一种煤矿井下工作面采选充一体化系统及使用方法技术方案

本发明专利技术提供了一种煤矿井下工作面采选充一体化系统及使用方法，在工作面上增加筛分、智能干选、矸石充填以及配套运输的装备和系统，依次对原煤进行筛分、对块煤进行煤矸分选、对矸石进行采空区充填，实现煤矸井下分选、矸石就地充填的井下工作面采选充一体化系统，智能干选单元巷输入端设置在工作面主运巷上，输出端分别接入主运输大巷和工作面回风巷，有效的提高了对精煤与块煤的筛分，提高了采煤的工作效率，减小了煤块中固体废弃物的存在，增加了矿井的生产效率，矸石通过工作面回风巷输送至工作面采空区，有效的对矿井固废处理进行了解决，保证了矿井的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下工作面采选充一体化系统及使用方法
本专利技术涉及煤矿井开采
，具体为一种煤矿井下工作面采选充一体化系统及使用方法。
技术介绍
煤炭作为我国工业社会发展的基础能源，为我国经济和工业社会的发展提供着动力。但是长久以来，生产模式粗放、环境污染严重一直是困扰煤炭企业发展的难题。近年来，随着工业水平和装备水平不断提升，国家对于智能化、绿色化先进技术重视程度的不断提高，以及对于环保问题零容忍态度的不断深入，对煤炭行业传统的生产模式提出了更高的要求。传统的井工煤矿生产模式存在明显的弊端，主要表现为：一、井下采煤工作面开采的原煤通常含有一定比例的煤矸石，约为10％～30％，传统的生产方式是将原煤提升至地面，然后在洗煤厂进行煤矸洗选，洗选后的精煤作为成品销售，洗选后的矸石即为固体废弃物。这种生产方式存在严重的无效运输和提升，能源浪费非常严重，极大的降低了矿井的生产效率，损害了矿井的经济效益；二、这种传统的生产方式，在地面洗选后会形成大量的煤矸石等固体废弃物，给矿井带来了沉重的固废处理负担。由于以上两点原因，传统的煤矿生产模式的弊端日益凸显，因此，亟需一种安全、经济、高效的井下采选充一体化生产模式。
技术实现思路
针对现有技术中在原煤开采中对一定比例的煤矸石在处理中存在严重的无效运输和提升以及在地面洗选后会形成大量的煤矸石等固体废弃物，给矿井带来了沉重的固废处理负担的问题，本专利技术提供一种煤矿井下工作面采选充一体化系统及使用方法，有效的将矸石与精煤进行了筛分，有效解决矿井面临的固体废弃物排放难题，并减少固废地面排放带来的环境污染，经济和环保效益均非常显著。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种煤矿井下工作面采选充一体化系统，其特征在于，包括在煤矿井下的采煤工作面、工作面主运巷、工作面回风巷、主运输大巷、回风大巷、工作面采空区以及智能干选单元巷；工作面主运巷输入端设置在采煤工作面的一侧，工作面主运巷的输出端连接主运输大巷；工作面回风巷输入端连接回风大巷；工作面回风巷输出端通过采煤工作面设置在工作面采空区内；工作面采空区在采煤工作面的工作面后方设置；智能干选单元巷的输入端接入工作面主运巷上，智能干选单元巷的输出端分别接入主运输大巷和工作面回风巷；智能干选单元巷将工作面主运巷中的块煤进行筛分，筛分出的精煤通过主运输大巷输出至主运输系统；筛分出的矸石通过工作面回风巷输入至工作面采空区进行填充，实现煤矿井下工作面采选充一体化。优选的，智能干选单元巷包括运输联巷、智能干选硐室、运矸联络巷和运煤联络巷；运输联巷的输入端连接工作面主运巷，运输联巷的输出端连接智能干选硐室；智能干选硐室设有两个输出端，其中一个输出端经运矸联络巷连接至工作面回风巷；另一个输出端经运煤联络巷连接至主运输大巷。进一步的，工作面主运巷内由输入端至输出端依次设有一号带式输送机、分级筛和二号带式输送机，运输联巷上设有三号带式输送机，三号带式输送机装配在分级筛的输出端，用于输入通过分级筛筛分出来的块煤，块煤通过三号带式输送机输入至智能干选硐室；分级筛筛分出的原煤通过二号带式输送机输入至主运输大巷。进一步的，智能干选硐室内设有智能干选机，运煤联络巷内设有五号带式输送机；运矸联络巷内设有四号带式输送机；智能干选机对煤矸进行智能筛分，将筛分出的精煤通过五号带式输送机输送至主运输大巷内，将筛分出的矸石通过四号带式输送机输送至工作面回风巷内。更进一步的，工作面回风巷内设有六号带式输送机，筛分出的矸石通过六号带式输送机输送至工作面采空区内进行填充。优选的，还包括工作面辅运巷，工作面辅运巷在煤矿井下与工作面主运巷的同一侧，工作面辅运巷的输入端连接采煤工作面，工作面辅运巷的输出端连接辅助运输大巷。一种煤矿井下工作面采选充一体化系统的使用方法，基于上述所述的煤矿井下工作面采选充一体化系统，具体使用方法包括如下：工作面主运巷对采煤工作面上进行原煤的输送，通过智能干选单元巷时，工作面主运巷的分级筛对原煤进行筛分，将精煤通过二号带式输送机输送至主运输大巷，将块煤通过智能干选单元巷进行筛分，并将筛分出来的精煤输送至主运输大巷，将筛分出来的矸石通过工作面回风巷输送至工作面采空区进行填充；依次实现对对原煤进行筛分、对块煤进行分选、对矸石进行充填的一体化工作。优选的，采煤工作面生产的原煤在进入工作面主运巷之前需破碎大小至+500mm以下。优选的，所述分级筛的筛孔大小分别为+25mm、+50mm、+80mm、+100mm或+150mm。优选的，矸石经四号带式输送机和六号带式输送机运输至采煤工作面下隅角处，可采用高速动力抛干机、气力输送机或螺旋输送机将矸石充填于工作面后方的采空区；也可通过在采煤工作面布置充填专用液压支架，配合底卸式刮板输送机实现矸石充填。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术提供了一种煤矿井下工作面采选充一体化系统，在工作面上增加筛分、智能干选、矸石充填以及配套运输的装备和系统，依次对原煤进行筛分、对块煤进行煤矸分选、对矸石进行采空区充填，最终实现煤矸井下分选、矸石就地充填的井下工作面采选充一体化系统，智能干选单元巷输入端设置在工作面主运巷上，输出端分别接入主运输大巷和工作面回风巷，有效的提高了对精煤与块煤的筛分，并且将对原煤进行筛分、对块煤进行煤矸分选、对矸石进行采空区充填通过该系统实现一体化，提高了采煤的工作效率，同时大大减小了煤块中固体废弃物的存在，增加了矿井的生产效率，矸石通过工作面回风巷输送至工作面采空区，有效的对矿井固废处理进行了解决，大大的保证了矿井的经济效益。进一步的，智能干选单元巷包括运输联巷、智能干选硐室、运矸联络巷和运煤联络巷，通过运输联巷将块煤输送至智能干选硐室，智能干选硐室对块煤进行筛分，并将筛分出来的精煤输送至主运输大巷，将筛分出来的矸石通过工作面回风巷输送至工作面采空区，有效的提高了对块煤的筛分效率，并对矿井固废处理进行了解决。更进一步的，工作面主运巷通过分级筛实现了对原煤的筛分，并将精煤通过二号带式输送机输送至主运输大巷，将块煤通过三号带式输送机输送至智能干选硐室，有效的提高了原煤的筛分效率，避免精煤中矸石的存在。更进一步的，智能干选机有效的对块煤进行智能筛分，有效的将块煤筛分成精煤和矸石，大大提高了对精煤和矸石的筛分效果。优选的更进一步的，工作面回风巷内设有六号带式输送机，筛分出的矸石通过六号带式输送机输送至工作面采空区内进行填充，有效的对矿井固废处理进行了解决，大大的保证了矿井的经济效益。进一步的，工作面辅运巷提高了对矿煤的开采，大大提高了矿井的生产效率。一种煤矿井下工作面采选充一体化系统的使用方法，通过在工作面合适位置增加筛分、智能干选、矸石充填以及配套运输的装备和系统，一方面可以降低矿井无效运输，提高矿井生产效率，增加矿井真实产能；另一方面将矸石在井下就地充填于工作面采空区，可以有效解决矿井面临的固体废弃物排放难题，并减少固废地面排放带来的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿井下工作面采选充一体化系统，其特征在于，包括在煤矿井下的采煤工作面(1)、工作面主运巷(2)、工作面回风巷(4)、主运输大巷(9)、回风大巷(11)、工作面采空区(12)以及智能干选单元巷；/n所述工作面主运巷(2)输入端设置在采煤工作面(1)的一侧，工作面主运巷(2)的输出端连接主运输大巷(9)；/n所述工作面回风巷(4)输入端连接回风大巷(11)；工作面回风巷(4)输出端通过采煤工作面(1)设置在工作面采空区(12)内；/n所述工作面采空区(12)在采煤工作面(1)的工作面后方设置；/n所述智能干选单元巷的输入端接入工作面主运巷(2)上，智能干选单元巷的输出端分别接入主运输大巷(9)和工作面回风巷(4)；/n所述智能干选单元巷将工作面主运巷(2)中的块煤进行筛分，筛分出的精煤通过主运输大巷(9)输出至主运输系统；筛分出的矸石通过工作面回风巷(4)输入至工作面采空区(12)进行填充，实现煤矿井下工作面采选充一体化。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下工作面采选充一体化系统，其特征在于，包括在煤矿井下的采煤工作面(1)、工作面主运巷(2)、工作面回风巷(4)、主运输大巷(9)、回风大巷(11)、工作面采空区(12)以及智能干选单元巷；
所述工作面主运巷(2)输入端设置在采煤工作面(1)的一侧，工作面主运巷(2)的输出端连接主运输大巷(9)；
所述工作面回风巷(4)输入端连接回风大巷(11)；工作面回风巷(4)输出端通过采煤工作面(1)设置在工作面采空区(12)内；
所述工作面采空区(12)在采煤工作面(1)的工作面后方设置；
所述智能干选单元巷的输入端接入工作面主运巷(2)上，智能干选单元巷的输出端分别接入主运输大巷(9)和工作面回风巷(4)；
所述智能干选单元巷将工作面主运巷(2)中的块煤进行筛分，筛分出的精煤通过主运输大巷(9)输出至主运输系统；筛分出的矸石通过工作面回风巷(4)输入至工作面采空区(12)进行填充，实现煤矿井下工作面采选充一体化。


2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下工作面采选充一体化系统，其特征在于，所述智能干选单元巷包括运输联巷(5)、智能干选硐室(6)、运矸联络巷(7)和运煤联络巷(8)；
所述运输联巷(5)的输入端连接工作面主运巷(2)，运输联巷(5)的输出端连接智能干选硐室(6)；智能干选硐室(6)设有两个输出端，其中一个输出端经运矸联络巷(7)连接至工作面回风巷(4)；另一个输出端经运煤联络巷(8)连接至主运输大巷(9)。


3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下工作面采选充一体化系统，其特征在于，所述工作面主运巷内由输入端至输出端依次设有一号带式输送机(21)、分级筛(22)和二号带式输送机(23)，运输联巷(5)上设有三号带式输送机(51)，所述三号带式输送机(51)装配在分级筛(22)的输出端，用于输入通过分级筛(22)筛分出来的块煤，块煤通过三号带式输送机(51)输入至智能干选硐室(6)；分级筛(22)筛分出的原煤通过二号带式输送机(23)输入至主运输大巷(9)。


4.根据权利要求2所述的一种煤矿井下工作面采选充一体化系统，其特征在于，所述智能干选硐室(6)内设有智能干选机(61)，运煤联络巷(8)内设有五号带式输送机(81)；运矸联络巷(7)内设有四号带式输送机(71...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑忠友，古文哲，朱磊，潘浩，秋丰岐，刘治成，宋天奇，张新福，徐凯，吴玉意，李娟，李超，孙俊彦，程海星，
申请(专利权)人：中煤能源研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61