專利名稱：以矸石為骨料混凝土充填材料的井下制備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦井留巷充填的井下作業(yè)輔助設(shè)備，特別是一種以矸石為骨料混凝土充填材料的井下制備裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)井下矸石直接破碎、混料、攪拌和泵送充填的制備輸送，并結(jié)合工作面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的模板支護(hù)和立模、移模過(guò)程，達(dá)到快速充填和留巷的目的。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)、外煤礦中隨著煤層的開采而進(jìn)行的充填技術(shù)大致分為兩個(gè)方面其一是歷史悠久、也廣為人知的沿空留巷充填開采技術(shù)，這是一項(xiàng)有著廣闊發(fā)展應(yīng)用前景的先進(jìn)采掘支護(hù)技術(shù)。但是，現(xiàn)有國(guó)內(nèi)、外的沿空留巷，其構(gòu)筑高強(qiáng)支撐墻體的充填材料主要來(lái)源于地面制備的混凝土干料或高水材料等，這種方式不可避免的顯著增加了留巷充填的成本，而且大大增加了礦井的運(yùn)輸壓力。是影響當(dāng)前沿空留巷技術(shù)推廣發(fā)展的瓶頸。其二是為實(shí)現(xiàn)“三下”開采和防治采空區(qū)地表塌陷而發(fā)展的采空區(qū)充填和開采技術(shù)。我國(guó)近幾年由于老礦區(qū)可采煤層減少，而且越來(lái)越多的“三下”壓煤迫使煤炭企業(yè)開始重視和探索采空區(qū)的充填開采，開始以矸石、沙石、黃土等可利用的低成本原料作為充填材料來(lái)?yè)Q取煤炭的開采。具有代表性的有新汶礦業(yè)集團(tuán)孫村礦、翟鎮(zhèn)礦、河北的邢臺(tái)礦、峰峰、小屯等礦區(qū)，既有將地面矸石制成漿體經(jīng)管道充填的，也有直接將矸石經(jīng)刮板送入采空區(qū)的、也有引進(jìn)德國(guó)地面充填站進(jìn)行膏體材料充填的等等。這些采空區(qū)充填中既有以消耗矸石為目的的充填， 也有為解決“三下”開采和地表塌陷的嘗試。但這些充填都離不開大量的充填材料，因此， 大量充填材料的制備、下井、運(yùn)輸問(wèn)題，一直都是困擾礦井實(shí)施充填開采的最大難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種以矸石為骨料混凝土充填材料的井下制備裝置，它解決了困擾現(xiàn)有礦井實(shí)施充填開采存在的充填材料的制備、下井和運(yùn)輸?shù)入y題，其結(jié)構(gòu)緊湊，井下設(shè)備配置合理，就地取材，既節(jié)省了矸石升井運(yùn)輸費(fèi)用，大大降低了充填材料的成本和實(shí)施留巷工藝的施工成本，又徹底解決了地面堆放矸石所需土地和矸石排放對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，顯著提高采區(qū)生產(chǎn)效率和資源回收率，有利于安全生產(chǎn)和改善工人的勞動(dòng)環(huán)境。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是該以矸石為骨料混凝土充填材料的井下制備裝置包括設(shè)置在現(xiàn)有順槽巷道的運(yùn)載矸石的順槽皮帶機(jī)，對(duì)矸石進(jìn)行破碎的環(huán)錘破碎機(jī)，從地面輸入地下的水泥、砂石、粉煤及添加劑的混合料攪拌機(jī)，帶有管路泵的混凝土充填泵， 其技術(shù)要點(diǎn)是所述環(huán)錘破碎機(jī)采用防爆電機(jī)和皮帶傳動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述順槽皮帶機(jī)通過(guò)分選傳輸機(jī)連接所述環(huán)錘破碎機(jī)，承接所述環(huán)錘破碎機(jī)破碎后碎石的入倉(cāng)皮帶機(jī)連接儲(chǔ)石倉(cāng)，所述儲(chǔ)石倉(cāng)輸出的碎石與所述混合料攪拌機(jī)輸出的混合料通過(guò)計(jì)量皮帶機(jī)傳輸?shù)匠涮盍蠑嚢铏C(jī)內(nèi)，所述充填料攪拌機(jī)連接所述帶有管路泵的混凝土充填泵。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是由于本實(shí)用新型綜合了目前先進(jìn)的機(jī)械化沿空留巷技術(shù)和采空區(qū)充填技術(shù)，其結(jié)構(gòu)緊湊，井下設(shè)備配置合理，環(huán)錘破碎機(jī)采用防爆電機(jī)和皮帶傳動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，確保設(shè)備運(yùn)行安全，就地取材，開發(fā)了利用矸石作為主要骨料，結(jié)合工作面架后采空區(qū)的局部充填，可以進(jìn)一步消耗大量的井下矸石，利用了在井下直接制成充填材料并進(jìn)行泵送充填的裝置，所以它解決了困擾現(xiàn)有礦井實(shí)施充填開采存在的充填材料的制備、下井和運(yùn)輸?shù)入y題，既節(jié)省了矸石升井運(yùn)輸費(fèi)用，大大降低了充填材料的成本和實(shí)施留巷工藝的施工成本，又徹底解決了地面堆放矸石所需土地和矸石排放對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。另外，因沿空留巷保留了原有的順槽巷道，使用現(xiàn)有順槽巷道的運(yùn)載矸石的順槽皮帶機(jī)，故能夠減少新掘巷道量，顯著緩減礦井采掘接續(xù)的緊張局面；由于采用的混凝土支護(hù)體，強(qiáng)度高，巷道穩(wěn)定性好，不再保留采煤工作面之間的煤柱，所以顯著提高采區(qū)生產(chǎn)效率和資源回收率，有利于安全生產(chǎn)和改善工人的勞動(dòng)環(huán)境。采用這種以矸石為骨料混凝土充填材料的井下制備裝置，除確保設(shè)備運(yùn)行安全，還可以在回采工作面，采空區(qū)側(cè)留下一條尾巷形成Y形通風(fēng)，通過(guò)這條巷道排放瓦斯和熱量，在瓦斯涌出量比較大時(shí)，有利于安全生產(chǎn)和改善工人的勞動(dòng)環(huán)境。


以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖中序號(hào)說(shuō)明1順槽皮帶機(jī)、2環(huán)錘破碎機(jī)、3入倉(cāng)皮帶機(jī)、4儲(chǔ)石倉(cāng)、5混合料攪拌機(jī)、6計(jì)量皮帶機(jī)、7充填料攪拌機(jī)、8混凝土充填泵。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖1詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)。該以矸石為骨料混凝土充填材料的井下制備裝置包括設(shè)置在現(xiàn)有順槽巷道的運(yùn)載矸石的順槽皮帶機(jī)1，對(duì)矸石進(jìn)行破碎的環(huán)錘破碎機(jī)2及儲(chǔ)石倉(cāng)4，從地面輸入地下的水泥、砂石、粉煤及添加劑的混合料攪拌機(jī)5，帶有管路泵的混凝土充填泵8，按按配比量加入礦石或混合料的計(jì)量皮帶機(jī)6以及完成充填材料均勻混合的充填料攪拌機(jī)7。其中所用設(shè)備的規(guī)格應(yīng)根據(jù)井下作業(yè)的要求選擇，環(huán)錘破碎機(jī)2采用防爆電機(jī)和皮帶傳動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，環(huán)錘破碎機(jī)2也可采用符合井下煤礦安全規(guī)范的其他形式破碎機(jī)代替，其它驅(qū)動(dòng)電機(jī)也采用防爆電機(jī)。順槽皮帶機(jī)1通過(guò)分選傳輸機(jī)連接環(huán)錘破碎機(jī)2，完成對(duì)分選后的矸石粉碎。承接環(huán)錘破碎機(jī)破碎后碎石的入倉(cāng)皮帶機(jī)3 連接儲(chǔ)石倉(cāng)4，將破碎后的碎石作為混凝土充填材料的骨料備用。儲(chǔ)石倉(cāng)4輸出的碎石與混合料攪拌機(jī)5輸出的水泥、砂石、粉煤及添加劑的混合料，通過(guò)計(jì)量皮帶機(jī)6傳輸?shù)匠涮盍蠑嚢铏C(jī)7內(nèi)，按計(jì)量配比加水充分?jǐn)嚢琛３涮盍蠑嚢铏C(jī)7連接帶有管路泵的混凝土充填泵 8，泵送攪拌好的充填材料進(jìn)行充填作業(yè)。運(yùn)行作業(yè)時(shí)由順槽皮帶1運(yùn)載過(guò)來(lái)的煤矸石經(jīng)過(guò)分選，將粒度大于300mm的煤矸石剔除后，通過(guò)分選傳輸機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至環(huán)錘破碎機(jī)2破碎至不大于20毫米的碎石。然后將其通過(guò)入倉(cāng)皮帶機(jī)3轉(zhuǎn)運(yùn)至儲(chǔ)石倉(cāng)4作為混凝土充填材料的骨料備用，待需要時(shí)通過(guò)計(jì)量皮帶機(jī)6按混凝土骨料配比量送至充填料攪拌機(jī)7 ；同時(shí)通過(guò)礦車從地面運(yùn)到井下工作面峒室中的水泥、砂石、粉煤灰及添加劑，按配比量加入混合料攪拌機(jī)5混合后，通過(guò)計(jì)量皮帶機(jī)6 送至充填料攪拌機(jī)7，計(jì)量加水充分?jǐn)嚢韬螅纯山?jīng)混凝土充填泵8通過(guò)管路泵送充填。該以矸石為骨料混凝土充填材料的井下制備裝置可以采用兩套混料、上料、攪拌及充填設(shè)備，可單獨(dú)泵送支沿空留巷模架或架后充填模板支架處進(jìn) 行充填作業(yè)，也可同時(shí)使用。
權(quán)利要求1. 一種以矸石為骨料混凝土充填材料的井下制備裝置，包括設(shè)置在現(xiàn)有順槽巷道的運(yùn)載矸石的順槽皮帶機(jī)，對(duì)矸石進(jìn)行破碎的環(huán)錘破碎機(jī)，從地面輸入地下的水泥、砂石、粉煤及添加劑的混合料攪拌機(jī)，帶有管路泵的混凝土充填泵，其特征在于所述環(huán)錘破碎機(jī)采用防爆電機(jī)和皮帶傳動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述順槽皮帶機(jī)通過(guò)分選傳輸機(jī)連接所述環(huán)錘破碎機(jī)，承接所述環(huán)錘破碎機(jī)破碎后碎石的入倉(cāng)皮帶機(jī)連接儲(chǔ)石倉(cāng)，所述儲(chǔ)石倉(cāng)輸出的碎石與所述混合料攪拌機(jī)輸出的混合料通過(guò)計(jì)量皮帶機(jī)傳輸?shù)匠涮盍蠑嚢铏C(jī)內(nèi)，所述充填料攪拌機(jī)連接所述帶有管路泵的混凝土充填泵。
專利摘要一種以矸石為骨料混凝土充填材料的井下制備裝置，它解決了困擾現(xiàn)有礦井實(shí)施充填開采存在的充填材料的制備、下井和運(yùn)輸?shù)入y題，其技術(shù)要點(diǎn)是環(huán)錘破碎機(jī)采用防爆電機(jī)和皮帶傳動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，順槽皮帶機(jī)通過(guò)分選傳輸機(jī)連接環(huán)錘破碎機(jī)，承接碎石的入倉(cāng)皮帶機(jī)連接儲(chǔ)石倉(cāng)，碎石與混合料通過(guò)計(jì)量皮帶機(jī)傳輸?shù)匠涮盍蠑嚢铏C(jī)內(nèi)，充填料攪拌機(jī)連接帶有管路泵的混凝土充填泵。其結(jié)構(gòu)緊湊，井下設(shè)備配置合理，就地取材，既節(jié)省了矸石升井運(yùn)輸費(fèi)用，大大降低了充填材料的成本和實(shí)施留巷工藝的施工成本，又徹底解決了地面堆放矸石所需土地和矸石排放對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，顯著提高采區(qū)生產(chǎn)效率和資源回收率，有利于安全生產(chǎn)和改善工人的勞動(dòng)環(huán)境。
文檔編號(hào)B02C13/30GK201982137SQ201120061930
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者劉春生, 曹偉, 曹樹祥, 李希國(guó), 賀志宏, 趙振英 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)天安礦山機(jī)械科技有限公司