阅读说明：本技术 一种煤矿快速掘进矸石运输系统 (Coal mine rapid tunneling gangue transportation system ) 是由 徐永佳 刘庆军 于 2019-12-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种煤矿快速掘进矸石运输系统,包括用于在掘进工作面作业的掘进机、用于存储预设量矸石的原始储矸仓、用于将掘进机挖掘出的矸石运输至原始储矸仓的原始运输带、用于储存煤矿石的储煤仓、开设于储煤仓内并用于暂存预设量矸石的扩展储矸仓,以及用于将掘进机挖掘出的矸石运输至扩展储矸仓的扩展运输带。本发明可同时启用原始运输带和扩展运输带分两路运输矸石,将原始排矸方式和临时排矸方式相结合,并同时利用原始储矸仓和储煤仓中开设的扩展储矸仓对运输的矸石进行暂存缓冲,能够将掘进工作面堆积的矸石快速清理并运走,实现掘进与排矸平行作业,达到集中连续排矸效果,矸石运输速度得以加快,巷道掘进速度明显提高。(The invention discloses a coal mine rapid tunneling gangue transport system which comprises a tunneling machine, an original gangue storage bin, an original transport belt, a coal storage bin, an extended gangue storage bin and an extended transport belt, wherein the tunneling machine is used for operating on a tunneling working face, the original gangue storage bin is used for storing a preset amount of gangue, the original transport belt is used for transporting the gangue excavated by the tunneling machine to the original gangue storage bin, the coal storage bin is used for storing coal ores, the extended gangue storage bin is arranged in the coal storage bin and is used for temporarily storing the preset amount of gangue, and the extended transport belt is used for transporting the gangue excavated by the tunneling machine to the extended gangue storage bin. The invention can simultaneously start the original conveying belt and the extended conveying belt to convey the waste rocks in two ways, combines the original waste rock discharge mode with the temporary waste rock discharge mode, and simultaneously utilizes the extended waste rock storage bins arranged in the original waste rock storage bin and the coal storage bin to temporarily store and buffer the conveyed waste rocks, thereby quickly cleaning and transporting the waste rocks accumulated on the tunneling working face, realizing the parallel operation of tunneling and waste rock discharge, achieving the effect of concentrated and continuous waste rock discharge, accelerating the waste rock conveying speed and obviously improving the tunneling speed of a tunnel.)

一种煤矿快速掘进矸石运输系统

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，特别涉及一种煤矿快速掘进矸石运输系统。

背景技术

当前我国煤矿岩巷掘进时矸石的装载与运输最繁重、最费工时，一般情况下占掘进循环时间的35％～50％。该过程环节多、人工多，不仅效率低下，而且掘进时运输事故发生的概率会大大增加，已经严重制约了矿井生产集中化、采掘机械化和矿井大型化的进程。

瓦斯矿井采区准备过程中，由于瓦斯治理工程需要，设计建设了较多的岩巷，采用了“一条高抽巷、两条低抽巷(一条中抽巷、一条机抽巷)、三条煤巷(机、中煤、风巷)”的瓦斯治理格局，即利用低抽巷穿层钻孔治理条带瓦斯掩护煤巷安全掘进、本煤层密集钻孔预抽回采区域瓦斯、高位巷抽采采空区及上隅角瓦斯的立体治理技术路线。每个采面均布置多条岩巷治理，所以瓦斯治理工程掘进速度直接影响回采巷道的治理与开工，是影响采掘接替平衡、制约该矿的安全高效发展的主要因素。

在煤矿采区设计中，为了保证巷道施工的经济性，且由于采区的储矸仓主要在采区准备阶段掘进出矸使用，开采阶段出煤时使用频率较低，因此，采区储矸仓一般容量较小，而岩巷掘进工作面常常存在短时间内大量出矸的情况。此时，在掘进工作面处往往会堆积大量来不及运输的矸石，而储矸仓又已满负荷盛装矸石，剩余的大部分矸石难以快速清理，导致掘进工作面不得不停机等待多余矸石的运输清理，掘进作业无法稳定、连续地进行，掘进效率较低。并且，在现有技术中一般使用运输车等设备将掘进工作面处的矸石运输至储矸仓进行储存，其运力有限，且运输效率较低，运输线路中容易出现堵塞情况，导致出矸难的问题，限制了各个岩巷的施工速度。

因此，如何提高矸石运输清理效率，避免矸石在掘进工作面大量堆积，实现掘进与排矸的连续作业，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿快速掘进矸石运输系统，能够提高矸石运输清理效率，避免矸石在掘进工作面大量堆积，实现掘进与排矸的连续作业。

为解决上述技术问题，本发明提供一种煤矿快速掘进矸石运输系统，包括用于在掘进工作面作业的掘进机、用于存储预设量矸石的原始储矸仓、用于将所述掘进机挖掘出的矸石运输至所述原始储矸仓的原始运输带、用于储存煤矿石的储煤仓、开设于所述储煤仓内并用于暂存预设量矸石的扩展储矸仓，以及用于将所述掘进机挖掘出的矸石运输至所述扩展储矸仓的扩展运输带。

优选地，还包括往返移动于所述掘进机与所述原始运输带的首端之间以及往返移动于所述掘进机与所述扩展运输带的首端之间、用于分别将定量矸石运输至所述原始运输带及所述扩展运输带处的若干个运输设备。

优选地，还包括用于将所述原始储矸仓及所述扩展储矸仓中的矸石运输至外界的矿车，以及设置于所述原始储矸仓及所述扩展储矸仓的出矸口处、用于将矸石装载至各辆所述矿车中的耙斗机。

优选地，所述扩展储矸仓的进矸口与所述扩展运输带的末端相连，且所述扩展储矸仓的仓壁上沿轴向开设有若干条延伸至其进矸口、用于滑动装卸矸石的滑轨。

优选地，所述原始运输带及所述扩展运输带均为带式运输机。

优选地，所述扩展储矸仓的安装空间占所述储煤仓的安装空间的50％～100％。

本发明所提供的煤矿快速掘进矸石运输系统，主要包括掘进机、原始储矸仓、原始运输带、储煤仓、扩展储矸仓和扩展运输带。其中，掘进机主要用于在掘进工作面处作业，将岩巷的岩面破碎的同时实现纵向进给，并将矸石排出岩巷。原始储矸仓主要设置在采区，主要用于储存预设量的矸石。原始运输待铺设在掘进机与原始储矸仓之间，主要用于将掘进机挖掘出的部分矸石运输到原始储矸仓中进行储存。储煤仓主要用于储存煤矿石，但在储煤仓内开设有扩展储矸仓，可用于暂存预设量矸石。扩展运输带铺设在掘进机与扩展储矸仓之间，主要用于将掘进机挖掘出的剩余矸石运输到扩展储矸仓中进行暂存。如此，本发明所提供的煤矿快速掘进矸石运输系统，在掘进机作业过程中，可同时启用原始运输带和扩展运输带分两路运输矸石，将原始排矸方式和临时排矸方式相结合，并同时利用原始储矸仓和储煤仓中开设的扩展储矸仓对运输的矸石进行暂存缓冲，能够将掘进工作面堆积的矸石快速清理并运走，为下一步施工留出足够的场地，使运输线路更加通畅，有利于解决掘进过程中运输线路存在的出矸难问题，并且实现掘进与排矸平行作业，达到集中连续排矸效果，矸石运输速度得以加快，巷道掘进速度明显提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种

具体实施方式

的矸石运输流程示意图。

图2为图1中所示的扩展储矸仓的具体结构示意图。

图3为图2中所示的扩展储矸仓的进矸口的截面结构示意图。

其中，图1—图3中：

掘进机—1，原始储矸仓—2，原始运输带—3，储煤仓—4，扩展储矸仓—5，扩展运输带—6，运输设备—7，矿车—8，耙斗机—9，滑轨—10。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的矸石运输流程图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，煤矿快速掘进矸石运输系统主要包括掘进机1、原始储矸仓2、原始运输带3、储煤仓4、扩展储矸仓5和扩展运输带6。

其中，掘进机1主要用于在掘进工作面处作业，将岩巷的岩面破碎的同时实现纵向进给，并将矸石排出岩巷。掘进机1主要指TBM(Tunnel Boring Machine)，主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成，随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。在采煤作业过程中，掘进机1主要用于将混合在煤矿石中的煤矸石(简称“矸石”)排出至岩巷口处。

原始储矸仓2主要设置在采区，用于储存预设量的矸石。原始运输待铺设在掘进机1与原始储矸仓2之间，主要用于将掘进机1挖掘出的部分矸石运输到原始储矸仓2中进行储存。一般的，由于原始储矸仓2设置在采区，并且主要在采区准备阶段掘进出矸使用，开采阶段出煤时使用频率较低，因此，原始储矸仓2的容量较小，在掘进机1高速作业时，只能存储部分矸石。

储煤仓4主要用于储存煤矿石，但在储煤仓4内开设有扩展储矸仓5，可用于暂存预设量矸石。由于储煤仓4的容量一般较大，因此扩展储矸仓5的容量一般远大于原始储矸仓2的容量，可暂存大量矸石。扩展运输带6铺设在掘进机1与扩展储矸仓5之间，主要用于将掘进机1挖掘出的剩余矸石运输到扩展储矸仓5中进行暂存。一般的，原始运输带3及扩展运输带6可均为带式运输机，当然也可以为其余类似结构的运输机，如托辊运输机等。

如此，本实施例所提供的煤矿快速掘进矸石运输系统，在掘进机1作业过程中，可同时启用原始运输带3和扩展运输带6分两路运输矸石，将原始排矸方式和临时排矸方式相结合，并同时利用原始储矸仓2和储煤仓4中开设的扩展储矸仓5对运输的矸石进行暂存缓冲，能够将掘进工作面堆积的矸石快速清理并运走，为下一步施工留出足够的场地，使运输线路更加通畅，有利于解决掘进过程中运输线路存在的出矸难问题，并且实现掘进与排矸平行作业，达到集中连续排矸效果，矸石运输速度得以加快，巷道掘进速度明显提高。

考虑到掘进机1与原始运输带3之间以及掘进机1与扩展运输带6之间一般还存在一定距离，为尽量提高矸石运输效率，本实施例还在掘进机1与原始运输带3之间以及掘进机1与扩展运输带6之间均设置了若干个运输设备7。具体的，各个运输设备7可按照自己的预设路径在掘进机1与原始运输带3之间以及掘进机1与扩展运输带6之间进行往返移动，从而高效地将岩巷出口堆积的矸石迅速运输到原始扩展带或扩展运输带6上。此处优选地，该运输设备7可为带式转载输送机或AGV等。

此外，本实施例中还增设了若干个耙斗机9和矿车8。其中，矿车8可在原始储矸仓2及扩展储矸仓5处同时布置多辆，可将原始储矸仓2及扩展储矸仓5中存储的矸石运输至外界进行下一步处理。而各个耙斗机9架设在原始储矸仓2及扩展储矸仓5的出矸口位置处，主要用于将矸石稳定、高效地装载到各辆矿车8中。一般的，该耙斗机9或称耙斗装岩机，主要通过绞车的两个滚筒分别牵引主绳和尾绳使耙斗做往复运动，进而将矸石扒进料槽，再从料槽的卸料口处将矸石卸入矿车8，从而实现装岩作业。

如图2和图3所示，图2为图1中所示的扩展储矸仓5的具体结构示意图，图3为图2中所示的扩展储矸仓5的进矸口的截面结构示意图。

不仅如此，考虑到矸石的硬度较大，且外形结构不规则，而煤矿石的硬度较软，且外形结构相对规则、圆润，因此，原设计为储存煤矿石的储煤仓4的仓壁结构无法顺利适应矸石的储存。针对此，本实施例对扩展储矸仓5进行了改进，将扩展储矸仓5的进杆口与扩展运输带6的末端相连，同时在扩展储矸仓5的仓壁上沿轴向方向开设了若干条滑轨10，并且各条滑轨10的端部均延伸至扩展储矸仓5的进矸口处。如此设置，在扩展储矸仓5内暂存矸石时，当矸石从扩展运输带6上泄料后，可在扩展储矸仓5的进矸口处顺着滑轨10一直滑动到扩展储矸仓5的内部，以此逐渐堆积完成储存。由于滑轨10的作用，可将扩展储矸仓5的仓壁与矸石隔离开，避免在盛装或出仓矸石时直接与矸石接触或碰撞，转而由滑轨10承受矸石的冲击力和摩擦力，不仅实现了对扩展储矸仓5的防护，还使得矸石的盛装与出仓更加顺畅。

一般的，扩展储矸仓5的安装空间可占储煤仓4的安装空间的50％～100％，即可将半个至整个储煤仓4均改作扩展储矸仓5，进行矸石储存。当然，在实际使用过程中，扩展储矸仓5的安装空间与储煤仓4的安装空间的比值可灵活调整。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。