摘要：文章介绍了一种矸石投料井井下碗型缓冲装置，能够有效地降低煤矸石或粉煤灰对井下矸石仓的冲击、磨损，从而减少了矸石仓的维护量，提高矸石仓使用的方便、安全性能。
关键词：矸石投料井防护、碗型缓冲、弹簧支架、创新设计
随着煤炭行业的快速发展，越来越多的煤炭企业利用煤矸石和粉煤灰回填煤矿开采作业后的采空区，这样利用煤矿产生的固体废弃物进行充填，不仅消灭了矸石山保护了耕地，而且还保护了环境，对煤炭行业的持续性发展有重大的意义。由于煤矸石和粉煤灰长时间混合堆积时容易结块造成堵仓，因此井下矸石仓在每次充填后必须要清仓。现有技术中的煤矸石和粉煤灰由地面向井下投放时，会对矸石仓仓壁或锁口进行撞击，长时间冲刷矸石仓仓壁和锁口容易造成矸石的损坏。
矸石投料井井下碗型缓冲装置通过碗形结构的缓冲器、弹性装置以及支撑横梁，使煤矸石或粉煤灰投料时，能够有效地降低煤矸石或粉煤灰对井下矸石仓的冲击、磨损。
一、煤炭行业矸石投料井现状：
在煤炭行业中，矸石投料井在修建时，采用水泥商砼结构，由于矸石自身密度较大，落差较高，对矸石仓底壁的冲击力较大，磨损严重，存在使用不方便、安全性差和使用寿命短的技术问题。现有技术中的煤矸石和粉煤灰由地面向井下投放时，会对矸石仓仓壁或锁口进行撞击，长时间冲刷矸石投料井井壁和锁口容易造成矸石投料井的损坏。
目前，矸石投料井防护措施主要通过在矸石下落通道的底部敷设轨道拦截，增加矸石投料井防砸及耐磨性能。
现有工艺中存在以下两个方面的问题：
1、普通矸石投料井在修建时，采用水泥商砼结构，由于矸石自身密度较大，落差较高，对矸石投料井底壁的冲击力较大，磨损严重，存在使用不方便、安全性差和使用寿命短的技术问题
2、通过底部敷设轨道拦截矸石，物料长期对轨道进行冲击容易造成轨道与投料井井壁发生脱离，其结果致使锁口物料堵塞，造成安全隐患，影响矿生产，同时可能直接损毁投料井下设备。
二、矸石投料井碗型缓冲装置实用意义
目前煤炭行业矸石投料井防护技术一直是一个主要研究方向。通过碗形结构的缓冲器、弹性装置以及支撑横梁，使煤矸石或粉煤灰投料时，能够有效地降低煤矸石或粉煤灰对井下矸石仓的冲击、磨损，从而减少了矸石仓的维护量，提高矸石仓使用的方便、安全性能，提高矸石仓使用寿命，意义深远。
三、矸石投料井碗型缓冲装置设计
矸石投料井的井下碗型缓冲装置，缓冲装置14通过支撑横梁115固定在矸石仓15内，支撑横梁115的两端均固定在矸石仓15的侧壁上，缓冲装置14的下支架板113与支撑横梁115固定连接，支撑横梁115为工字钢梁。下支架板113上设有若干弹性装置116，弹性装置116上设有上支架板112，缓冲器111安装在上支架板112的上侧面，弹性装置116在这里起到吸收冲击力的作用；上支架板112的下侧面固定设置有导向柱114，导向柱114从下支架板113上的导向孔穿过伸到下支架板113的下方。硐室12的顶部设有由外部贯穿到矸石仓15内的矸石井11，矸石井11位于缓冲器111的正上方。所述的缓冲器111为碗形结构。工作时，煤矸石或粉煤灰13通过矸石井11落下，落入到缓冲器111内并在缓冲器111内堆积，煤矸石或粉煤灰13堆满后形成固体锥形堆，而后从矸石井11落入固体废弃物13在固体锥形堆的撞击作用下改变自由落体运动状态，在相互碰撞作用过程中减少动能，固体废弃物13最终滑落到矸石仓15内。
设备及安装示意图如图1和图2所示
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四、结束语
通过创新设计碗形结构的缓冲装置，能有效的降低煤矸石或粉煤灰对井下矸石投料井的冲击、磨损，大大减少了矸石投料井的维护量，大大提高矸石投料井使用的方便、安全性能，提高矸石仓使用寿命。
参考文献：
1、《煤矿安全规程》（2016）
2、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2015）
3、《机械设计手册》（化学工业出版社）
4、《采矿工程设计手册》（煤炭工业出版社）