[发明专利]一种煤矿井下煤矸综合处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及煤矸综合处理系统，尤其是一种应用于煤矿井下的煤矸综合处理系统以及该煤矸综合处理系统的施工方法。

背景技术

煤矿井下采煤工作面过断层期间以及岩巷掘进期间，采出的矸石和开拓巷道掘进产出的矸石一般全部混入运煤系统，由主井提升至地面。目前煤矿地面洗煤厂的洗选能力普遍已趋于饱和，这些因素均严重制约矿井煤炭产量及煤质，影响煤矿经济效益的提升。此外，煤矿在进行井下充填开采时，可能遇到矸石量不足，收集矸石困难，工作面和各开拓巷道掘进迎头产出的矸石很难集中存放。矸石从井下提升至井上经过洗选再送至井下充填工作面导致运煤系统压力大，并且造成资源浪费，在运煤系统中掺有矸石会缩短运输皮带等设备的使用寿命，如何完成井下矸石的转运和处理是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决井下矸石影响煤质、制约运煤系统的运输能力的问题，以及充填开采过程中矸石收集困难的问题，本发明提供了一种煤矿井下煤矸综合处理系统，其技术方案如下：

一种煤矿井下煤矸综合处理系统，包括综合矸体仓、矸石仓仓顶硐室、矸石仓联络巷、充填联络巷、仓顶硐室联络巷、进风孔和轨道大巷；所述综合矸体仓包括煤矸仓、矸石仓和充填矸石仓，煤矸仓入口设置在胶带运输大巷下方的矸石仓仓顶硐室，矸石仓入口设置在仓顶硐室联络巷内的矸石仓仓顶硐室，煤矸仓和矸石仓的出口均设置在矸石仓联络巷内；所述充填矸石仓设置在煤矸仓和矸石仓之下，充填矸石仓的入口设置在矸石仓联络巷内，出口设置在充填联络巷内；所述仓顶硐室联络巷连接煤矸仓上部的矸石仓仓顶硐室和矸石仓入口；所述矸石仓联络巷连接两条轨道大巷；所述回风联络巷连接回风大巷与矸石仓入口处的矸石仓仓顶硐室；所述进风孔连接充填联络巷与矸石仓联络巷。

优选的是，充填联络巷直接与采区联络巷相连。

还优选的是，矸石仓仓顶硐室的顶板与胶带运输大巷的底板之间通过溜煤眼或联络巷相连通。

进一步优选的是，充填矸石仓的中心线与煤矸仓的中心线重合，充填矸石仓设置在煤矸仓的下方。

优选的是，胶带运输大巷内设置有分煤器，在矸石仓底部各自安装有给煤机。

还优选的是，矸石仓联络巷内安装有可移动皮带机。

优选的是，综合矸体仓的侧壁结构包括：锚杆锚索支护层、喷浆层和砌碹扎筋层。

优选的是，矸石仓仓顶硐室具体结构为锚杆锚索支护层、工字钢焊接层和砌碹混凝土层。

还优选的是，综合矸体仓的下缩口拼装焊接有耐磨锰钢板。

一种煤矿井下煤矸综合处理系统的施工方法具体为：

a.硐室与联络巷道施工：沿轨道大巷同一标高施工矸石仓联络巷在矸石仓的出口处施工矸石仓装载硐室，沿回风大巷施工联络巷至胶带运输大巷下方的矸石仓仓顶硐室，自充填矸石仓出口施工充填联络巷与采区充填巷道相连；

b.矸体仓施工：施工煤矸仓和矸石仓，同时在矸石仓仓顶硐室的顶板与胶带运输大巷的底板之间开设溜煤眼或联络巷；施工充填矸石仓；矸石仓帮部按照锚杆锚索支护层、喷浆层和砌碹扎筋层顺序施工；

c.设备安装调试：在胶带运输大巷内安装分煤器，在矸石仓底部各自安装给煤机，在煤矸仓和矸石仓之间的矸石仓联络巷内安装可移动皮带机。

本发明的有益效果包括：

(1)煤矸仓和矸石仓可以用来储放矸石，也可以在主井提升压力较大时用于储煤以便于使用矿车运煤经轨道大巷和副井提升至地面；

(2)充填矸石仓承接上部煤矸仓和矸石仓下放的矸石，并将矸石储存在充填矸石仓内，或者直接下放至充填联络巷供充填开采使用，充填矸石仓完成了矸石的收集和存储，解决了矸石产生与使用之间存在时间差的问题；

(3)矸石仓装载硐室使用密排焊接矿用工字钢结合砌碹混凝土的施工方法，该方法提高了工程质量缩短了施工时间；

(4)矸石仓下缩口使用拼接焊接耐磨锰钢板，能够有效减轻进仓矸石对矸石仓下缩口的冲击，提升矸石仓下缩口强度，并延长矸石仓使用寿命；

(5)本发明提供的井下矸石综合处理系统还具有减轻运煤系统运输压力、提升煤质、提高地面洗煤厂洗煤能力、为充填开采提供充填保障以及减少矸石污染保护环境。

附图说明

图1是一种煤矿井下煤矸综合处理系统巷道平面示意图；

图2是一种煤矿井下煤矸综合处理系统结构剖面结构示意图；

图3是一种煤矿井下煤矸综合处理系统结构的具体剖面结构示意图；

图4是矸石仓侧壁结构示意图；

图5是硐室侧壁结构示意图；