[发明专利]一种干湿结合的矸石充填方法

说明书

本发明公开了一种干湿结合的矸石充填方法，井下选矸、井下破碎、井下分仓储存，湿式充填采用直接向皮带机上的矸石喷洒水泥浆的方式，使用同一种液压支架交替完成干湿充填。具体步骤是：第一步，将开采出的原煤通过井下分选系统进行分选，分选出大颗粒矸石和中颗粒矸石，将大颗粒矸石运往干式充填料仓存储；第二步，将中颗粒矸石运往井下破碎系统，经颚式破碎机破碎后运往湿式充填料仓存储；第三步，将大颗粒矸石和其它充填料经井下充填转载系统运送至采空区充填，完成3至4个干式充填步距；第四步，转载待湿充填矸石完成湿式充填，并在皮带机输送料的同时向皮带机上部的矸石喷洒水泥浆；第五步，重复以上3~4步，直至充采完成。

技术领域

本发明涉及一种干湿结合的矸石充填方法。

背景技术

矸石充填开采是解决三下压煤的重要方法，将采煤分拣出的矸石回填井下，既减少了矸石污染环境，又防止了地面沉降，一举两得。现用的矸石充填方法主要使用干式的原矸固体充填和湿式的膏体充填两种方法。原矸固体充填是将井上矸石山上的矸石经颚式破碎机破碎，再由转载系统运至井下采空区充填。这种充填方法最大的好处是充填速度快，使用帯捣实装置的充填支架可以实现前部采煤和后部的充填同步进行，生产效率高；原矸固体充填的不足之处是充填体为离散的矸石，充填料之间没有结合力，填充体越厚、填充体结构强度越小，不能有效支撑采空区上下围岩，采煤影响区地面沉降现象难以消除。湿式的膏体充填法是将井上矸石破碎成颗粒度很小的骨料，然后，在地面的膏体制备器中将这些矸石骨料与水泥浆混合配比制成充填膏体，最后将充填膏体泵送至井下采空区充填。膏体充填的好处是充填体强度高，充实率更是高于90%，充填体抗压强度大于3Mpa，充填效果非常好；膏体充填的不足之处在于充填效率低、成本高。充填膏体凝固需要几个小时，充填速度大大低于采煤速度，造成生产脱节。同时，膏体充填成本也远高于原矸固体充填。现有技术中还没有一种能集成干式充填和湿式充填优点于一体的充填方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种干湿结合的矸石充填方法，能加快充填速度，又能提高充填效果。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种干湿结合的矸石充填方法，充填所用矸石由井下矸石分选系统分选原煤获得，所述井下矸石分选系统包括双层振动筛和自动选矸机；干式充填矸石由双层振动筛直接筛分原煤获得，将干式充填矸石通过井下破碎系统二次加工工序得到待湿充填矸石，所述井下破碎系统是颚式破碎机；所述干式充填矸石、待湿充填矸石在井下分仓储存；所述干式充填矸石、待湿充填矸石使用井下充填转载系统运输，所述井下充填转载系统包括皮带机和多孔底卸式输送机，所述多孔底卸式输送机悬吊于液压支架顶梁尾端下部的可伸缩吊架之上，所述皮带机前端下部设有清理刮板，所述皮带机上部等间距设有多个水泥浆喷头，水泥浆喷头通过管道连接井上水泥浆制备装置；所述干式充填矸石、待湿充填矸石都是利用位于液压支架尾部的捣实装置向后部采空区捣实，湿式充填过程中所述水泥浆喷头向位于皮带机上的待湿充填矸石喷洒水泥浆形成湿式充填矸石，所述方法具体步骤是：

第一步，将开采出的原煤通过井下分选系统进行分选，分选出大颗粒矸石和中颗粒矸石，所述大颗粒矸石作为干式充填矸石并运往干式充填料仓存储；

第二步，将中颗粒矸石运往井下破碎系统，经颚式破碎机破碎后作为待湿充填矸石并运往湿式充填料仓存储；

第三步，将干式充填矸石和井上投放下来的其它充填料经井下充填转载系统运送至采空区并被液压支架的捣实装置向后推实，完成3至4个液压支架移动步距的干式充填；

第四步，将井下充填转载系统转移至湿式充填料仓运送待湿充填矸石到采空区并被液压支架的捣实装置向后推实，其中，在皮带机输送湿式充填矸石的同时位于皮带机上部的水泥浆喷头向待湿充填矸石喷洒水泥浆，水泥浆和待湿充填矸石在捣实过程中完成混合形成湿式充填矸石，湿式充填完毕；

第五步，返回第三步直至采空区矸石充填结束。