一种连续采煤充填系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及煤矿开采技术领域，公开了一种连续采煤充填方法，包括在煤矿内开设充填巷道，在充填巷道旁路内设置综采支架，还包括如下步骤：步骤一：在充填巷道内设置输矸设备和顶压设备；步骤二：综采支架向前开采在其后方形成待填充区域，使输矸设备输出端通入综采支架后侧形成的待填充区域内；步骤三：输矸设备输入煤矸石至待填充区域；步骤四：顶压设备运动至待填充区域内，并推动输入的煤矸石运动将远离充填巷道的部分待填充区域充实，完成一次填充；步骤五：顶压设备退出待填充区域回至充填巷道内；本发明专利技术不需设计专门的充填开采支架，借助原综采支架实现工作面的高效开采，同时降低了充填开采的成本。时降低了充填开采的成本。时降低了充填开采的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种连续采煤充填系统及方法


[0001]本专利技术涉及煤矿开采
，更具体地，涉及一种连续采煤充填系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国煤矿开采强度的不断增大，开采年限的不断延长，深部资源目前已普遍接近枯竭，尤其是我国东部矿区，剩余煤炭资源主要为“三下一上”压覆资源及边角煤柱、孤岛煤柱等。根据我国政策要求，该部分资源需通过充填开采技术进行开采。为适应国家形势，各种充填开采工艺被不断研发并成功应用，其中各种充填工艺中以综采充填为代表的综采架后泵送充填技术、综采架后原矸充填技术充填开采效率相对较高。
[0003]但综采充填开采技术在成功释放压覆资源的同时存在一定弊端，具有如下缺陷：(1)综采充填开采技术需要设计专门的充填开采液压支架，存在加工周期长、充填成本相对较高的问题。(2)综采充填开采技术中架后膏体泵送充填虽接顶率较高，但存在水泥等浆料用量大，成本高的问题。(3)综采充填开采技术架后膏体泵送充填对充填材料粒度要求、材料配比要求较高，且存在充填过程易发生堵管等事故。(4)综采充填技术存在采煤和充填不能平行作业，效率低的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种连续采煤充填方法及系统，用于解决采煤和充填不能平行作业的技术问题。
[0005]本专利技术采取的技术方案是，一种连续采煤充填方法，包括在煤矿内开设充填巷道，在充填巷道旁路内设置综采支架，还包括如下步骤：
[0006]步骤一：在充填巷道内设置输矸设备和顶压设备；
>[0007]步骤二：综采支架向前开采在其后方形成待填充区域，使输矸设备输出端通入综采支架后侧形成的待填充区域内；
[0008]步骤三：输矸设备输入煤矸石至待填充区域；
[0009]步骤四：顶压设备运动至待填充区域内，并推动输入的煤矸石运动将远离充填巷道的部分待填充区域充实，完成一次填充；
[0010]步骤五：顶压设备退出待填充区域回至充填巷道内；
[0011]步骤六：重复步骤三至五，填充剩余部分的待填充区域，直至待填充区域填满；
[0012]步骤七：循环步骤二至步骤六；
[0013]其中，步骤一至步骤七执行时，综采支架上的采煤设备并列作业。
[0014]本专利技术主要应用于综采支架采煤的方式中，首先在充填巷道内设置输矸设备和顶压设备，当综采支架向前采煤时，其后方形成待填充区域；输矸设备将煤矸石输送填充入待填充区域内，之后顶压设备推动输入的煤矸石堆积填实部分的待填充区域，之后退回到充填巷道内，输矸设备继续输送煤矸石至剩余的待填充区域，之后顶压设备继续工作将再次输入的煤矸石顶压充实，如此循环即可将综采支架后侧形成的待填充区域填满；在整个填
充过程中，综采支架上的采煤设备可以平行工作，无需停止，通过这种方式大幅提高了开采、填充效率，顶压设备可选用液压捣实机构。
[0015]进一步的，所述待填充区域的纵深长度为40
‑
60米；待填充区域的纵深长度对应采煤工作面的长度，能适应大部分市面上的综采支架，采煤效率相对较高，且对应的，当待填充区域的纵深长度达到40
‑
60米时，顶压设备在最大推力下能进行二至三次的作业即可将待填充区域填满，顶压设备回退消耗的时间短，填充效率高。
[0016]进一步的，所述待填充区域的横向宽度为2
‑
5米，能适配市面上常见的大部分的顶压设备的宽度，且同时能确保待填充区域两侧有足够的支撑力，能确保开采以及填充时的安全性。
[0017]进一步的，所述输矸设备输入煤矸石单次填充待填充区域的纵深长度为20
‑
30米，输矸设备在输入煤矸石至待填充区域时，其抛煤矸石的距离一般在20米左右，在加堆积后煤矸石依靠其惯性从矸石堆滚出的距离，能使输矸设备达到较大输送效率，同时能对应40
‑
60米的纵深长度，达到较大的填充效率。
[0018]进一步的，所述顶压设备设置在充填巷道的一端内，输矸设备设置在充填巷道的另一端内，顶压设备和输矸设备在交替时不会干涉，不会相互阻碍。
[0019]一种连续采煤充填系统，包括采煤系统和充填系统，所述充填系统包括在煤矿内开设充填巷道，在充填巷道旁路内设置综采支架，还包括：输矸设备：安装在充填巷道一端内，输入端承接外部煤矸石原料，输出端接通综采支架向前运行在其后侧形成的待填充区域；顶压设备：设在充填巷道另一端内。
[0020]充填巷道用于设置输矸设备，输矸设备用于煤矸石的输送，顶压设备用于推顶煤矸石充实待填充区域。
[0021]进一步的，所述采煤系统包括设置在煤矿内的回风巷道，设置在综采支架上的采煤设备，设在回风巷道内与采煤设备连接的胶带输送机，回风巷道用于设置胶带输送机，胶带输送机用于运输综采支架上采煤设备开采下来的煤矿。
[0022]进一步的，所述输矸设备包括设置在充填巷道内的输矸机、可伸缩皮带机和矸石分流器，所述输矸机、可伸缩皮带机和矸石分流器依次承接，所述矸石分流器与综采支架后侧形成的待填充区域接通，输矸机用于将外部地面的煤矸石输送至充填巷道内，可伸缩皮带机用于转接输矸机输入的煤矸石，同时能通过其长度调节适应综采支架的前进距离，矸石分流器用于将煤矸石抛送入待回填区域内，输矸机可选用输矸皮带。
[0023]进一步的，所述矸石分流器抛矸距离不小于20米，根据煤矸石的自然堆积角，当煤矸石抛至20米左右时，煤矸石堆的总量恰好能适应市面上大部分顶压设备的较大推力。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术不需设计专门的充填开采支架，借助原综采支架实现工作面的高效开采，同时降低了充填开采的成本；
[0025](2)本专利技术借助输矸机、可伸缩皮带机及矸石分流器可实现充填煤矸石的连续运输，保证了充填煤矸石的来源；
[0026](3)本专利技术充填过程与采煤过程可实现平行作业，可提高采煤工作面的开采效率以及待填充区域的填充效率。
[0027](4)本专利技术采煤工作面的长度，也即待填充区域的纵深长度为40
‑
60米，可充分发挥顶压设备的最大能力，实现工作面采空区高效充填。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例一中输矸设备初次输入煤矸石至待填充区域的示意图。
[0029]图2为本专利技术实施例一中初次填充后顶压设备退回充填巷道的示意图。
[0030]图3为本专利技术实施例一中待填充区域填充后的示意图。
[0031]图4为本专利技术图1的A向视图。
[0032]图5为本专利技术实施例二的结构示意图。
[0033]图中：1充填巷道、2煤矸石、3输矸皮带机、4可伸缩皮带机、5矸石分流器、6顶压设备、7液压管路、8综采支架、9胶带输送机、10煤矿、11回风巷道、12待填充区域、13采煤设备。
具体实施方式
[0034]本专利技术附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续采煤充填方法，包括在煤矿内开设充填巷道，在充填巷道旁路内设置综采支架，其特征在于：还包括如下步骤：步骤一：在充填巷道内设置输矸设备和顶压设备；步骤二：综采支架向前开采在其后方形成待填充区域，使输矸设备输出端通入综采支架后侧形成的待填充区域内；步骤三：输矸设备输入煤矸石至待填充区域；步骤四：顶压设备运动至待填充区域内，并推动输入的煤矸石运动将远离充填巷道的部分待填充区域充实，完成一次填充；步骤五：顶压设备退出待填充区域回至充填巷道内；步骤六：重复步骤三至五，填充剩余部分的待填充区域，直至待填充区域填满；步骤七：循环步骤二至步骤六；其中，步骤一至步骤七执行时，综采支架上的采煤设备并列作业。2.根据权利要求1所述的一种连续采煤充填方法，其特征在于：所述待填充区域的纵深长度为40
‑
60米。3.根据权利要求1所述的一种连续采煤充填方法，其特征在于：所述待填充区域的横向宽度为2
‑
5米。4.根据权利要求1所述的一种连续采煤充填方法，其特征在于：所述输矸设备输如煤矸石单次填充待填充区域的纵深长度为20
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【专利技术属性】
技术研发人员：魏文，耿华锋，张志勇，刘媛媛，李强，
申请(专利权)人：新汶矿业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：