一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统，包括制浆系统、注浆充填系统和水资源回收系统；制浆系统，用于将待处理的固体废弃物研磨成设定粒径的微小颗粒，并与水混合制成特定浓度的浆体；注浆充填系统，用于将制浆系统制成的浆体由高位注入采空区，利用采空区的过滤特性和浆体的沉淀特征，使得浆体在采空区由高位流向低位的过程中发生固液分离，固体颗粒沉淀于采空区，以达到处理固体废物物的目的；水资源回收系统，用于将流至低位采空区的净水予以回收，并输送至制浆系统用于固体废弃物的制浆，达到水资源的循环利用。本发明专利技术与传统的固体废弃物充填方法相比，具有建设工程量小、投资少、成本低、对矿井生产系统影响小等优势。

A circulating grouting and filling system for solid waste treatment in Goaf

【技术实现步骤摘要】
一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统
本专利技术涉及一种处理固体废弃物的系统，具体涉及一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统。
技术介绍
近年来，随着我国工业水平的不断发展，工业固废的处理成为困扰众多企业的一项技术难题，特别像煤矿生产过程中产生的矸石、火电厂燃煤后产生的粉煤灰，这些固体废弃物由于产量巨大，地面排放对生态环境的破坏非常严重，因此，处理难度极大。目前，国内固体废弃物处理的方式较多，包括综合化利用、制造建材等，但是能规模化的处理固体废弃物的方式主要为井下采空区充填。传统的固体废弃物井下充填由于投资大、成本高，严重制约了充填技术的推广和应用，因此，亟需一种投资少、工程小、运行成本低的固体废弃物充填系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统，以实现减少固体废弃物井下充填的项目投资和降低充填成本的目的。本专利技术采用如下技术方案来实现的：一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统，该系统包括制浆系统、注浆充填系统和水资源回收系统；其中，制浆系统，用于将待处理的固体废弃物研磨成设定粒径的微小颗粒，并与水混合制成特定浓度的浆体；注浆充填系统，用于将制浆系统制成的浆体由高位注入采空区，利用采空区的过滤特性和浆体的沉淀特征，使得浆体在采空区由高位流向低位的过程中发生固液分离，固体颗粒沉淀于采空区，以达到处理固体废物物的目的；水资源回收系统，用于将流至低位采空区的净水予以回收，并输送至制浆系统用于固体废弃物的制浆，达到水资源的循环利用。本专利技术进一步的改进在于，待处理的固体废弃物研磨成的微小颗粒不与水发生化学性溶解。本专利技术进一步的改进在于，注浆充填系统利用地面注浆钻孔、井下注浆钻孔或在井下巷道布置输浆管道的方式向采空区高位进行注浆。本专利技术进一步的改进在于，该系统利用同一煤层的自然高差布置注浆充填系统和水资源回收系统，其具体方法为：若采煤工作面为仰采工作面，则注浆充填系统管道终端布置于工作面停采线附近，水资源回收系统管道起点布置于工作面原开切眼处；若采煤工作面为俯采工作面，则注浆充填系统管道终端布置于工作面原开切眼处，水资源回收系统管道起点布置于工作面停采线附近。本专利技术进一步的改进在于，该系统利用煤层群的纵向落差布置注浆充填系统和水资源回收系统，其中注浆充填系统管道从上层煤通过钻孔的形式到达下层煤采空区，水资源回收系统管道起点布置于下煤层原开切眼处。本专利技术进一步的改进在于，制浆系统位于地面或井下。本专利技术进一步的改进在于，固体废弃物为煤矸石、粉煤灰、电厂炉渣或工业建筑垃圾。本专利技术进一步的改进在于，制浆系统制浆的浓度和粒径需要根据采空区的长度、坡降以及采空区岩石特性和垮落特征来确定，浆体满足由采空区高位流至低位的过程中发生固液分离。本专利技术至少具有以下有益的技术效果：本专利技术提供的一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统，通过将固体废弃物研磨并加水制成浆体，利用采空区的自然高差形成浆体流动的固液分流场，以水为载体，将固体废弃物颗粒带入采空区，利用采空区的过滤特性和浆体的固液分离特征，使浆体在采空区流动的过程中发生固液分离，固体废弃物颗粒沉淀于采空区，以达到处理固体废弃物的目的。本专利技术与传统的固体废弃物充填方法相比，具有建设工程量小、投资少、成本低、对矿井生产系统影响小等优势，同时，该系统将水资源作为固体废弃物运输的载体可重复利用，经济性较好。附图说明图1是本专利技术的一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统的流程流程图；图2是本专利技术的循环注浆充填系统的平面示意图；图3是本专利技术的循环注浆充填系统的剖面示意图。附图标记说明：1、采空区；2、制浆系统；3、注浆充填系统；4、水资源回收系统。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做出进一步的说明。如图1至图3所示，本专利技术提供的一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统，包括制浆系统2、注浆充填系统3和水资源回收系统4。其中，制浆系统2用于将待处理的固体废弃物研磨成设定粒径的微小颗粒，并与水混合制成特定浓度的浆体；注浆充填系统3用于将制浆系统2制成的浆体由高位注入采空区1，利用采空区的过滤特性和浆体的沉淀特征，使得浆体在采空区1由高位流向低位的过程中发生固液分离，固体颗粒沉淀于采空区1，以达到处理固体废物物的目的；水资源回收系统4用于将流至低位采空区的净水予以回收，并输送至制浆系统2用于固体废弃物的制浆，达到水资源的循环利用。进一步，待处理的固体废弃物研磨成的微小颗粒不能与水发生化学性溶解。进一步，注浆充填系统3可利用地面注浆钻孔、井下注浆钻孔或在井下巷道布置输浆管道的方式向采空区1进行高位注浆。进一步，该系统可利用同一煤层的自然高差布置注浆充填系统3和水资源回收系统4，其具体方法为：若采煤工作面为仰采工作面，则注浆充填系统3管道终端布置于工作面停采线附近，水资源回收系统4管道起点布置于工作面原开切眼处；若采煤工作面为俯采工作面，则注浆充填系统3管道终端布置于工作面原开切眼处，水资源回收系统4管道起点布置于工作面停采线附近。进一步，该系统可利用煤层群的纵向落差布置注浆充填系统3和水资源回收系统4，其中注浆充填系统3管道从上层煤通过钻孔的形式到达下层煤采空区，水资源回收系统4管道起点布置于下煤层原开切眼处。进一步，所述的制浆系统2位于地面或井下。进一步，所述的固体废弃物为煤矸石、粉煤灰、电厂炉渣或工业建筑垃圾。进一步，制浆系统2制浆的浓度和粒径需要根据采空区的长度、坡降以及采空区岩石特性和垮落特征来确定，浆体需满足由采空区高位流至低位的过程中发生固液分离。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统，其特征在于，该系统包括制浆系统(2)、注浆充填系统(3)和水资源回收系统(4)；其中，/n制浆系统(2)，用于将待处理的固体废弃物研磨成设定粒径的微小颗粒，并与水混合制成特定浓度的浆体；/n注浆充填系统(3)，用于将制浆系统(2)制成的浆体由高位注入采空区(1)，利用采空区的过滤特性和浆体的沉淀特征，使得浆体在采空区(1)由高位流向低位的过程中发生固液分离，固体颗粒沉淀于采空区(1)，以达到处理固体废物物的目的；/n水资源回收系统(4)，用于将流至低位采空区的净水予以回收，并输送至制浆系统(2)用于固体废弃物的制浆，达到水资源的循环利用。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统，其特征在于，该系统包括制浆系统(2)、注浆充填系统(3)和水资源回收系统(4)；其中，
制浆系统(2)，用于将待处理的固体废弃物研磨成设定粒径的微小颗粒，并与水混合制成特定浓度的浆体；
注浆充填系统(3)，用于将制浆系统(2)制成的浆体由高位注入采空区(1)，利用采空区的过滤特性和浆体的沉淀特征，使得浆体在采空区(1)由高位流向低位的过程中发生固液分离，固体颗粒沉淀于采空区(1)，以达到处理固体废物物的目的；
水资源回收系统(4)，用于将流至低位采空区的净水予以回收，并输送至制浆系统(2)用于固体废弃物的制浆，达到水资源的循环利用。


2.根据权利要求1所述的一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统，其特征在于，待处理的固体废弃物研磨成的微小颗粒不与水发生化学性溶解。


3.根据权利要求1所述的一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统，其特征在于，注浆充填系统(3)利用地面注浆钻孔、井下注浆钻孔或在井下巷道布置输浆管道的方式向采空区(1)高位进行注浆。


4.根据权利要求1所述的一种用于处理固体废弃物的采空区循环注浆充填系统，其特征在于，该系统利用同一煤层的自然高差布置注浆充填系统(3)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：申斌学，朱磊，古文哲，张新福，宋天奇，刘治成，潘浩，秋丰岐，吴玉意，李娟，
申请(专利权)人：中煤能源研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61