CN111878160A - 矿井内废石的处理***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矿井内废石的处理***和方法，矿井内废石的处理***包括第一输送装置、破碎装置、筛选装置和储存装置，第一输送装置、破碎装置、筛选装置和储存装置均设在矿井内，第一输送装置用于输送在矿井内开采过程中产生的废石，破碎装置用于将矿井内的废石破碎成不同粒度的碎石，筛选装置用于对不同粒度的碎石进行分拣归类，储存装置用于分别储存所述不同类别的碎石。本发明的矿井内废石的处理***既可以将废石的处理过程在矿井内完成，避免环境污染，又可以减少废石的运输费用，节省成本。

Description

矿井内废石的处理***和方法
技术领域
本发明涉及采矿技术领域，具体地，涉及一种矿井内废石的处理***和矿井内废石的处理方法。
背景技术
相关技术中，随着采矿过程的进行，矿井下会产生废石，井下无法完全堆存，大部分需要将矿井下的废石运出至地表，而废石运输并堆放在地表，不仅需要耗费大量的运输成本，还容易引起环境污染。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
相关技术中，矿内废石通过斜坡道卡车、主井箕斗、罐笼或胶带机被提升至地表，然后外销处理或者运至废石场，废石的处理成本较高且会引起环境污染。而针对混凝土或碎石材料的需求，通常在矿山内设置竖井或者斜坡道将混凝土或碎石材料通过材料车从地表运至井下。由于废石可以用作混凝土或碎石材料的制备原料，发明人发现，如果能够在井下完成利用废石制备混凝土或碎石材料的生产，将需要排出的井下废石制备成需要运入的混凝土或碎石材料，从而可以完美解决废石和混凝土的运输成本问题，且废石不需要在地表进行加工处理，有利于环保。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的实施例提出一种矿井内废石的处理***，既可以降低废石运输成本，又可以避免废石在地表加工和堆积所引起的环境污染。
本发明的实施例还提出一种矿井内废石的处理方法。
根据本发明的第一方面的实施例的矿井内废石的处理***包括：第一输送装置，所述第一输送装置设在所述矿井内，用于输送在所述矿井内开采过程中产生的废石；破碎装置，所述破碎装置设在所述矿井内，用于将所述矿井内的废石破碎成不同粒度的碎石；筛选装置，所述筛选装置设在所述矿井内，用于对所述不同粒度的碎石进行分拣归类；储存装置，所述储存装置设在所述矿井内，用于分别储存所述不同类别的碎石。
根据本发明实施例的矿井内废石的处理***，通过在矿井内设置第一输送装置、破碎装置、筛选装置和储存装置，既可以将废石的处理过程在矿井内完成，避免环境污染，又可以减少废石的运输费用，节省成本。
在一些实施例中，所述矿井内具有间隔布置的破碎硐室和储砂硐室，所述破碎装置设于所述破碎硐室内，所述储存装置设在所述储砂硐室内。
在一些实施例中，所述矿井内还具有废石运输矿道和废石溜井，所述第一输送装置位于所述废石运输矿道内，所述废石溜井位于所述废石运输矿道的下方，所述废石溜井的第一端与所述废石运输矿道连通，所述废石溜井的第二端与所述破碎硐室连通。
在一些实施例中，所述废石溜井的第二端设有控制闸门，所述控制闸门用于连通所述废石溜井和所述破碎硐室和断开所述废石溜井和所述破碎硐室。
在一些实施例中，所述破碎装置邻近所述废石溜井设置，所述破碎装置的进料口与所述废石溜井的第二端相对布置。
在一些实施例中，所述储砂硐室包括第一储砂硐室、第二储砂硐室和第三储砂硐室，所述筛选装置适于将所述碎石分拣出大粒度碎石、中粒度碎石和小粒度碎石，所述第一储砂硐室用于储存所述大粒度碎石，所述第二储砂硐室用于储存所述中粒度碎石，所述第三储砂硐室用于储存所述小粒度碎石。
在一些实施例中，还包括皮带机，所述皮带机具有第一支路皮带、第二支路皮带、第三支路皮带和第四支路皮带，所述第一支路皮带用于将所述大粒度碎石运送至所述第一储砂硐室，所述第二支路皮带用于将所述中粒度碎石运送至所述第二储砂硐室，所述第三支路皮带用于将所述小粒度碎石运送至所述第二储砂硐室，所述第四皮带支路用于将所述破碎装置生产的所述碎石运送至所述筛选装置。
在一些实施例中，所述矿井内设有碎石运输矿道，所述碎石适于通过所述碎石矿道被运送至地表或所述矿井内的其他区域进行再利用，所述碎石运输矿道设有第一矿道口、第二矿道口和第三矿道口，所述第一矿道口与所述第一储砂硐室连通，所述第二矿道口与所述第二储砂硐室连通，所述第三矿道口与所述第三储砂硐室连通。
在一些实施例中，所述矿井内还具有调车硐室，所述调车硐室与所述碎石运输矿道连通。
根据本发明的第二方面的实施例的矿井内废石的处理方法包括：将所述矿井内的废石输送至所述矿井内的第一位置；在所述第一位置对所述废石进行破碎以将所述废石破碎成不同粒度的碎石；筛选碎石以对不同粒度的碎石进分拣归类；分别储存不同类别的碎石。
根据本发明实施例的矿井内废石的处理方法，可以在矿井内完成对废石的处理，减小了废石运输成本，避免了废石在地表加工和堆积造成的环境污染
在一些实施例中，所述的矿井内废石的处理方法还包括：将所述不同类别的碎石运送至地表或所述矿井内的其他区域进行再利用。
在一些实施例中，将所述矿井内的废石先输送至废石溜井内，并通过所述废石溜井输送至所述第一位置
附图说明
图1是根据本发明实施例的矿井内废石的处理***的示意图。
图2是图1中沿B-B方向的剖视图。
附图标记：
矿井内废石的处理***1；
破碎装置10；
筛选装置20；
破碎硐室30；
储砂硐室40；第一储砂硐室401；第二储砂硐室402；第三储砂硐室403；
废石运输矿道50；
废石溜井60；
皮带机70；第一支路皮带701；第二支路皮带702；第三支路皮带703；第四支路皮带704；
碎石运输矿道80；第一矿道口801；第二矿道口802；第三矿道口803；
调车硐室90。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示,根据本发明实施例的矿井内废石的处理***1包括第一输送装置(未示出)、破碎装置10、筛选装置20和储存装置(未示出)。
第一输送装置、破碎装置10、筛选装置20和储存装置均设在矿井内，第一输送装置用于输送在矿井内开采过程中产生的废石，破碎装置10用于将矿井内的废石破碎成不同粒度的碎石，筛选装置20用于对不同粒度的碎石进行分拣归类，储存装置用于分别储存不同类别的碎石。
具体地，在实际处理过程中，将矿井内开采过程中产生的废石通过第一输送装置运送至破碎装置10进行破碎，然后将破碎后的碎石通过筛选装置20分拣，分拣出的不同粒度的碎石储存在储存装置内。
发明人发现，相关技术中，矿井内的废石通过材料车运输至地表进行加工处理，废石运输费用高，且废石在地表的加工处理和堆积均会造成环境污染。
根据本发明实施例的矿井内废石的处理***1，通过在矿井内设置第一输送装置、破碎装置、筛选装置和储存装置，既可以将废石的处理过程在矿井内完成，避免环境污染，又可以减少废石的运输费用，节省成本。
在一些实施例中，如图1和图2所示，矿井内具有间隔布置的破碎硐室30和储砂硐室40，破碎装置10设于破碎硐室30内，储存装置设在储砂硐室40内。由此，破碎硐室30和储砂硐室40可以形成相互独立的收容空间，从而使破碎装置和碎石有序摆放，既可以使破碎装置的运行不易受到干涉，又可以优化矿内布局，避免碎石随意堆积造成安全事故。
在一些实施例中，如图2所示，矿井内还具有废石运输矿道50和废石溜井60，第一输送装置位于废石运输矿道50内，废石溜井位于废石运输矿道50的下方，废石溜井60的第一端(图2中废石溜井60的上端)与废石运输矿道50连通，废石溜井60的第二端(图2中废石溜井60的下端)与破碎硐室30连通。
具体地，如图1和图2所示，破碎硐室30位于废石运输矿道50的下方，废石溜井60连接在废石运输矿道50和破碎硐室30之间并连通废石运输矿道50与破碎硐室30。第一输送装置沿废石运输矿道50将废石运输至废石溜井60的上端处，而后将废石放入废石溜井60，废石可以沿废石溜井60落入破碎硐室30。需要说明的是，在该技术方案中，根据矿井内的环境，废石溜井60可以是垂直布置也可以倾斜布置。
由此，可以利用废石自身的重力实现废石在废石溜井内的转移，同时，采用上下布局的方式，可以将废石运输矿道、废石溜井和破碎硐室进行立体式的布置，提高单位空间的利用率，有利于优化矿井结构。
在一些实施例中，废石溜井60的第二端设有控制闸门，控制闸门用于连通废石溜井60和破碎硐室30和断开废石溜井60和破碎硐室30。由此，废石溜井既可以用作废石运送通道，又可以用作废石储存空间。
可以理解的是，为避免破碎装置10高频率的开启和关闭，通常需要将废石囤积到一定量后，进行统一破碎。具体地，在破碎装置10开启前，控制闸门断开废石溜井60和破碎硐室30的连通，废石放入废石溜井60后会储存在废石溜井60内，当废石溜井60内储存的废石达到预处理的容量后，控制闸门连通废石溜井60和破碎硐室30以使废石落入破碎硐室30。
在一些实施例中，破碎装置10邻近废石溜井60设置，破碎装置10的进料口与废石溜井60的第二端相对布置。换言之，在上下方向上，破碎装置10的进料口与废石溜井60的第二端正对。由此，当控制阀门连通废石溜井60和破碎硐室30时，废石溜井60内的废石在重力作用下直接落入破碎装置10的进料口，无需为破碎装置10配备专门的送料设备，节省成本。
在一些实施例中，如图1所示，储砂硐室40包括第一储砂硐室401、第二储砂硐室402和第三储砂硐室403，筛选装置20适于将碎石分拣出大粒度碎石、中粒度碎石和小粒度碎石，第一储砂硐室401用于储存大粒度碎石，第二储砂硐室402用于储存中粒度碎石，第三储砂硐室403用于储存小粒度碎石。由此，可以将不同粒度的碎石分开储存，方便碎石的后期运输及再利用。
在一些实施例中，如图1和图2所示，矿井内处理废石的***还包括皮带机70，皮带机70具有第一支路皮带701、第二支路皮带702、第三支路皮带703和第四支路皮带704，第一支路皮带701用于将大粒度碎石运送至第一储砂硐室401，第二支路皮带702用于将中粒度碎石运送至第二储砂硐室402，第三支路皮带703用于将小粒度碎石运送至所述第二储砂硐室402，第四支路皮带704用于将破碎机排出的碎石运送至筛选装置20。
由此，可以利用同一个皮带机70将碎石运送至筛选装置20筛选，并将筛选出的不同粒度的碎石运送至对应的储砂硐室40，无需为各粒度的碎石配备单独的运输设备，减少了矿井内处理废石的***的设备数量，节省成本。
在一些实施例中，如图1和图2所示，矿井内设有碎石运输矿道80，碎石适于通过碎石矿道被运送至地表或矿井内的其他区域进行再利用，碎石运输矿道80设有第一矿道口801、第二矿道口802和第三矿道口803，第一矿道口801与第一储砂硐室401连通，第二矿道口802与第二储砂硐室402连通，第三矿道口803与第三储砂硐室403连通。换言之，多个储砂硐室40内的碎石可以利用同一个碎石运输矿道80进行运输，由此，可以优化矿井内的矿道布局，节省人力和成本。
在一些实施例中，矿井内还具有调车硐室90，调车硐室90与碎石运输矿道80连通，调车硐室90可以为材料车提供转向空间，方便材料车在碎石运输矿道80内的灵活运输。
下面参考图1和图2描述根据本发明的一个具体示例的矿井内处理废石的***。
如图1和图2所示，矿井内处理废石的***布置在矿井内，矿井内处理废石的***包括废石运输矿道50、废石溜井60、破碎硐室30、破碎装置10、筛选装置20、皮带机70、第一储砂硐室401、第二储砂硐室402、第三储砂硐室403、碎石运输矿道80和调车硐室90。
废石运输矿道50位于破碎硐室30和储砂硐室40的上方，垂直的废石溜井60设置在破碎硐室30与废石运输矿道50之间，废石溜井60的上端与废石运输矿道50连通，废石的下端与破碎硐室30连通，破碎装置10装置设于破碎硐室30内，破碎装置10的进料口在上下方向上与废石溜井60的下端相对。
第一储砂硐室401、第二储砂硐室402、第三储砂硐室403间隔排布，破碎硐室30与第一储砂硐室401、第二储砂硐室402、第三储砂硐室403均连通，筛选装置20和皮带机70设于破碎硐室30内，皮带机70包括第一皮带支路、第二皮带支路、第三皮带支路和第四皮带支路。
第四皮带支路用于将破碎机生产的碎石运送至筛选装置20，第一皮带支路用于将筛选装置20分拣出的大粒度碎石运送至第一储砂硐室401，第二皮带支路用于将筛选装置20分拣出的中粒度碎石运送至第二储砂硐室402，第三皮带支路用于将筛选装置20分拣出的小粒度碎石运送至第三储砂硐室403。
碎石运输矿道80具有沿碎石运输矿道80延伸方向间隔布置的第一矿道口801、第二矿道口802和第三矿道口803。
第一矿道口801与第一储砂硐室401连通，第二矿道口802与第二储砂硐室402连通，三矿道口与第三储砂硐室403连通，调车硐室90邻近碎石运输矿道80设置，且调车硐室90与碎石运输矿道80连通。
下面描述根据本发明实施例的矿井内废石的处理方法。
根据本发明实施例的矿井内废石的处理方法，包括将矿井内的废石输送至矿井内的第一位置，在第一位置对废石进行破碎以将废石破碎成不同粒度的碎石，筛选碎石以对不同粒度的碎石进分拣归类，分别储存不同类别的碎石。
根据本发明实施例的矿井内废石的处理方法，可以在矿井内完成对废石的处理，减小了废石运输成本，避免了废石在地表加工和堆积造成的环境污染。
在一些实施例中，矿井内废石的处理方法还包括将不同类别的碎石运送至地表或矿井内的其他区域进行再利用。例如，碎石可以用于矿井内的道路铺设，也可以运送至地表进行混凝土制备。
在一些实施例中，矿井内的废石先输送至废石溜井内，并通过废石溜井输送至第一位置。由此，可以利用废石自身的重力实现废石在废石溜井内的转移，减少废石输送过程的能源消耗。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种矿井内废石的处理***，其特征在于，包括：
第一输送装置，所述第一输送装置设在所述矿井内，用于输送在所述矿井内开采过程中产生的废石；
破碎装置，所述破碎装置设在所述矿井内，用于将所述矿井内的废石破碎成不同粒度的碎石；
筛选装置，所述筛选装置设在所述矿井内，用于对所述不同粒度的碎石进行分拣归类；
储存装置，所述储存装置设在所述矿井内，用于分别储存所述不同类别的碎石。
2.根据权利要求1所述的矿井内处理废石的***，其特征在于，所述矿井内具有间隔布置的破碎硐室和储砂硐室，所述破碎装置设于所述破碎硐室内，所述储存装置设在所述储砂硐室内。
3.根据权利要求2所述的矿井内处理废石的***，其特征在于，所述矿井内还具有废石运输矿道和废石溜井，所述第一输送装置位于所述废石运输矿道内，所述废石溜井位于所述废石运输矿道的下方，所述废石溜井的第一端与所述废石运输矿道连通，所述废石溜井的第二端与所述破碎硐室连通。
4.根据权利要求3所述的矿井内处理废石的***，其特征在于，所述废石溜井的第二端设有控制闸门，所述控制闸门用于连通所述废石溜井和所述破碎硐室和断开所述废石溜井和所述破碎硐室。
5.根据权利要求3所述的矿井内处理废石的***，其特征在于，所述破碎装置邻近所述废石溜井设置，所述破碎装置的进料口与所述废石溜井的第二端相对布置。
6.根据权利要求2所述的矿井内处理废石的***，其特征在于，所述储砂硐室包括第一储砂硐室、第二储砂硐室和第三储砂硐室，所述筛选装置适于将所述碎石分拣出大粒度碎石、中粒度碎石和小粒度碎石，所述第一储砂硐室用于储存所述大粒度碎石，所述第二储砂硐室用于储存所述中粒度碎石，所述第三储砂硐室用于储存所述小粒度碎石。
7.根据权利要求6所述的矿井内处理废石的***，其特征在于，还包括皮带机，所述皮带机具有第一支路皮带、第二支路皮带、第三支路皮带和第四支路皮带，所述第一支路皮带用于将所述大粒度碎石运送至所述第一储砂硐室，所述第二支路皮带用于将所述中粒度碎石运送至所述第二储砂硐室，所述第三支路皮带用于将所述小粒度碎石运送至所述第二储砂硐室，所述第四皮带支路用于将所述破碎装置生产的所述碎石运送至所述筛选装置。
8.根据权利要求7所述的矿井内处理废石的***，其特征在于，所述矿井内设有碎石运输矿道，所述碎石适于通过所述碎石矿道被运送至地表或所述矿井内的其他区域进行再利用，所述碎石运输矿道设有第一矿道口、第二矿道口和第三矿道口，所述第一矿道口与所述第一储砂硐室连通，所述第二矿道口与所述第二储砂硐室连通，所述第三矿道口与所述第三储砂硐室连通。
9.根据权利要求8所述的矿井内处理废石的***，其特征在于，所述矿井内还具有调车硐室，所述调车硐室与所述碎石运输矿道连通。
10.一种矿井内废石的处理方法，其特征在于，包括：
将所述矿井内的废石输送至所述矿井内的第一位置；
在所述第一位置对所述废石进行破碎以将所述废石破碎成不同粒度的碎石；
筛选碎石以对不同粒度的碎石进分拣归类；
分别储存不同类别的碎石。
11.根据权利要求10所述的矿井内废石的处理方法，其特征在于，还包括：
将所述不同类别的碎石运送至地表或所述矿井内的其他区域进行再利用。
12.根据权利要求10所述的矿井内废石的处理方法，其特征在于，将所述矿井内的废石先输送至废石溜井内，并通过所述废石溜井输送至所述第一位置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113006815A (zh) * 2021-04-28 2021-06-22 中国矿业大学 一种井下煤矸分选硐室群紧凑型布局方法

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