[发明专利]一种煤矿井下采选充一体化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下采选充一体化方法，尤其适用于掘进工作面出矸量大或者采煤工作面含矸率较高，且井下工作面需要充填的煤矿。

背景技术

近年来，随着煤炭开采力度不断扩大，煤炭开采带来的包括矸石排放、地表沉陷等在内的环境破坏问题日益严重。据不完全统计，我国历年累计堆放的规模较大的矸石山有1600多座，约为55亿t，并且每年以2.0～3.0亿t的速度增加，这不仅占用了大量的土地，对水体、土壤和大气造成了严重污染；另一方面，我国很多煤矿都存在这大量的“三下”压煤，采用传统的垮落法容易造成地表沉陷，进而引起地表植被破坏，地下水位下降，使西部原本就脆弱的生态环境进一步恶化。因此，实施井下煤矸分选、充填，能够有效地缓解矿井的辅助提升压力、大规模处理矸石废弃物，具有显著的经济、技术和社会效益。

发明内容

本发明的目的是解决现有矿井将原煤提升至地面分选存在的能量消耗、占地以及污染环境等问题，提供一种系统简单、绿色的、直接在井下实现煤矸分离与矸石直接充填的煤矿井下采选充一体化技术。

本发明的煤矿井下采选充一体化方法，包括原煤带式输送机、设在原煤带式输送机下的原煤煤仓，原煤煤仓的下方设有原煤给料带式输送机，原煤给料带式输送机的输出端设有洗选系统，洗选系统下方分别设有精煤带式输送机和洗选矸石带式输送机，精煤带式输送机将精煤输送到井下储煤仓内，洗选矸石带式输送机将洗选矸石输送给破碎机，破碎后的矸石充填料经给料带式输送机送入矸石仓，再由设在矸石仓下方的充填矸石带式输送机输送到固体充填采煤工作面，具体步骤如下：

a.将井下采出的原煤通过原煤带式输送机运输至原煤煤仓；

b.将原煤煤仓中的原煤经原煤给料带式输送机运至洗选系统，洗选出的精煤通过精煤带式输送机运至井下储煤仓；

c.经洗选系统洗选出的洗选矸石由洗选矸石带式输送机运送给破碎机，经破碎后的矸石充填料通过矸石给料带式输送机输送至矸石仓；

d.矸石仓中的矸石充填料经过充填矸石带式输送机运输至固体充填采煤工作面，最后利用综合机械化固体充填采煤工艺将矸石充填料密实充入采空区。

有益效果：本发明是在井下建立原煤分选系统，对采出的原煤进行分选，选出的精煤运输至井下储煤仓，然后通过运输提升上井；而选出的矸石由破碎机破碎至50mm以下，而后输送至矸石仓，临时存储；充填时，矸石仓的矸石通过皮带输送至固体充填采煤工作面，最后利用综合机械化固体充填采煤工艺将矸石充入采空区。有效的解决了资源紧缺矿井实施充填开采过程中煤炭含矸率高而造成的矸石提升问题；在井下采用洗选系统，首先不仅提高了煤炭的质量而且还实现了矸石不升井，极大地缓解了整个煤矿的提升压力，其次，极大地减少了矸石的地面排放，对生态环境的保护具有积极的意义。

附图说明

图1是本发明的采选充一体化流程示意图；

图2是综合机械化固体充填采煤工作面示意图。

图中：1-原煤，2-原煤带式输送机，3-原煤煤仓，4-原煤给料带式输送机，5-洗选系统，6-精煤，7-精煤带式输送机，8-井下储煤仓，9-洗选矸石，10-洗选矸石带式输送机，11-破碎机，12-矸石充填料，13-矸石给料带式输送机，14-矸石仓，15-充填矸石带式输送机，16-固体充填采煤工作面，17-采空区。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进下步的描述：

如图1所示，本发明的煤矿井下采选充一体化方法，采用原煤带式输送机2、原煤煤仓3、原煤给料带式输送机4、洗选系统5、精煤带式输送机7、井下储煤仓8、洗选矸石带式输送机10、破碎机11、矸石给料带式输送机13、矸石仓14、充填矸石带式输送机15，其中：洗选系统5包括洗选设备和筛分设备；煤带式输送机2下设置原煤煤仓3，原煤煤仓3的下方设置原煤给料带式输送机4，原煤给料带式输送机4的输出端设置洗选系统5，洗选系统5下方分别设置精煤带式输送机7和洗选矸石带式输送机10，精煤带式输送机7将精煤6输送到井下储煤仓8内，洗选矸石带式输送机10将洗选矸石9输送给破碎机11，破碎后的矸石充填料12经给料带式输送机13送入矸石仓14，再由设在矸石仓14下方的充填矸石带式输送机15输送到固体充填采煤工作面16，采选充一体化方法如下；

将井下采出的原煤1通过原煤带式输送机2运输至原煤煤仓3，然后通过原煤给料带式输送机4运至洗选系统5进行洗选；洗选出的精煤6通过精煤带式输送机7运至井下储煤仓8，最后运输提升至地面；经洗选系统5洗选出的洗选矸石9由洗选矸石带式输送机10运送至破碎机11进行破碎，破碎后形成粒径50mm以下的矸石充填料12，矸石充填料12通过矸石给料带式输送机13输送至矸石仓14进行临时存储；固体充填采煤工作面16进行作业时，矸石仓14中矸石充填料12经过充填矸石带式输送机15运输至固体充填采煤工作面16，最后利用综合机械化固体充填采煤工艺将矸石充填料12密实充入采空区17，如图2所示。