一种煤矿井下煤矸综合处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种煤矿井下煤矸综合处理系统，解决了煤矸分离以及矸石利用的问题，该系统包括综合矸体仓、矸石仓仓顶硐室、矸石仓联络巷、充填联络巷、仓顶硐室联络巷、进风孔和轨道大巷，综合矸体仓包括煤矸仓、矸石仓和充填矸石仓，煤矸仓与矸石仓标高相同，充填矸石仓设置在煤矸仓和矸石仓之下，矸石仓顶硐室将煤矸仓和矸石仓入口相连，煤矸仓和矸石仓的出口均设置在矸石仓联络巷顶部，矸石仓联络巷连接两条轨道大巷，充填矸石仓的入口设置在矸石仓联络巷内，出口设置在充填联络巷内，进风孔连接充填联络巷与矸石仓联络巷。煤矿井下煤矸综合处理系统还具有矸石储运能力强，缓解煤与矸石的运输冲突，提高煤质，收集并利用矸石的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下煤矸综合处理系统
本技术涉及煤矸综合处理系统，尤其是一种应用于煤矿井下的煤矸综合处理系统。
技术介绍
煤矿井下采煤工作面过断层期间以及岩巷掘进期间，采出的矸石和开拓巷道掘进产出的矸石一般全部混入运煤系统，由主井提升至地面。目前煤矿地面洗煤厂的洗选能力普遍已趋于饱和，这些因素均严重制约矿井煤炭产量及煤质，影响煤矿经济效益的提升。此外，煤矿在进行井下充填开采时，可能遇到矸石量不足，收集矸石困难，工作面和各开拓巷道掘进迎头产出的矸石很难集中存放。矸石从井下提升至井上经过洗选再送至井下充填工作面导致运煤系统压力大，并且造成资源浪费，在运煤系统中掺有矸石会缩短运输皮带等设备的使用寿命，如何完成井下矸石的转运和处理是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决井下矸石影响煤质、制约运煤系统的运输能力的问题，以及充填开采过程中矸石收集困难的问题，本技术提供了一种煤矿井下煤矸综合处理系统，其技术方案如下：一种煤矿井下煤矸综合处理系统，包括综合矸体仓、矸石仓仓顶硐室、矸石仓联络巷、充填联络巷、仓顶硐室联络巷、进风孔和轨道大巷；所述综合矸体仓包括煤矸仓、矸石仓和充填矸石仓，煤矸仓入口设置在胶带运输大巷下方的矸石仓仓顶硐室，矸石仓入口设置在仓顶硐室联络巷内的矸石仓仓顶硐室，煤矸仓和矸石仓的出口均设置在矸石仓联络巷内；所述充填矸石仓设置在煤矸仓和矸石仓之下，充填矸石仓的入口设置在矸石仓联络巷内，出口设置在充填联络巷内；所述仓顶硐室联络巷连接煤矸仓上部的矸石仓仓顶硐室和矸石仓入口；所述矸石仓联络巷连接两条轨道大巷；回风联络巷连接回风大巷与矸石仓入口处的矸石仓仓顶硐室；所述进风孔连接充填联络巷与矸石仓联络巷。优选的是，充填联络巷直接与采区联络巷相连。还优选的是，矸石仓仓顶硐室的顶板与胶带运输大巷的底板之间通过溜煤眼或联络巷相连通。进一步优选的是，充填矸石仓的中心线与煤矸仓的中心线重合，充填矸石仓设置在煤矸仓的下方。优选的是，胶带运输大巷内设置有分煤器，在矸石仓底部各自安装有给煤机。还优选的是，矸石仓联络巷内安装有可移动皮带机。优选的是，综合矸体仓的侧壁结构包括：锚杆锚索支护层、喷浆层和砌碹扎筋层。优选的是，矸石仓仓顶硐室具体结构为锚杆锚索支护层、工字钢焊接层和砌碹混凝土层。还优选的是，综合矸体仓的下缩口拼装焊接有耐磨锰钢板。本技术的有益效果包括：(1)煤矸仓和矸石仓可以用来储放矸石，也可以在主井提升压力较大时用于储煤以便于使用矿车运煤经轨道大巷和副井提升至地面；(2)充填矸石仓承接上部煤矸仓和矸石仓下放的矸石，并将矸石储存在充填矸石仓内，或者直接下放至充填联络巷供充填开采使用，充填矸石仓完成了矸石的收集和存储，解决了矸石产生与使用之间存在时间差的问题；(3)矸石仓装载硐室使用密排焊接矿用工字钢结合砌碹混凝土的施工方法，该方法提高了工程质量缩短了施工时间；(4)矸石仓下缩口使用拼接焊接耐磨锰钢板，能够有效减轻进仓矸石对矸石仓下缩口的冲击，提升矸石仓下缩口强度，并延长矸石仓使用寿命；(5)本技术提供的井下矸石综合处理系统还具有减轻运煤系统运输压力、提升煤质、提高地面洗煤厂洗煤能力、为充填开采提供充填保障以及减少矸石污染保护环境。附图说明图1是一种煤矿井下煤矸综合处理系统巷道平面示意图；图2是一种煤矿井下煤矸综合处理系统结构剖面结构示意图；图3是一种煤矿井下煤矸综合处理系统结构的具体剖面结构示意图；图4是矸石仓侧壁结构示意图；图5是硐室侧壁结构示意图；图中：1-综合矸体仓，11-煤矸仓；12-矸石仓；13-充填矸石仓；14-给煤机；15-矸石仓下缩口；21-矸石仓仓顶硐室；22-转运硐室；31-矸石仓联络巷；32-仓顶硐室联络巷；33-充填联络巷；34-回风联络巷；35-溜煤眼；36-可移动皮带机；4胶带运输大巷；41-分煤器；5-回风大巷；6-轨道大巷；7-采区充填巷；8-进风孔；91-锚杆锚索支护层；92-喷浆层；93-砌碹扎筋层；94-工字钢焊接层；95-砌碹混凝土层。具体实施方式结合图1至图5所示，本技术的具体实施方式如下：实施例1如图1、图2所示，一种煤矿井下煤矸综合处理系统，包括综合矸体仓1、矸石仓仓顶硐室21、矸石仓联络巷31、充填联络巷33、仓顶硐室联络巷32、进风孔8和轨道大巷6，以及安装在巷道或硐室内的设备。施工3个矸石仓，具体为煤矸仓11、矸石仓12和充填矸石仓13，其中煤矸仓11和矸石仓12用于矸石或煤的转运存储，充填矸石仓13用于收集直径合适的矸石用于充填开采。综合矸体仓1侧壁结构具体包括锚杆锚索支护层91、喷浆层92和砌碹扎筋层93，其中煤矸仓11入口设置在胶带运输大巷4下方的矸石仓仓顶硐室21，矸石仓12入口设置在矸石仓联络巷31与回风联络巷34交叉处的矸石仓仓顶硐室21内；煤矸仓11和矸石仓12的出口均设置在矸石仓联络31内。煤矸仓11和矸石仓12可以用来储放矸石，也可以在主井提升压力较大时用于储煤以便于使用矿车运煤经轨道大巷6和副井提升至地面。充填矸石仓13设置在煤矸仓11和矸石仓12之下，充填矸石仓13的入口设置在转运硐室22内，出口设置在充填联络巷33内。充填矸石13仓承接上部煤矸仓11和矸石仓12下放的矸石，并将矸石储存在充填矸石仓13内，或者直接下放至充填联络巷33供充填开采使用，充填矸石仓完成了矸石的收集和存储，解决了矸石产生与使用之间存在时间差的问题。如图4和图5所示，硐室包括矸石仓仓顶硐室21和转运硐室22，其中矸石仓仓顶硐室21的顶板与胶带运输大巷的底板之间通过溜煤眼35或联络巷相连通，矸石仓仓顶硐室21具体支护结构为锚杆锚索支护层91、工字钢焊接层94和砌碹混凝土层95，该结构使用了密排焊接矿用工字钢结合砌碹混凝土的施工方法，该方法提高了工程质量缩短了施工时间。仓顶硐室联络巷32连接煤矸仓上部的矸石仓仓顶硐室21和矸石仓入口处的矸石仓仓顶硐室21。矸石仓联络巷31连接两条轨道大巷6，进风孔8连接充填联络巷33与矸石仓联络巷31，充填联络巷33直接与采区充填巷7相连。胶带运输大巷4内设置有分煤器41，在矸石仓底部各自安装有给煤机14。煤矸仓11和矸石仓12之间的矸石仓联络巷31内安装有可移动皮带机36。充填矸石仓13的中心线与煤矸仓11的中心线重合，充填矸石仓13设置在煤矸仓11的下方。综合矸体仓1侧壁结构包括：锚杆锚索支护层91、喷浆层92和砌碹扎筋层93。矸石仓下缩口15拼装焊接有耐磨锰钢板，拼接焊接耐磨锰钢板，能够有效减轻进仓矸石对矸石仓下缩口的冲击，提升矸石仓下缩口强度，并延长矸石仓使用寿命。实施例2结合图3所示本实施例对实施例1中一种煤矿井下煤矸综合处理系统具体结构参数做进一步的说明。综合矸体仓1包括煤矸仓11、矸石仓12和充填矸石仓13，其具体参数为：煤矸仓11直径为7m，高度为21m，中线与胶带运输大巷4内皮带机水平距离小于1.5m；矸石仓直径为7m，高度为21m；充填矸石仓13直径为7m，高度为20m。3个矸石仓侧壁结构及支护参数如下：矸石仓12上口锚杆为Φ20×2400mm，间排距为700×700mm，锚索参数为Φ22×6000mm，间排距为700×700mm，喷浆厚度100～150mm，单层扎筋，砌碹厚度为300～5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿井下煤矸综合处理系统，其特征在于，包括综合矸体仓、矸石仓仓顶硐室、矸石仓联络巷、充填联络巷、仓顶硐室联络巷、进风孔和轨道大巷；所述综合矸体仓包括煤矸仓、矸石仓和充填矸石仓，煤矸仓入口设置在胶带运输大巷下方的矸石仓仓顶硐室，矸石仓入口设置在仓顶硐室联络巷内的矸石仓仓顶硐室，煤矸仓和矸石仓的出口均设置在矸石仓联络巷内；所述充填矸石仓设置在煤矸仓和矸石仓之下，充填矸石仓的入口设置在矸石仓联络巷内，出口设置在充填联络巷内；所述仓顶硐室联络巷连接煤矸仓入口和矸石仓入口；所述矸石仓联络巷连接两条轨道大巷；回风联络巷连接回风大巷与矸石仓入口处的矸石仓仓顶硐室。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下煤矸综合处理系统，其特征在于，包括综合矸体仓、矸石仓仓顶硐室、矸石仓联络巷、充填联络巷、仓顶硐室联络巷、进风孔和轨道大巷；所述综合矸体仓包括煤矸仓、矸石仓和充填矸石仓，煤矸仓入口设置在胶带运输大巷下方的矸石仓仓顶硐室，矸石仓入口设置在仓顶硐室联络巷内的矸石仓仓顶硐室，煤矸仓和矸石仓的出口均设置在矸石仓联络巷内；所述充填矸石仓设置在煤矸仓和矸石仓之下，充填矸石仓的入口设置在矸石仓联络巷内，出口设置在充填联络巷内；所述仓顶硐室联络巷连接煤矸仓入口和矸石仓入口；所述矸石仓联络巷连接两条轨道大巷；回风联络巷连接回风大巷与矸石仓入口处的矸石仓仓顶硐室。2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下煤矸综合处理系统，其特征在于，所述进风孔连接充填联络巷与矸石仓联络巷。3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下煤矸综合处理系统，其特征在于，所述充填联络巷直接与采区联络巷相连。4.根据权利要求2或3所述的一种煤矿井下煤矸综合处理系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：管清向，王新坤，赵艳鹏，王振伟，申世豹，李贝贝，
申请(专利权)人：临沂矿业集团菏泽煤电有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37