[发明专利]三级分选煤矿井下采选充一体化生产方法

说明书

本发明公开了一种三级分选煤矿井下采选充一体化生产方法。针对掘进工作面纯岩石巷道、半煤岩巷道、充填工作面、非充填工作面的出煤出矸分别进行了煤矸三级分选的流程设计。利用一级分选系统完成粒径100‑350mm矸石的初步拣选，利用二级分选系统完成粒径25‑350mm矸石的再次分选，利用三级分选系统完成煤矸的最终分离。该方法可以满足井下作业空间有限，采（掘）选充协调进行的要求，通过洗选分级的方式减轻了每一步的分选压力，提高了分选效率，同时井上分选出的固体废弃物通过矸石运输系统运输到井下，满足了需要大量物料进行充填的需求，解决了占地与污染环境的问题；可实现地下深部资源的安全高效绿色开采与地表沉陷防治。

技术领域

本发明涉及一种三级分选煤矿井下采选充一体化生产方法，属于矿山绿色安全高效开采领域。

背景技术

当前我国生态文明建设仍处于压力叠加、负重前行的关键期，保护与发展的长期矛盾和短期问题交织，生态环境保护结构性、根源性、趋势性压力总体上尚未根本缓解。针对煤炭行业绿色安全高效开采的趋势，矸石井下分选与原位充填是实现节能减排与降本增效的必经之路。

存在问题：传统井工煤炭开采中，原煤井上洗选后固体废物堆积形成矸石山，其对地表环境造成极大污染，严重破坏生态环境；与此同时，垮落法处理采空区的煤炭开采方式下，导致地表发生大面积沉陷；针对多数煤矿存在“三下”压煤的情况，充填开采是目前资源回收过程中兼顾环境与地表保护的最佳方式。

发明内容

针对矸石山污染环境、传统垮落开采造成地表沉陷、井下作业空间有限、大硐室群难以维护、大型设备难以下井的问题，本发明旨在提供一种三级分选煤矿井下采（掘）选充一体化生产方法，以将矸石进行就地分选与原位充填，其在减少环境污染与地表沉陷的同时可以置换出“三下”压煤，提高经济效益。

本发明尤其适用于地下煤炭开采中，巷道掘进工作面出矸量大以及采煤工作面含矸率较高，且井下采空区需要充填的情况。

本发明提供了一种三级分选煤矿井下采选充一体化生产系统，包括基于机械臂拣选的一级分选系统、原煤和矸石运输系统、基于跳汰机的二级分选系统。针对掘进工作面纯岩石巷道、半煤岩巷道、充填工作面、非充填工作面的出煤出矸分别进行了煤矸三级分选的流程设计。其中，原煤和矸石运输系统包括破碎机、带式输送机；一级分选系统包括机械臂、矸石转运装置，矸石转运装置是指带式输送机；二级分选系统包括跳汰机、带式输送机、煤泥水处理系统；三级分选系统为洗煤厂及各类设施。

所述的二级分选系统，布置在井底车场附近的硐室中，待分选的煤和矸石通过带式输送机运输到跳汰机中分选，产生的煤泥水通过煤泥水处理系统进行处理后排入井底水仓中，分选出的的矸石通过带式输送机送至矸石仓中，其他产品（包括煤）通过运输系统运输至井上三级分选系统进行分选。

本发明提供了一种三级分选煤矿井下采选充一体化生产方法，包括以下步骤：

第一步，经过破碎处理后，纯岩巷产矸直接运至充填面充填，半煤岩巷、采煤工作面煤矸流在一级分选系统处完成粒径100-350mm矸石的分选，矸石直接运至充填面充填；

第二步，煤矸流进入二级分选系统，完成25-350mm粒径矸石的分选（跳汰机即可完成筛分），矸石储存至矸石仓；

第三步，煤矸流进入三级分选系统，彻底完成煤矸分离，矸石连同井上产生的固废通过带式输送机经矸石井运输至矸石仓，矸石仓中的矸石通过矸石运输系统运输至充填面进行充填。