[发明专利]一种煤矿井下选磨泵充一体化矸石浆体充填系统及方法

权利要求书

1.一种煤矿井下选磨泵充一体化矸石浆体充填系统，其特征在于，包括煤矿井下煤矸分选系统、矸石浆体制备系统Ⅱ和矸石浆体立体充填系统Ⅲ；其中，

所述井下煤矸分选系统Ⅰ的原煤来自于采煤工作面采煤系统和掘进工作面采煤系统，由采、掘设备采出并通过原煤带式输送机(1)将其转载至井底煤仓上口；井下煤矸分选系统包括正弦筛(2)、原煤转载皮带(4)、煤矸分选设备(6)、返煤皮带(5)和矸石仓(7)；原煤通过正弦筛(2)后末煤直接进入煤仓(3)，块煤通过原煤转载皮带(4)进入煤矸分选设备(6)进行分选，分选后的矸石进入矸石仓(7)，分选后的精煤通过返煤皮带(5)返回煤仓(3)；

所述井下矸石浆体制备系统Ⅱ包括矸石破碎机(9)、矸石转载皮带(8)、矸石上料皮带(10)、研磨制浆机(12)、渣浆泵(13)、存储搅拌池(14)；矸石从矸石仓(7)下口由矸石转载皮带(8)输送至矸石破碎机(9)，将矸石破碎后由矸石上料皮带(10)输送至研磨制浆机(12)进行研磨制浆，制成的矸石浆体由渣浆泵(13)泵送至存储搅拌池(14)中；

所述矸石浆体立体充填系统Ⅲ包括工业充填泵(15)、矸石浆体输送管路及钻机钻具；存储搅拌池(14)中的矸石浆体在工业充填泵(15)的动力作用下将矸石浆体依次输送至辅助运输大巷(21)、工作面运输巷(18)和工作面辅运巷(19)，再经低位灌浆浆体输送管路(16)、邻位注浆浆体输送管路(17)、仰斜钻孔(20)后，最终注入到采空区(26)。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下选磨泵充一体化矸石浆体充填系统，其特征在于，所述采煤工作面采煤系统和掘进工作面采煤系统原煤首先进行筛选，筛孔尺寸根据煤矸分选设备(6)要求进行确定，筛下末煤直接进入煤仓(3)，筛上块煤进入煤矸分选系统。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下选磨泵充一体化矸石浆体充填系统，其特征在于，井下煤矸分选系统Ⅰ位于井底煤仓附近，其中正弦筛(2)位于煤仓上方且筛板那个根据需要进行翻转。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下选磨泵充一体化矸石浆体充填系统，其特征在于，矸石浆体制备系统Ⅱ位于矸石仓下口巷硐内，且矸石破碎机(9)、矸石转载皮带(8)、研磨制浆机(12)、渣浆泵(13)、存储搅拌池(14)呈线性布置。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下选磨泵充一体化矸石浆体充填系统，其特征在于，述矸石浆体制备系统Ⅱ和矸石浆体立体充填系统Ⅲ所需的水，均来源于矿井水。

6.一种煤矿井下选磨泵充一体化矸石浆体充填方法，其特征在于，该方法基于权利要求1至5中任一项所述的一种煤矿井下选磨泵充一体化矸石浆体充填系统，包括以下步骤：

1)采煤工作面和掘进工作面由采、掘设备采出原煤后，通过带式输送机将其转载至井底煤仓上口；

2)原煤通过井下连续运输系统到达煤仓上口后，首先通过位于煤仓上方的正弦筛，经筛分后，末煤直接落入煤仓，块煤进入煤矸分选设备进行分选，分选后的矸石进入矸石仓，分选后的精煤返回煤仓；

3)矸石从矸石仓下口由矸石转载皮带输送至矸石破碎机，将矸石破碎后输送至研磨制浆机进行研磨制浆，制成的矸石浆体由渣浆泵泵送至存储搅拌池中；

4)存储搅拌池中的矸石浆体在工业充填泵的动力作用下，通过矸石浆体输送管路将矸石浆体输送至回采工作面巷道或邻近巷道，通过低位灌浆或邻位注浆的方式将其注入采空区中。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿井下选磨泵充一体化矸石浆体充填方法，其特征在于，低位灌浆注浆充填方法中，矸石浆体管路布置在本工作面回采巷道内；邻位注浆充填方法中，矸石浆体管路布置在邻近工作面巷道里，注浆充填时，从区段煤柱向邻近采空区施工仰斜高位注浆钻孔，矸石浆体注入冒落带内。