拌运输车、可移动充填泵车、充填模板、振捣装置、输送装置清洗装置；充填料浆由充填料浆泵送装置进入搅拌运输车，由搅拌运输车运输到充填工作面，经可移动充填泵车浇筑进充填模板，并用振捣装置振捣均匀；所述充填料浆泵送装置包括下料斗、混凝土缸、分配阀、泵送油缸；所述搅拌运输车负责充填料浆在充填工作面内的运输，并对料浆起到再次搅拌的作用；充填泵车实现井下非连续充填、随充随停；

上述四个装置均位于井下且分别位于不同的硐室内；井底硐室为集中设置，需做高强锚网喷支护；上述四个装置分别与各自的PLC控制器连接；

充填原材料的储存仓布置在上料皮带上方，容积根据需要及实际条件进行调整，充填原材料储存仓的下口设控制阀门和计量装置，以实现混合料精准配比；所述搅拌机由配料斗、提升机与搅拌筒组成；拌和水来自中央或采区水房，经过滤处理后用作拌和水，通过带有水量控制表的泵送管道进入搅拌机，调节水速与水量；所述计量装置设置在每个上料皮带前端，精确控制各充填材料的用量；所述搅拌机防尘装置包括粉尘隔离罩、除尘风机和降尘水幕，粉尘隔离罩将皮带与搅拌机包裹，除尘风机与隔离罩之间使用负压风筒，污浊风流经过隔离罩、负压风筒、除尘风机进入回风巷，并在搅拌硐室门口设置降尘水幕；所述搅拌筒清洗装置与拌和水泵送装置配套使用，对搅拌筒内壁进行清理；充填材料称重与搅拌硐室位于中央或采区变电所、中央或采区水房附近，位于充填原材料储存仓下方。

2.根据权利要求1所述的井下采选筛拌充一体化矸石胶结构造充填系统，其特征在于：井下煤矸分离装置布置在中央或采区变电站旁，由原煤煤仓和煤矸分离硐室组成，煤矸分离硐室位于原煤煤仓下方。

3.根据权利要求1所述的井下采选筛拌充一体化矸石胶结构造充填系统，其特征在于：所述矸石破碎机包括一级破碎机和二级破碎机，二者用皮带连接，经二级破碎后，矸石粒径满足充填要求；所述矸石筛分装置根据充填要求使用不同规格的砂石筛将矸石筛分为不同的粒径等级。

4.根据权利要求1所述的井下采选筛拌充一体化矸石胶结构造充填系统，其特征在于：所述粉碎机防尘装置包括粉尘隔离罩、除尘风机和降尘水幕，粉尘隔离罩将皮带与矸石粉碎机包裹，除尘风机与隔离罩之间使用负压风筒，污浊风流经过隔离罩、负压风筒、除尘风机进入回风巷，并在井下矸石破碎与筛分硐室门口设置降尘水幕，以净化空气，减少粉尘污染，改善劳动环境；井下矸石破碎与筛分硐室位于采区主变电站和井下煤矸分离硐室旁。