1.本發(fā)明屬于煤矸石處理、覆巖離層注漿技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝。

背景技術(shù)：

2.煤矸石作為煤炭生產(chǎn)的副產(chǎn)品，大量排放會(huì)引起土地占用、地表下沉、生態(tài)破壞等環(huán)境危害。尤其蒙陜地區(qū)，地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱、矸石工業(yè)化利用途徑少，目前矸石主要用于土地復(fù)墾項(xiàng)目，隨著土地復(fù)墾項(xiàng)目的逐步飽和，矸石處理將成為制約煤炭生產(chǎn)的重要因素。

3.目前成熟的固體充填、膏體充填、巷充均是用于煤炭資源“三下開(kāi)采”，同時(shí)可處理部分矸石，但受限于工藝設(shè)備、工序、采充干擾等影響，充填工作面產(chǎn)量、消耗矸石量均有限，對(duì)于特大型礦井采用井下充填將會(huì)影響礦井產(chǎn)量，且需增加井下作業(yè)人員、增加安全隱患。

4.覆巖離層注漿充填作為新型充填工藝用于礦井處理矸石，可解決大處理量、不影響井下開(kāi)采及煤炭產(chǎn)量等問(wèn)題，持續(xù)穩(wěn)定解決礦井矸石處理難題。但是目前以大規(guī)模處理矸石為目的覆巖離層注漿應(yīng)用少；覆巖離層注漿制漿工藝均是平面布置，占地面積大；工藝系統(tǒng)布置簡(jiǎn)單，各工序環(huán)節(jié)不能有效連接，不能實(shí)現(xiàn)制漿過(guò)程自流、連續(xù)、緩沖和定量；注漿站和注漿孔距離遠(yuǎn)時(shí)，無(wú)法解決長(zhǎng)距離輸送問(wèn)題。

5.為此我們提出了一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

6.為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝，避免了煤矸石處理時(shí)充填工作面產(chǎn)量、消耗矸石量均有限，對(duì)于特大型礦井采用井下充填將會(huì)影響礦井產(chǎn)量，且需增加井下作業(yè)人員、增加安全隱患，覆巖離層注漿，工藝系統(tǒng)布置簡(jiǎn)單，各工序環(huán)節(jié)不能有效連接，不能實(shí)現(xiàn)制漿過(guò)程自流、連續(xù)、緩沖和定量，注漿站和注漿孔距離遠(yuǎn)時(shí)，無(wú)法解決長(zhǎng)距離輸送的問(wèn)題。

7.為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝，所述工藝基于一制漿輸漿工藝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述制漿輸漿工藝系統(tǒng)包括篩分破碎站，所述篩分破碎站的頂部安裝有除鐵器，所述除鐵器的下方第一層設(shè)置有交叉篩，且交叉篩的下方第二層設(shè)置有破碎機(jī)，且破碎機(jī)的下方第三層設(shè)置有刮板輸送機(jī)，所述刮板輸送機(jī)的底部設(shè)置有若干組入料倉(cāng)，且入料倉(cāng)的底部通過(guò)溜槽與球磨機(jī)相連通，若干組球磨機(jī)的出料口底部設(shè)置有流漿槽，且流漿槽的一端設(shè)置有緩沖池，所述緩沖池位于下方第五層，所述緩沖池底部通過(guò)管路與位于第六層的注漿泵相連通，所述篩分破碎站通過(guò)第一帶式輸送機(jī)與矸石倉(cāng)相連接，所述矸石倉(cāng)的底部安裝有下稱(chēng)重給料機(jī)，所述刮板輸送機(jī)通過(guò)第二帶式輸送機(jī)與緩沖倉(cāng)相連接，且緩沖倉(cāng)的底部設(shè)置有螺旋給料機(jī)。

8.作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述緩沖池內(nèi)設(shè)置有折漿攪拌機(jī)，所述緩沖倉(cāng)

為雙曲線倉(cāng)。

9.作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述球磨機(jī)為濕式溢流型。

10.作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述制漿輸漿工藝系統(tǒng)按照六層臺(tái)階布置，分別為第一層設(shè)置的交叉篩、第二層設(shè)置的破碎機(jī)、第三層設(shè)置的刮板輸送機(jī)、第四層設(shè)置的球磨機(jī)、第五層設(shè)置的緩沖池和第六層設(shè)置的注漿泵。

11.所述工藝包括以下步驟：

12.s1、塊矸石和末矸石存儲(chǔ)在礦井矸石倉(cāng)內(nèi)，配合矸石倉(cāng)底部的稱(chēng)重給料機(jī)實(shí)現(xiàn)緩沖定量，然后通過(guò)第一帶式輸送機(jī)進(jìn)入篩分破碎站最上部，第一帶式輸送機(jī)的機(jī)頭處設(shè)置的除鐵器，用以除去矸石中鐵雜質(zhì)。

13.s2、塊矸石和末矸石經(jīng)過(guò)除鐵后進(jìn)入第一層的交叉篩，篩上物物料進(jìn)入第二層的破碎機(jī)，篩下物直接落入第三層的刮板輸送機(jī)。

14.s3、粗尾礦存儲(chǔ)在緩沖倉(cāng)中，配合其底部設(shè)置的螺旋給料機(jī)實(shí)現(xiàn)緩沖定量，然后通過(guò)緩沖倉(cāng)和第二帶式輸送機(jī)進(jìn)入刮板輸送機(jī)；粗尾礦與破碎后塊矸石和末矸石混合后通過(guò)刮板輸送機(jī)進(jìn)入到入料倉(cāng)，然后通過(guò)入料倉(cāng)底部設(shè)置的溜槽進(jìn)入位于第四層的球磨機(jī)中。

15.s4、粗尾礦與破碎后塊矸石和末矸石混合經(jīng)過(guò)球磨機(jī)后，加入水制成一定濃度矸石漿液，漿液從球磨機(jī)端頭自流進(jìn)入流漿槽，然后自流進(jìn)入位于第五層的緩沖池中，折漿攪拌機(jī)配合緩沖池防止?jié){液沉淀、實(shí)現(xiàn)漿液緩沖。

16.s5、煤泥底流通過(guò)泵送系統(tǒng)直接進(jìn)入緩沖池，與球磨機(jī)制成的漿液混合，緩沖池的漿液通過(guò)底部管路自流進(jìn)入位于第六層的注漿泵中，然后通過(guò)管路輸送至二級(jí)站，再通過(guò)管路輸送至鉆孔進(jìn)行離層注漿處理矸石。

17.作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟s2中，交叉篩的入料粒度小于150mm、出料粒度小于10mm，且破碎機(jī)的入料粒度10～150mm、出料粒度小于10mm。

18.作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟s4中，緩沖池的直徑為4-5.5m，且折漿攪拌機(jī)直徑為3.5-5m。

19.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能達(dá)到的有益效果是：

20.本發(fā)明通過(guò)矸石緩沖定量、破碎、篩分、球磨、攪拌緩沖及泵送系統(tǒng)，將四種組分矸石進(jìn)入制漿工藝三個(gè)不同工序環(huán)節(jié)，按照自上而下六層臺(tái)階工藝制成漿液，注漿站與注漿孔之間增設(shè)二級(jí)站，實(shí)現(xiàn)制漿過(guò)程自流、連續(xù)、緩沖、定量和長(zhǎng)距離輸送等，可減少制漿站占地面積、減少中間輸送環(huán)節(jié)、縮短物料運(yùn)輸路徑、保證制漿穩(wěn)定、解決長(zhǎng)距離輸送問(wèn)題，降低制漿成本，提高離層注漿技術(shù)在矸石處理領(lǐng)域的適用性，可大規(guī)模、安全處理煤矸石，解決礦井矸石處理難題，對(duì)于實(shí)現(xiàn)矸石零排放、保證礦井正常生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采具有重要意義，同時(shí)可大幅度提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

21.圖1為本發(fā)明的覆巖離層注漿充填工藝流程示意圖；

22.圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

23.圖3為本發(fā)明的圖2中

ⅰ?ⅰ

剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

24.圖4為本發(fā)明的圖2中

ⅱ?ⅱ

剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

25.其中：1、篩分破碎站；2、交叉篩；3、破碎機(jī)；4、刮板輸送機(jī)；5、入料倉(cāng)；6、溜槽；7、球

磨機(jī)；8、流漿槽；9、折漿攪拌機(jī)；10、緩沖池；11、注漿泵；12、緩沖倉(cāng)；13、螺旋給料機(jī)；14、第二帶式輸送機(jī)；15、矸石倉(cāng)；16、稱(chēng)重給料機(jī)；17、第一帶式輸送機(jī)；18、除鐵器。

具體實(shí)施方式

26.為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段；創(chuàng)作特征；達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但下述實(shí)施例僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非全部?；趯?shí)施方式中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法，下述實(shí)施例中所用的材料；試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑得到。

27.實(shí)施例

28.如圖1-圖4所示的一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝，工藝基于一制漿輸漿工藝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，制漿輸漿工藝系統(tǒng)包括篩分破碎站1，篩分破碎站1的頂部安裝有除鐵器18，除鐵器18的下方第一層設(shè)置有交叉篩2，且交叉篩2的下方第二層設(shè)置有破碎機(jī)3，且破碎機(jī)3的下方第三層設(shè)置有刮板輸送機(jī)4，刮板輸送機(jī)4的底部設(shè)置有若干組入料倉(cāng)5，且入料倉(cāng)5的底部通過(guò)溜槽6與球磨機(jī)7相連通，若干組球磨機(jī)7的出料口底部設(shè)置有流漿槽8，且流漿槽8的一端設(shè)置有緩沖池10，緩沖池10位于下方第五層，緩沖池10底部通過(guò)管路與位于第六層的注漿泵11相連通，篩分破碎站1通過(guò)第一帶式輸送機(jī)17與矸石倉(cāng)15相連接，矸石倉(cāng)15的底部安裝有下稱(chēng)重給料機(jī)16，刮板輸送機(jī)4通過(guò)第二帶式輸送機(jī)14與緩沖倉(cāng)12相連接，且緩沖倉(cāng)12的底部設(shè)置有螺旋給料機(jī)13。

29.在其他實(shí)施例中，緩沖池10內(nèi)設(shè)置有折漿攪拌機(jī)9，緩沖倉(cāng)12為雙曲線倉(cāng)；

30.通過(guò)該設(shè)計(jì)，折漿攪拌機(jī)9配合緩沖池10防止?jié){液沉淀、實(shí)現(xiàn)漿液緩沖。

31.在其他實(shí)施例中，球磨機(jī)7為濕式溢流型；

32.通過(guò)該設(shè)計(jì)，由于球磨機(jī)7為濕式溢流型，其出料粒度小于0.2mm，便于在其內(nèi)加入水后將破碎后塊矸石和末矸石經(jīng)研磨后制成一定濃度矸石漿液。

33.工藝包括以下步驟：

34.s1、塊矸石和末矸石存儲(chǔ)在礦井矸石倉(cāng)15內(nèi)，配合矸石倉(cāng)15底部的稱(chēng)重給料機(jī)16實(shí)現(xiàn)緩沖定量，然后通過(guò)第一帶式輸送機(jī)17進(jìn)入篩分破碎站1最上部，第一帶式輸送機(jī)17的機(jī)頭處設(shè)置的除鐵器18，用以除去矸石中鐵雜質(zhì)。

35.s2、塊矸石和末矸石經(jīng)過(guò)除鐵后進(jìn)入第一層的交叉篩2，篩上物物料進(jìn)入第二層的破碎機(jī)3，篩下物直接落入第三層的刮板輸送機(jī)4。

36.s3、粗尾礦存儲(chǔ)在緩沖倉(cāng)12中，配合其底部設(shè)置的螺旋給料機(jī)13實(shí)現(xiàn)緩沖定量，然后通過(guò)緩沖倉(cāng)12和第二帶式輸送機(jī)14進(jìn)入刮板輸送機(jī)4；粗尾礦與破碎后塊矸石和末矸石混合后通過(guò)刮板輸送機(jī)4進(jìn)入到入料倉(cāng)5，然后通過(guò)入料倉(cāng)5底部設(shè)置的溜槽6進(jìn)入位于第四層的球磨機(jī)7中。

37.s4、粗尾礦與破碎后塊矸石和末矸石混合經(jīng)過(guò)球磨機(jī)7后，加入水制成一定濃度矸石漿液，漿液從球磨機(jī)7端頭自流進(jìn)入流漿槽8，然后自流進(jìn)入位于第五層的緩沖池10中，折漿攪拌機(jī)9配合緩沖池10防止?jié){液沉淀、實(shí)現(xiàn)漿液緩沖。

38.s5、煤泥底流通過(guò)泵送系統(tǒng)直接進(jìn)入緩沖池10，與球磨機(jī)7制成的漿液混合，緩沖池10的漿液通過(guò)底部管路自流進(jìn)入位于第六層的注漿泵11中，然后通過(guò)管路輸送至二級(jí)

站，再通過(guò)管路輸送至鉆孔進(jìn)行離層注漿處理矸石。

39.在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”；“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”；“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

40.以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理；主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選例，并不用來(lái)限制本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。技術(shù)特征：

1.一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝，所述工藝基于一制漿輸漿工藝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其特征在于：所述制漿輸漿工藝系統(tǒng)包括篩分破碎站(1)，所述篩分破碎站(1)的頂部安裝有除鐵器(18)，所述除鐵器(18)的下方第一層設(shè)置有交叉篩(2)，且交叉篩(2)的下方第二層設(shè)置有破碎機(jī)(3)，且破碎機(jī)(3)的下方第三層設(shè)置有刮板輸送機(jī)(4)，所述刮板輸送機(jī)(4)的底部設(shè)置有若干組入料倉(cāng)(5)，且入料倉(cāng)(5)的底部通過(guò)溜槽(6)與球磨機(jī)(7)相連通，若干組球磨機(jī)(7)的出料口底部設(shè)置有流漿槽(8)，且流漿槽(8)的一端設(shè)置有緩沖池(10)，所述緩沖池(10)位于下方第五層，所述緩沖池(10)底部通過(guò)管路與位于第六層的注漿泵(11)相連通，所述篩分破碎站(1)通過(guò)第一帶式輸送機(jī)(17)與矸石倉(cāng)(15)相連接，所述矸石倉(cāng)(15)的底部安裝有下稱(chēng)重給料機(jī)(16)，所述刮板輸送機(jī)(4)通過(guò)第二帶式輸送機(jī)(14)與緩沖倉(cāng)(12)相連接，且緩沖倉(cāng)(12)的底部設(shè)置有螺旋給料機(jī)(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝，其特征在于：所述緩沖池(10)內(nèi)設(shè)置有折漿攪拌機(jī)(9)，所述緩沖倉(cāng)(12)為雙曲線倉(cāng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝，其特征在于：所述球磨機(jī)(7)為濕式溢流型。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝，其特征在于：所述制漿輸漿工藝系統(tǒng)按照六層臺(tái)階布置，分別為第一層設(shè)置的交叉篩(2)、第二層設(shè)置的破碎機(jī)(3)、第三層設(shè)置的刮板輸送機(jī)(4)、第四層設(shè)置的球磨機(jī)(7)、第五層設(shè)置的緩沖池(10)和第六層設(shè)置的注漿泵(11)。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝，其特征在于：所述工藝包括以下步驟：s1、塊矸石和末矸石存儲(chǔ)在礦井矸石倉(cāng)(15)內(nèi)，配合矸石倉(cāng)(15)底部的稱(chēng)重給料機(jī)(16)實(shí)現(xiàn)緩沖定量，然后通過(guò)第一帶式輸送機(jī)(17)進(jìn)入篩分破碎站(1)最上部，第一帶式輸送機(jī)(17)的機(jī)頭處設(shè)置的除鐵器(18)，用以除去矸石中鐵雜質(zhì)；s2、塊矸石和末矸石經(jīng)過(guò)除鐵后進(jìn)入第一層的交叉篩(2)，篩上物物料進(jìn)入第二層的破碎機(jī)(3)，篩下物直接落入第三層的刮板輸送機(jī)(4)；s3、粗尾礦存儲(chǔ)在緩沖倉(cāng)(12)中，配合其底部設(shè)置的螺旋給料機(jī)(13)實(shí)現(xiàn)緩沖定量，然后通過(guò)緩沖倉(cāng)(12)和第二帶式輸送機(jī)(14)進(jìn)入刮板輸送機(jī)(4)；粗尾礦與破碎后塊矸石和末矸石混合后通過(guò)刮板輸送機(jī)(4)進(jìn)入到入料倉(cāng)(5)，然后通過(guò)入料倉(cāng)(5)底部設(shè)置的溜槽(6)進(jìn)入位于第四層的球磨機(jī)(7)中；s4、粗尾礦與破碎后塊矸石和末矸石混合經(jīng)過(guò)球磨機(jī)(7)后，加入水制成一定濃度矸石漿液，漿液從球磨機(jī)(7)端頭自流進(jìn)入流漿槽(8)，然后自流進(jìn)入位于第五層的緩沖池(10)中，折漿攪拌機(jī)(9)配合緩沖池(10)防止?jié){液沉淀、實(shí)現(xiàn)漿液緩沖；s5、煤泥底流通過(guò)泵送系統(tǒng)直接進(jìn)入緩沖池(10)，與球磨機(jī)(7)制成的漿液混合，緩沖池(10)的漿液通過(guò)底部管路自流進(jìn)入位于第六層的注漿泵(11)中，然后通過(guò)管路輸送至二級(jí)站，再通過(guò)管路輸送至鉆孔進(jìn)行離層注漿處理矸石。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝，其特征在于：所述步驟s2中，交叉篩(2)的入料粒度小于150mm、出料粒度小于10mm，且破碎機(jī)(3)的入料粒度10～150mm、出料粒度小于10mm。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝，其

特征在于：所述步驟s4中，緩沖池(10)的直徑為4-5.5m，且折漿攪拌機(jī)(9)直徑為3.5-5m。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開(kāi)了一種臺(tái)階式自流型離層注漿充填處理矸石制漿輸漿工藝，所述制漿輸漿工藝系統(tǒng)包括篩分破碎站，所述篩分破碎站的頂部安裝有除鐵器，所述除鐵器的下方第一層設(shè)置有交叉篩，且交叉篩的下方第二層設(shè)置有破碎機(jī)，且破碎機(jī)的下方第三層設(shè)置有刮板輸送機(jī)；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)制漿過(guò)程自流、連續(xù)、緩沖、定量和長(zhǎng)距離輸送等，可減少制漿站占地面積、減少中間輸送環(huán)節(jié)、縮短物料運(yùn)輸路徑、保證制漿穩(wěn)定、解決長(zhǎng)距離輸送問(wèn)題，降低制漿成本，提高離層注漿技術(shù)在矸石處理領(lǐng)域的適用性，可大規(guī)模、安全處理煤矸石，解決礦井矸石處理難題，對(duì)于實(shí)現(xiàn)矸石零排放、保證礦井正常生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采具有重要意義，同時(shí)可大幅度提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)可大幅度提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)可大幅度提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)研發(fā)人員：馬新青 郭慶華 晏學(xué)功 李德春 郭大林 宋剛 馬鵬飛 韓猛 張照偉 趙書(shū)浩 宋香凱 武飛 李永強(qiáng)

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中煤邯鄲設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.11.30

技術(shù)公布日：2022/2/8