煤矿巷道分储分运系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，特别是涉及一种煤矿巷道分储分运系统及其工作方法。
背景技术
随着我国煤矿开采深度和广度的增加，采掘接替关系日益成为关乎矿井持续生产的命脉，除本身掘进过程地质构造影响外，制约巷道快速掘进的影响因素很多，其中与主运皮带的不协调具有很大影响，主要有以下几种情况：
1、顺槽巷道掘进出煤一般是通过胶带运输机转载至主运皮带再进入原煤仓，其中主运皮带的正常检修依据各个煤矿条件不同，一般不小于4小时，在此时间段掘进巷道只能配合安排设备检修，无法进尺；
2、主运皮带的非正常生产时间，如主运皮带电气设备故障等，此时主运停运，综掘无法生产；
3、煤矿巷道顺槽掘进过程中，碰见诸如断层、岩石夹矸等特殊地质构造时，大部分采取人工或机械装车出矸，工人劳动强度大，进尺缓慢；
4、一些技改小煤矿由于矿井在建井过程中设计等方面的问题，导致主运皮带运输能力不足，为了保证回采工作面出煤，顺槽巷道掘进过程中停皮带而影响掘进速度的问题越来越多。例如大同的王村煤矿，顺槽巷道掘进时平均每天停皮带4小时，成为影响巷道掘进效率的主要因素。
5、煤矿采煤工作面因故停产，此时仅仅为了单头掘进进尺而使整个主运系统继续运转，会造成电费浪费、机械空转设备损耗，无形中增加煤矿成本支出，此时急需一个临时储煤系统；
6、一些复杂困难巷道本身由于地质条件影响单班进尺比较低，若能开发出临时储煤装置，可以缩短设备检修时间，增加掘进时间，增加巷道月掘进进尺，确保采掘接续正常。
目前，国内外煤矿井下多建立中转煤仓、溜煤眼等对主运系统输煤中转，还没有对顺槽掘进研发临时储煤系统或煤矸分储分运系统，无法实现顺槽巷道持续快速掘进和煤矸分储分运，掘进效率低，设备利用率低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明实施例的目的是提供一种煤矿巷道分储分运系统及其工作方法，以解决现有技术中存在的无法实现顺槽巷道持续快速掘进和煤矸分储分运的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种煤矿巷道分储分运系统，包括：第一输送装置、第二输送装置、储煤仓和清扫器，所述第一输送装置吊挂于所述储煤仓的上方，且所述第一输送装置位于主运皮带的上方，用于将位于所述第一输送装置的物料输送给所述主运皮带，所述第二输送装置设于所述储煤仓的底部，且所述第二输送装置通向所述主运皮带，用于将位于所述储煤仓内的物料输送给所述主运皮带，所述清扫器设置于所述第一输送装置的上方，用于清扫所述第一输送装置上的物料以使物料落入到所述储煤仓内储存。
其中，所述第一输送装置为绳架吊挂式带式输送机，所述第二输送装置为刮板输送机。
其中，所述绳架吊挂式带式输送机包括可调高H架，所述清扫器固定于所述可调高H架的上端，所述可调高H架用于调节所述清扫器的高度以控制所述清扫器的清扫状态。
其中，所述可调高H架包括伸缩筒、套筒和锁销，所述伸缩筒插入所述套筒内部，且可上下移动，所述伸缩筒的侧壁由上至下构造有多个第一销孔，所述套筒的侧壁由上至下构造有多个第二销孔，所述锁销依次穿过所述第二销孔和所述第一销孔用于将所述伸缩筒和所述套筒相对锁定于不同高度位置。
其中，所述清扫器包括沿所述第一输送装置的输送方向间隔均匀设置的多块挡煤板，所述挡煤板沿所述第一输送装置的输送方向倾斜设置用以将位于所述第一输送装置的物料从两侧扫出。
其中，还包括斜板，所述斜板布置在所述储煤仓内部且分别位于所述第二输送装置的两侧，以将落入到所述储煤仓内的物料通过所述斜板导入至所述第二输送装置。
其中，所述储煤仓的四面侧壁中的第一面为巷道的其中一面侧壁，另外三面为由所述第一面堆砌围设的砖墙。
其中，还包括设置在所述第一输送装置的顶部和头部的链条，所述第一输送装置通过所述链条吊挂安装。
本发明实施例还公开了一种利用如本发明实施例的煤矿巷道分储分运系统的工作方法，包括：
当主运皮带运行时，清扫器和第二输送装置不工作，第一输送装置运行将物料输送至主运皮带上；
当主运皮带停止工作时，第二输送装置不工作，清扫器工作，清扫第一输送装置上的物料以使落入到储煤仓内储存；
当下一次主运皮带运行时，第二输送装置工作，将储煤仓内的物料输送至主运皮带上。
(三)有益效果
本发明实施例提供的一种煤矿巷道分储分运系统及其工作方法，在第一输送装置下方设置储煤仓，可通过清扫器将第一输送装置上的物料清扫并使物料落入到储煤仓内储存，可实现顺槽巷道持续快速掘进，避免矿井主运皮带由于正常检修或故障影响停运而导致顺槽无法正常掘进的现象，储煤仓内的物料可通过第二输送装置输送至主运皮带，实现物料的分储分运，增加了主运皮带的运输能力。
附图说明
图1为本发明实施例的煤矿巷道分储分运系统的俯视图；
图2为图1中A-A剖面图；
图3为图1中B-B剖面图；
图4为本发明实施例的可调高H架的结构示意图。
附图标记：
1：主运皮带；2：第一输送装置；201：伸缩筒；202：第一销孔；203：套筒；204：第二销孔；205：锁销；3：第二输送装置；4：储煤仓；5：挡煤板；6：链条；7：斜板；8：砖墙。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图3所示(图3中箭头表示煤流方向)，本发明实施例公开了一种煤矿巷道分储分运系统，包括：第一输送装置2、第二输送装置3、储煤仓4和清扫器，第一输送装置2吊挂于储煤仓4的上方，且第一输送装置2位于主运皮带1的上方，用于将位于第一输送装置2的物料输送给主运皮带1，第二输送装置3设于储煤仓4的底部，且第二输送装置3通向主运皮带1，用于将位于储煤仓4内的物料输送给主运皮带1，清扫器设置于第一输送装置2的上方，用于清扫第一输送装置2上的物料以使物料落入到储煤仓4内储存。
本实施例将掘进巷道向盘区主运皮带1转载出煤的顺槽机头段35m作为本实施例煤矿巷道分储分运系统的巷道布置段，巷道设计高度为4m、宽度为5m，采用锚杆索联合支护方式
第一输送装置2的头部位于主运皮带1的上方，将位于第一输送装置2的物料输送给主运皮带1；第二输送装置3的头部通向主运皮带1，将位于储煤仓4内的物料输送给主运皮带1。
具体地，在巷道掘进期间，当主运皮带1运行时，清扫器和第二输送装置3不工作，第一输送装置2运行将物料输送至主运皮带1上，此时为正常掘进进程，主运皮带1的输送能力取决于第一输送装置2。
当主运皮带1停止工作时(由于正常检修或故障等原因导致停运)，第二输送装置3不工作，清扫器工作，清扫第一输送装置2上的物料以使落入到储煤仓4内储存，此时第一输送装置2可以持续工作(即不停机)，通过清扫器将第一输送装置2上的物料扫出并储存在储煤仓内，顺槽巷道可以持续快速掘进并实现物料分储功能。
当下一次主运皮带1运行时，第二输送装置3工作，将储煤仓4内的物料输送至主运皮带1上，可以实现物料的分运功能。此时可视情况开启或关闭第一输送装置2，如开启第一输送装置2，第一输送装置2和第二输送装置3同时输送物料，主运皮带1的输送能力取决于第一输送装置2与第二输送装置3之和，可增加主运皮带1的运输能力；若因第一输送装置2和第二输送装置3输送的物料不同(即需要将煤炭和煤矸石分开运输时)，为了实现分运功能，此时第一输送装置2不工作，仅由第二输送装置3将物料输送至主运皮带1，主运皮带1的输送能力取决于第二输送装置3。
当掘进工作面揭露断层、岩石夹矸等特殊地质构造时，掘进系统堆存的矸石不宜直接通向主运皮带1，以免影响综采出煤的煤质，此时可充分利用本实施例的煤矿巷道分储分运系统将煤矸石缓存于储煤仓4内，待主运系统直接出矸升至地面。
本发明实施例提供的一种煤矿巷道分储分运系统及其工作方法，在第一输送装置2下方设置储煤仓4，可通过清扫器将第一输送装置2上的物料清扫并使物料落入到储煤仓4内储存，实现了物料(煤炭和煤矸石)的分储，顺槽巷道可持续快速掘进，避免矿井主运皮带1由于正常检修或故障影响停运而导致顺槽无法正常掘进的现象，储煤仓4内的物料可通过第二输送装置3输送至主运皮带1，实现物料(煤炭和煤矸石)的分运，增加了主运皮带1的运输能力。
其中，第一输送装置2为绳架吊挂式带式输送机，第二输送装置3为刮板输送机(可选用DSB-40型号刮板输送机)，刮板宽度为0.8米。根据实际需要，本领域技术人员也可以选用其他输送装置，本发明不仅限于此。进一步地，还包括设置在第一输送装置2的顶部和头部的链条6，第一输送装置2通过链条6吊挂安装。
其中，绳架吊挂式带式输送机包括可调高H架，清扫器固定于可调高H架的上端，可调高H架用于调节清扫器的高度以控制清扫器的清扫状态。本实施例中可通过可调高H架调节清扫器的高度以控制清扫器是否与皮带接触；当清扫器与第一输送装置2的皮带不接触时，不清扫；当清扫器与第一输送装置2的皮带接触时，开始清扫。一般地，绳架吊挂式带式输送机还包括滚筒、支座、上托辊、纵梁管、下托辊和连接销等部件。支座通过紧固件与可调高H架连接在一起，支座利用轴销与托辊支架连接在一起，在托辊支架上设置上托辊和下托辊，用于支撑输送带，该托辊支架为直托辊支架，滚筒作为带式输送机的传动部件。
进一步地，如图4所示，可调高H架包括伸缩筒201、套筒203和锁销205，伸缩筒201插入套筒203内部，且可上下移动，伸缩筒201的侧壁由上至下构造有多个第一销孔202，套筒203的侧壁由上至下构造有多个第二销孔204，锁销205依次穿过第二销孔204和第一销孔202用于将伸缩筒201和套筒203相对锁定于不同高度位置。当需要调高时，将锁销205从第二销孔204和第一销孔202中取出，调节伸缩筒201和套筒203的相对位置，调节完毕后，再将锁销205插入相应的第二销孔204和第一销孔202中，以锁定伸缩筒201和套筒203，避免两者竖向相对运动。
其中，清扫器包括沿第一输送装置2的输送方向间隔均匀设置的多块挡煤板5，挡煤板5沿第一输送装置2的输送方向倾斜设置用以将位于第一输送装置2的物料从两侧扫出。具体地，挡煤板5每隔5米设置一块，第一输送装置2运行时，通过调节可调高H架，使得挡煤板5与皮带接触，皮带沿输送方向运行，而挡煤板5沿输送方向不运动，挡煤板5与皮带形成相对运动，迫使第一输送装置2上的物料从两侧落下至储煤仓4内。清扫器为挡煤板5倾斜设置仅为其中一种实施方式，根据实际需要，本领域技术人员也可以采用毛刷式皮带清扫器等。
其中，本实施例还包括斜板7，斜板7布置在储煤仓4内部且分别位于第二输送装置3的两侧，以将落入到储煤仓4内的物料通过斜板7导入至第二输送装置3，减小物料由第一输送装置2下落至储煤仓4的冲击力，减小落下物料的重力对第二输送装置3的冲击损害。
其中，本实施例的储煤仓4的四面侧壁中的第一面为巷道的其中一面侧壁，另外三面为由第一面堆砌围设的砖墙8。具体地，本实施例中的储煤仓4由四面墙体围设而成，其中一面为巷道的侧壁，其他三面为堆砌的砖墙8，形成的储煤仓4长为20米，宽为2米，砖墙8墙高为2.5米，墙宽为0.37米，砖墙8内外以水泥砂浆抹面，砖墙8下方留有供第二输送装置3出料的足够的煤流空间。
本发明实施例还公开了一种利用上述实施例的煤矿巷道分储分运系统的工作方法，包括：
当主运皮带1运行时，清扫器和第二输送装置3不工作，第一输送装置2运行将物料输送至主运皮带1上；
当主运皮带1停止工作时，第二输送装置3不工作，清扫器工作，清扫第一输送装置2上的物料以使落入到储煤仓4内储存；
当下一次主运皮带1运行时，第二输送装置3工作，将储煤仓4内的物料输送至主运皮带1上。
通过上述的种煤矿巷道分储分运系统及其工作方法，避免主运皮带1由于正常检修或故障影响停运而导致顺槽无法正常掘进的现象，可以实现顺槽巷道持续快速掘进和煤、矸分储分运，在保证矿井出煤煤质的同时，可进一步提高掘进效率与设备利用率，保证煤矿正常采掘接续。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
