[实用新型]一种煤矸石的气裹输送与充填系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及固体物料的气力输送与充填设备，尤其是一种对煤矿采空区进行充填的煤矸石气裹输送与充填系统。

背景技术

当前我国煤炭开采主要面临以下三个方面的问题：

（1）可开采量日益短缺，开采深度下延，煤矿安全生产得不到保障，开采成本加大；

（2）建筑物下、水体下、铁路下(简称“三下”)压着大约140亿吨的煤炭资源无法有效开采出来，严重缩短矿井服务年限；

（3）)煤炭开采中产生的煤矸石大量露天堆放，大量占用土地资源、严重污染生态环境，对社会和经济发展危害极大。

煤矿充填开采方式就是为解放压在建筑物下、水体下、铁路下大量煤炭资源，解决煤矸石排放问题、矿井安全生产问题、土地资源问题和生态环境问题发展出来的一种革命性的绿色采煤技术。近几年来，煤矿充填开采技术推广应用进一步加快，在充填料制备、充填材料开发、充填材料输送技术和充填回采工艺等方面涌现了一批先进的技术成果。目前我国已经建立了固体物充填、胶结膏体充填、高水材料充填三大工艺技术体系，其中采用固体物充填特别是采用煤矸石等石料进行充填是一种较为经济的办法。 

但是由于煤矿采空区面积较大，固体物料如煤矸石堆放场地到采空区的距离比较远，现有比较好的做法是通过风力带动煤矸石料沿管道输送至采空区进行充填，不过由于煤矸石料的比重较大，容易沉积在输送管道的内壁上随风滑行，而风力难于把这部分沉积在管壁上的煤矸石料吹走，时间一长输送管道容易磨损和堵塞，影响煤矸石料的传输距离，现有的煤矸石气力输送与充填设备如2012年09月19日公开一项专利号为ZL201220048029.3、名称为“一种矸石充填气力输送系统”的实用新型专利，由于其输送管道对煤矸石料的输送距离较短，采空区的充填面积较小，充填的效率较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种煤矸石的气裹输送与充填系统，有效延长煤矸石料的输送距离，防止煤矸石料对输送管道的磨损，扩大采空区的充填范围，提高充填效率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种煤矸石的气裹输送与充填系统，包括料仓、旋转下料阀、气固混合加速室、输送管道、喷射充填装置，所述气固混合加速室的上部设有接料口、一侧设有进气口、另一侧设有喷料口，气固混合加速室的接料口通过旋转下料阀连接料仓的出料端，气固混合加速室的进气口与气源相连接，气固混合加速室的喷料口通过一气裹输送器与输送管道的一端相连接，输送管道的另一端连接喷射充填装置；所述气裹输送器包括一端设有进料口的进料管和一端设有出料口的出料管，进料管套入出料管的内孔中，出料管远离出料口的一端与进料管设有进料口的一端相密封连接，进料管的外壁和出料管的内壁之间形成环形气腔，出料管在靠近进料管进料口的外壁上设有至少一个连通所述环形气腔的进气管；出料管内壁的中部镶嵌有涡流环，所述涡流环内表面上间隔设置有多个齿状凸起，进料管穿过所述的涡流环；所述进料管穿过涡流环的部分为锥形状，出料管内壁与所述进料管锥形状部分相对应部分设置为倒锥形状。

优选所述喷射充填装置包括喷咀和一筒体，筒体的内壁上设有螺旋形导流槽，筒体的外壁上倾斜设置一根气固混合物料接料管，接料管与输送管道相连接，所述接料管的内孔连通至筒体内，筒体的一端连接喷咀，筒体的另一端连接能调节喷射速度的排气机构。可较好控制煤矸石料充填的速度和距离，提高煤矿采矿区充填的密实度。

进一步优选所述的排气机构包括与筒体相连接的外管、用螺纹连接在外管内孔中的内管，内管的外端面通过多根连接柱与一密封盖相固定，旋转密封盖能带动内管相对于外管轴向移动并使密封盖与外管的端面相接触或相脱离。这样通过控制密封盖与外管端面之间的间隙就能调整排气量，其结构和操作都较为简单。

作为优选的进一步改进，所述喷咀中间设有一个锥形状的通孔；所述喷咀的上端部加工有缺口。既提高物料的喷出压力，又使大部分物料可以向上抛出，更方便物料的充填作业。