一种井上破碎井下制浆系统及使用方法与流程

1.本发明涉及采矿技术领域，具体为一种井上破碎井下制浆系统及使用方法。


背景技术：

2.随着煤炭绿色开采的推行和环保政策的收紧，作为目前能够在不影响工作面正常生产的前提下安全、高效、绿色的处置煤矸石的浆体充填技术越来越被煤炭企业接受。目前，根据现场试验反馈及设备调研发现，长距离管道输送和浆体垂直输送导致的堵管安全、井下大型破碎系统的煤安要求及粉尘安全分别制约着井上破碎制浆系统和井下破碎制浆系统的成套规模化布置。因此，结合现场实际需求，提出一种井上破碎井下制浆的成套系统布置，以解决浆体管道输送的堵管难题和井下破碎设备的煤安需求等难题，


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在浆体管道输送的堵管以及井下破碎设备的煤安需求大的问题，本发明提供一种井上破碎井下制浆系统及使用方法，结构简单，操作方便，有效的解决了浆体管道输送的堵管以及井下破碎设备的煤安需求大的问题。
4.本发明是通过以下技术方案来实现：
5.一种井上破碎井下制浆系统，包括电源连接的控制室和井上破碎井下制浆系统本体；所述井上破碎井下制浆系统本体包括井上破碎系统、井下制浆系统和井上井下运输单元；所述井上破碎系统在井上装配，所述井下制浆系统在井下的制浆硐室内设置，所述井上井下运输单元的一端连接井上破碎系统的输出端，井上井下运输单元的另一端连接在井下制浆系统的输入端；
6.所述井上破碎系统包括给料系统和破碎系统；所述给料系统的输出端连接至破碎系统的输入端，所述破碎系统的输出端连接至井上井下运输单元的输入端；
7.所述井下制浆系统包括井下定量给料机、制浆系统和供水系统；所述井下定量给料机的输入端连接至井上井下运输单元的输出端，井下定量给料机的输出端连接至制浆系统，所述制浆系统的输出端连接至井下采空区垮落带；所述供水系统的输出端连接至制浆系统；
8.所述井上井下运输单元包括依次连通的井上受料斗、下料孔和井下受料斗，井上受料斗的输入端连接至碎系统的输出端，井上受料斗的输出端连接至下料孔的输入端，下料孔的输出端连接至井下受料斗的输入端，井下受料斗的输出端连接至井下定量给料机的输入端。
9.优选的，控制室内设有控制系统，所述控制系统的输入端连接信号输入模块，所述控制系统的输出端连接至开关信号模块、变频输出模块和定频输出模块，所述定频输出模块的输出端连接至给料系统；所述变频输出模块的输出端连接至井下定量给料机；所述开关信号模块的输出端分别连接至破碎系统和制浆系统；所述信号输入模块的输入端分别连接井上受料斗和井下受料斗。
10.优选的，给料系统与破碎系统之间设有第一转载传输机构；破碎系统与井上受料斗之间设有第二转载传输机构。
11.优选的，给料系统包括矸石仓和井上给料机；所述矸石仓的输出端装配在井上给料机上，井上给料机的输出端连接至破碎系统的输出端。
12.优选的，下料孔的输出端与井下受料斗之间设置缓冲装置。
13.优选的，井下定量给料机与制浆系统之间设有给料传输机构。
14.优选的，制浆系统包括搅拌机、缓存上料机和注浆泵；所述搅拌机的输入端连接井下定量给料机的输入端，所述供水系统的输出端通过水管连接至搅拌机上，所述搅拌机的输出端连接至缓存上料机，所述注浆泵设置在缓存上料机内，注料泵的输出端连接管道，管道通过缓存上料机连接至井下采空区垮落带。
15.一种井上破碎井下制浆系统的使用方法，基于上述所述的井上破碎井下制浆系统，包括如下步骤：
16.给料系统将矸石输送至破碎系统上进行矸石破碎得到矸石粉，并将矸石粉输送至井上受料斗内；
17.矸石粉进入井上受料斗后自动投放至下料孔，矸石粉由下料孔进入井下受料斗，在通过井下受料斗进入井下定量给料机，井下定量给料机将矸石粉定量输送至制浆系统内；
18.制浆系统对矸石粉进行制浆，同时控制系统控制供水系统，将定量水注入制浆系统内，与矸石粉混合制浆搅拌得到矸石浆体；当矸石浆体在制浆系统中制浆后缓存，同时将缓存的矸石浆体输送至井下采空区垮落带进行注浆充填。
19.优选的，制浆系统包括搅拌机和缓存上料机，矸石粉定量输送至搅拌机内，供水系统通过水管定量向搅拌机注入水，进行混合搅拌得到矸石浆体，所述矸石浆体输送至缓存上料机内进行缓存，所述缓存上料机内设有注浆泵，缓存上料机内的矸石浆体通过注浆泵经管道泵送至井下采空区垮落带进行注浆充填。
20.优选的，矸石粉的颗粒大小为3mm。
21.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
22.本发明提供了一种井上破碎井下制浆系统及使用方法，该系统将破碎系统放置在井上，通过井上给料系统将矸石输送至破碎系统中进行破碎形成矸石粉而后投放至井下，将制浆系统设置在井下，通过井下给料系统将矸石粉输送至搅拌机内进行搅拌制浆，而后自流至上料机内缓存搅拌，进而实现了井上下协同破碎制浆，井上破碎系统在井上不受井下位置限制，实现矸石的规模化、精细化破碎，加强破碎系统与制浆系统的匹配性能；本发明避免了浆体长距离管道输送和立管输送所造成的管道堵塞问题，且与常规井上破碎制浆系统相比，极大降低了管道输送距离，保障了浆体的稳定输送。
23.进一步的，控制系统有效的对井上破碎井下制浆系统本体进行了控制，便于井上下协同破碎制浆。
24.进一步的，第一转载传输机构和第二转载传输机构提高了给料系统与破碎系统以及破碎系统与井上受料斗之间的传输性。
25.进一步的，下料孔的输出端与井下受料斗之间设置缓冲装置，减缓矸石粉下投过程对井下受料斗的冲击。
26.进一步的，井下定量给料机与制浆系统之间设有给料传输机构，提高了井下定量给料机与制浆系统之间的传输性。
27.进一步的，制浆系统提高了对矸石浆体的搅拌以及有效的将矸石浆体利用注料泵经管道泵送至井下采空区垮落带。
28.一种井上破碎井下制浆系统的使用方法，在井上对矸石进行破碎，实现矸石在破碎系统中的规模化、精细化的破碎，同时加强破碎系统与制浆系统的匹配性能；井上破碎矸石，井下制浆，节省了井下制浆硐室的空间，提高了制浆效率。
附图说明
29.图1为本发明中井上破碎井下制浆系统结构图；
30.图2为本发明中控制系统的结构示意图。
31.图中：1-矸石仓；2-井上给料机；3-第一转载传输机构；4-破碎系统；5-第二转载传输机构；6-井上受料斗；7-下料孔；8-缓冲装置；9-井下受料斗；10-井下定量给料机；11-给料传输机构；12-搅拌机；13-缓存上料机；14-注浆泵；15-管道；16-水管；17-制浆硐室；18-控制室。
具体实施方式
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
33.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
34.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
35.本发明一个实施例中，提供了一种井上破碎井下制浆系统，结构简单，操作方便，有效的解决了浆体管道输送的堵管以及井下破碎设备的煤安需求大的问题。
36.具体的，该井上破碎井下制浆系统，如图1所示，包括电源连接的控制室18和井上破碎井下制浆系统本体；所述井上破碎井下制浆系统本体包括井上破碎系统、井下制浆系统和井上井下运输单元；所述井上破碎系统在井上装配，所述井下制浆系统在井下的制浆硐室17内设置，所述井上井下运输单元的一端连接井上破碎系统的输出端，井上井下运输单元的另一端连接在井下制浆系统的输入端；
37.所述井上破碎系统包括给料系统和破碎系统4；所述给料系统的输出端连接至破碎系统4的输入端，所述破碎系统4的输出端连接至井上井下运输单元的输入端；
38.所述井下制浆系统包括井下定量给料机10、制浆系统和供水系统；所述井下定量给料机10的输入端连接至井上井下运输单元的输出端，井下定量给料机10的输出端连接至制浆系统，所述制浆系统的输出端连接至井下采空区垮落带；所述供水系统的输出端连接至制浆系统；
39.所述井上井下运输单元包括依次连通的井上受料斗6、下料孔7和井下受料斗9，井上受料斗6的输入端连接至碎系统4的输出端，井上受料斗6的输出端连接至下料孔7的输入端，下料孔7的输出端连接至井下受料斗9的输入端，井下受料斗9的输出端连接至井下定量给料机10的输入端。
40.具体的，控制室18内设有控制系统，如图2所示，所述控制系统的输入端连接信号输入模块，所述控制系统的输出端连接至开关信号模块、变频输出模块和定频输出模块，所述定频输出模块的输出端连接至给料系统；所述变频输出模块的输出端连接至井下定量给料机10；所述开关信号模块的输出端分别连接至破碎系统和制浆系统；所述信号输入模块的输入端分别连接井上受料斗6和井下受料斗9。
41.具体的，给料系统与破碎系统4之间设有第一转载传输机构3；破碎系统4与井上受料斗6之间设有第二转载传输机构5。
42.具体的，给料系统包括矸石仓1和井上给料机2；所述矸石仓1的输出端装配在井上给料机2上，井上给料机2的输出端连接至破碎系统4的输出端。
43.具体的，下料孔7的输出端与井下受料斗9之间设置缓冲装置8。
44.具体的，井下定量给料机10与制浆系统之间设有给料传输机构11。
45.具体的，制浆系统包括搅拌机12、缓存上料机13和注浆泵14；所述搅拌机12的输入端连接井下定量给料机10的输入端，所述供水系统的输出端通过水管16连接至搅拌机12上，所述搅拌机12的输出端连接至缓存上料机13，所述注浆泵14设置在缓存上料机13内，注料泵14的输出端连接管道15，管道15通过缓存上料机13连接至井下采空区垮落带。
46.本发明还提供了一种井上破碎井下制浆系统的使用方法，基于上述所述的井上破碎井下制浆系统，包括如下步骤：
47.给料系统将矸石输送至破碎系统4上进行矸石破碎得到矸石粉，其中，矸石粉的颗粒大小为3mm，并将矸石粉输送至井上受料斗6内；
48.矸石粉进入井上受料斗6后自动投放至下料孔7，矸石粉由下料孔7进入井下受料斗9，在通过井下受料斗9进入井下定量给料机10，井下定量给料机10将矸石粉定量输送至制浆系统内；
49.制浆系统对矸石粉进行制浆，同时控制系统控制供水系统，将定量水注入制浆系统内，与矸石粉混合制浆搅拌得到矸石浆体；当矸石浆体在制浆系统中制浆后缓存，同时将缓存的矸石浆体输送至井下采空区垮落带进行注浆充填。
50.具体的，制浆系统包括搅拌机12和缓存上料机13，矸石粉定量输送至搅拌机12内，供水系统通过水管定量向搅拌机12注入水，进行混合搅拌得到矸石浆体，所述矸石浆体输送至缓存上料机13内进行缓存，所述缓存上料机13内设有注浆泵14，缓存上料机13内的矸石浆体通过注浆泵14经管道15泵送至井下采空区垮落带进行注浆充填。
51.实施例
52.将矸石仓1内的矸石通过井上给料机2和第一转载传输机构3转运进破碎系统4，在
破碎系统4内将50mm的矸石破碎成3mm的矸石粉，而后矸石粉通过第二转载传输机构5进入井上受料斗6；
53.井上受料斗6内的矸石粉将通过下料孔7进入井下受料斗9，且下料孔7进而井下受料斗9之间有缓冲装置8；
54.当搅拌机12开始运转时，井下受料斗9下方的井下定量给料机10将矸石粉通过给料传输机构11输送至搅拌机12内，同时控制系统通过水管16给搅拌机12内进行注水；
55.当搅拌机12内的浆体搅拌均匀后，进入缓存上料机13内缓存，最后通过注浆泵14将缓存上料机13内的矸石浆体通过管道15输送至井下采空区垮落带。
56.综上所述，本发明提供了一种井上破碎井下制浆系统及使用方法，该系统将破碎系统4防止在井上，通过给料系统将矸石输送至破碎系统4中进行破碎形成矸石粉至井下，将制浆系统设置在井下，进而实现了井上下协同破碎制浆，井上破碎系统在井上不受井下位置限制，实现矸石的规模化、精细化破碎，加强破碎系统与制浆系统的匹配性能；本发明避免了浆体长距离管道输送和立管输送所造成的管道堵塞问题，且与常规井上破碎制浆系统相比，极大降低了管道输送距离，保障了浆体的稳定输送。
57.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。