充填开采之井下矸石仓用挡矸围栏

一、名称：充填开采之井下矸石仓用挡矸围栏  

二、所属技术领域：机械加工与制造

三、背景技术：

五沟煤矿充填开采CT101工作面，为了保护地面环境，保护可耕用地，减少采矿作业造成的地面塌陷，采用矸石充填方式开采，被评为国家级“绿色矿山”。

充填开采，采用地面投入粒度不大于50mm的矸石，对采空区进行充填。为限制经投料井筒入井矸石的飞溅范围，在矸石仓上口平台，距中心6米处设置了一道挡矸栏；该挡矸栏以11＃矿用工字钢为主体，内侧覆盖胶皮。

四、现有技术的缺点：

实际使用中发现：挡矸效果尚可，入井的矸石物料均被挡在挡矸栏里侧，但矸石仓上口平台处存有物料约150立方米，总重达270吨左右，高约3米，形成了中空的倒置漏斗形，并且经常砸坏料位传感器及电缆。在检修、更换传感器时，须将仓口朝向矸石仓绕道的物料清理掉，至少有140吨的物料清理量，工程量巨大，每次清理需用时4个小班的时间；在每年定期检查仓壁还需要清理眼口，清理量约200吨，用时约6个小班。另外，现场人员在矸石仓上口进行清理施工时，易造成滑入仓底事故，存在重大安全隐患。

目前，清理矸石仓工作量大 ，降低了工作效率，提高了经营管理成本，且工作环境存在较大的安全隐患。

针对这些缺点，我们发明了实用新型《充填开采之井下矸石仓用挡矸围栏》，能够解决以下问题：

1、有效控制眼口矸石的堆积量：投料1个月时间眼口周围矸石堆积不超过3吨，清理工作简便易行；

2、彻底消除了人员滑入仓底的隐患，构建本质安全型作业环境，具有良好的安全效益和社会效益；

3、节省清理时间，进而减少了对充填工作的影响，提高生产效率；

4、有效的保护传感器及其电缆，检修传感器简便易行，彻底消除了传感器、电缆被砸坏的可能性，降低材料投入成本。

五、具体实施方式：

考虑到加工和安装的方便，在不影响使用效果的前提下，确定把挡矸围栏做成正12边形，确定内切圆直径5.2米，高3.16米，留有4个检修小门，，分成12个组件，每个组件配1个固定底座，主体材料采用8#角钢，框架结构，内侧加焊D6钢筋网以提高受冲击面的抗击打强度，内侧再覆盖10毫米胶皮承接反弹飞溅的矸石，固定方式为300mm长锚杆固定。

关键技术：设备结构简单易于加工、拆装方便，挡矸围栏内空间的缩小有效的减少了物料的堆积，预留检修小门便于清仓和检修，D6钢筋网的使用提高了其抗击打强度，10mm厚胶皮使用起缓冲作用。                                          

六、有益效果：

安装后，每月一次清理眼口物料的工作量由140吨减少到不足1吨；每月一次清理眼口物料的时间由4个小班减少到2小时，降低了清理人员的劳动强度，减少了清理对生产的影响，提高了上产效率，彻底消除了清理时的安全隐患。

按年计算使用挡矸围栏后每年减少影响而产生的效益：

日产量×月数×煤价=500×12×1200=720（万元）

应用前景：五沟煤矿充填开采工作面作为安徽省首个充填工作面，充填技术的应用对我国煤矿的可持续性发展有着重要的意义，随着慢慢的推广，对环境的破坏会渐渐减少，对我国整体的发展也是十分有益的。充填矸石仓挡矸围栏是对充填开采技术的一个技术革新，为以后各充填开采技术的利用提供了良好的技术补充。

七、本发明的关键点：

本装置结构简单易于加工、拆装方便，挡矸围栏内空间的缩小有效的减少了物料的堆积，预留检修小门便于清仓和检修，D6钢筋网的使用提高了其抗击打强度，10mm厚胶皮使用起缓冲作用。

本发明的欲保护点：

本装置的技术方案。