用于井下充填堵管的泄压装置、方法及井下充填系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于井下充填堵管的泄压装置、方法及井下充填系统。用于井下充填堵管的泄压装置，包括用于井下充填的充填管路，充填管路包括布设于竖向地层钻孔内用于注入充填料浆的竖向钻孔管以及沿水平向布设在巷道内用于连通至充填区内进行充填的充填水平主管道，竖向钻孔管与充填水平主管道之间通过弯头连通，泄压装置还包括从充填水平主管道上方连接在充填水平主管道上用于充填管路堵管时进行管内泄压的泄压机构。本发明专利技术的用于井下充填堵管的泄压装置，将泄压机构设于充填水平主管道上方，避免充填料浆在泄压机构位置堆积的同时避免正常充填时竖向钻孔管中高压的充填料浆对泄压机构造成冲击影响而导致的泄压机构的使用寿命短的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于井下充填堵管的泄压装置、方法及井下充填系统
本专利技术涉及矿山充填及管道输送
，特别地，涉及一种用于井下充填堵管的泄压装置及方法。此外，本专利技术还涉及一种包括上述用于井下充填堵管的泄压装置的井下充填系统。
技术介绍
目前，矿山充填大多采用管道自流输送，由于充填料浆中的大块物料造成充填管路堵塞、充填料浆中的气泡进入充填管路中导致充填料浆无法流动、充填料浆的浓度过高浓度、充填料浆离析等原因造成堵管故障在所难免。由于堵管造成管道压力相对输送顺畅时偏大，容易造成爆管事故，影响安全生产。其次，在处理堵管故障时，如果不进行管道泄压，直接进行充填管的疏通，充填用的数百米高差的自流输送管道在疏通瞬间，充填管内的流速会急速增大，容易导致人员伤亡。因此井下充填发生堵管事故时，需要把充填钻孔内的竖向钻孔管里面的料浆泄压排出。现有技术中，通过将竖向钻孔管连接的巷道内的充填水平主管道拆卸下来后疏通管道泄压，排出的料浆直接排至巷道中给巷道造成污染且清理比较困难，拆卸后大量料浆排出对操作人员造成安全隐患，并且由于目前充填管路采用钢管或双金属磨管，管道十分重，拆卸起来十分困难。还有一部分通过在竖向钻孔管上安装泄压机构实现充填管路堵管事故的快速泄压处理，但由于充填管路的堵管充填管路发生堵管的主要原因是由于充填料浆在竖向钻孔管内离析造成，而且堵管的位置集中在竖向钻孔管底部与水平主管道的连接处，若将泄压机构安装于竖向钻孔管上会出现泄压后，对于沉积于竖向钻孔管底部与水平主管道的连接处的充填料浆仍然难以清理，造成充填管路无法完全疏通。并且在正常充填时竖向钻孔管内的充填料浆会对泄压机构造成冲击，影响泄压装置的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于井下充填堵管的泄压装置、方法及井下充填系统，以解决现有的泄压装置，在正常充填输送状态下也会持续受到充填料浆的流动冲击，导致使用寿命短的技术问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于井下充填堵管的泄压装置，包括用于井下充填的充填管路，充填管路包括布设于竖向地层钻孔内用于注入充填料浆的竖向钻孔管以及沿水平向布设在巷道内用于连通至充填区内进行充填的充填水平主管道，竖向钻孔管与充填水平主管道之间通过弯头连通，泄压装置还包括从充填水平主管道上方连接在充填水平主管道上用于充填管路堵管时进行管内泄压的泄压机构。进一步地，泄压机构包括从充填水平主管道上方连通至充填水平主管道上的泄压引流管、处于泄压引流管上用于控制泄压引流管通断的泄压阀门以及处于泄压引流管输出端用于承接泄压输出的充填料浆的事故池。进一步地，事故池的内腔容积大于泄压机构布设位置至充填管路进料口之间的充填管路的管内容积。进一步地，泄压阀门的规格和耐压等级大于或等于充填水平主管道的规格和耐压等级；泄压引流管的管径和耐压等级大于或等于充填水平主管道的管径和耐压等级。进一步地，事故池的底部设有用于缓冲泄压的充填料浆冲击力并防止泄压排出的充填料浆飞溅的缓冲层；缓冲层采用注入事故池内的水、铺设于事故池底部的缓冲网格、铺设于事故池底部的纤维层或铺设于事故池底部的凹凸板层中的至少一种。进一步地，泄压机构的布设位置距离充填水平主管道的进料口2m～10m。进一步地，竖向钻孔管上端设有用于充填料浆进料并对充填料浆进行过滤以消减进入到竖向钻孔管内的块状物料降低堵管风险的进料装置；进料装置包括安装于充填管路进料端的进料斗以及固接于进料斗内的过滤网；过滤网的上方设有用于收集块状物料并将收集的块状物料及时清理出进料斗的过滤篮。进一步地，竖向钻孔管上连通有用于充填管路内进料时充填管路内的气体排放以降低堵管风险的排气装置；排气装置采用与竖向钻孔管连通的排气管，排气管包括与充填管路连通并向上延伸的连接段以及处于进料装置上方且出气口朝向进料装置布设的出气段充填管路通过连接段与出气段连通。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种用于井下充填堵管的泄压方法，采用上述用于井下充填堵管的泄压装置，其特征在于，包括以下步骤：充填管路发生压力异常，停止充填料浆注入；打开泄压机构，将充填管路内的充填料浆排出；对充填水平主管道进行清理；关闭并清理泄压机构。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种井下充填系统，包括上述用于井下充填堵管的泄压装置。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的用于井下充填堵管的泄压装置，将泄压机构设于充填水平主管道上方，充填管路在进行正常充填时，充填料浆在充填管路内自动输送并沿充填水平主管道水平输送至待充填区域，对充填水平主管道的上部壁体冲击小，相应地对布设于充填水平主管道上的泄压装置的冲击力作用小，既能够避免充填料浆在泄压机构位置堆积，又能够避免正常充填时竖向钻孔管中高压的充填料浆对泄压机构造成冲击影响而导致的泄压机构的使用寿命短的问题；当充填管路堵塞时，通过开启泄压机构，利用竖向钻孔管与泄压机构的高度差，使滞留在竖向钻孔管内的充填料浆的在自重作用下通过泄压机构进行自流输送排空，及时进行充填管路的泄压，从而避免充填管路堵塞导致的各种问题，泄压后再进行充填水平主管道内的清理，即可轻易解决充填管路堵管的问题，整个泄压清理过程简单且安全。在对充填管路进行清洗时，泄压机构与充填水平主管道连接处的充填料浆由于自身重力作用以及清洗液的冲洗作用而被及时清理，避免充填料浆在泄压装置与水平主管道的连接处堆积结块而造成的泄压装置堵塞。泄压装置利用原有的充填管路的特点进行改进，结构简单，泄压及时且速度快，操作风险小。本专利技术的用于井下充填堵管的泄压方法，通过打开泄压机构将发生堵管的充填管路内的充填料浆排出，再对充填水平主管道进行清理，实现整个充填管路的完全疏通。整个泄压处理过程操作简单。本专利技术的井下充填系统，通过泄压装置使滞留在竖向钻孔管内的充填料浆的在自重作用下通过泄压机构进行自流输送排空，及时进行充填管路的泄压后疏通，使整个井下充填系统重新正常运行。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的井下充填系统的结构示意图。图例说明：1、竖向钻孔管；2、充填水平主管道；3、泄压机构；4、进料装置；5、排气装置；31、泄压阀门；32、泄压引流管；33、事故池；34、缓冲层；41、进料斗；42、过滤网。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。图1是本专利技术优选实施例的井下充填系统的结构示意图。如图1所示，本实施例的用于井下充填堵管的泄压装置，包括用于井下充填的充填管路，充填管路包括布设于竖向地层钻孔内用于注入充填料浆的竖向钻孔管1以及沿水平向布设在巷道内用于连通至充填区内进行充填的充填水平主管道2。竖向钻孔管1与充填水平主管道2之间通过弯头连通。泄压装置还包括从充填水平主管道2上方连接在充填水平主管道2上用于充填管路堵管时进行管内泄压的泄压机构3。本专利技术的用于井下充填堵管的泄压装置，将泄压机构3设于充填水平主管道2上方，充填管路在进行正常充填时，充填料浆在充填管路内自动输送并沿充填水平主管道2水平输送至待充填区域，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于井下充填堵管的泄压装置，包括用于井下充填的充填管路，所述充填管路包括布设于竖向地层钻孔内用于注入充填料浆的竖向钻孔管(1)以及沿水平向布设在巷道内用于连通至充填区内进行充填的充填水平主管道(2)，所述竖向钻孔管(1)与所述充填水平主管道(2)之间通过弯头连通，其特征在于，泄压装置还包括从所述充填水平主管道(2)上方连接在所述充填水平主管道(2)上用于所述充填管路堵管时进行管内泄压的泄压机构(3)。

【技术特征摘要】
1.一种用于井下充填堵管的泄压装置，包括用于井下充填的充填管路，所述充填管路包括布设于竖向地层钻孔内用于注入充填料浆的竖向钻孔管(1)以及沿水平向布设在巷道内用于连通至充填区内进行充填的充填水平主管道(2)，所述竖向钻孔管(1)与所述充填水平主管道(2)之间通过弯头连通，其特征在于，泄压装置还包括从所述充填水平主管道(2)上方连接在所述充填水平主管道(2)上用于所述充填管路堵管时进行管内泄压的泄压机构(3)。2.根据权利要求1所述的用于井下充填堵管的泄压装置，其特征在于，所述泄压机构(3)包括从所述充填水平主管道(2)上方连通至所述充填水平主管道(2)的泄压引流管(32)、处于所述泄压引流管(32)上用于控制所述泄压引流管(32)通断的泄压阀门(31)以及处于所述泄压引流管(32)输出端用于承接泄压输出的充填料浆的事故池(33)。3.根据权利要求2所述的用于井下充填堵管的泄压装置，其特征在于，所述事故池(33)的内腔容积大于所述泄压机构(3)布设位置至所述充填管路进料口之间的充填管路的管内容积。4.根据权利要求2所述的用于井下充填堵管的泄压装置，其特征在于，所述泄压阀门(31)的规格和耐压等级大于或等于所述充填水平主管道(2)的规格和耐压等级；所述泄压引流管(32)的管径和耐压等级大于或等于所述充填水平主管道(2)的管径和耐压等级。5.根据权利要求2所述的用于井下充填堵管的泄压装置，其特征在于，所述事故池(33)的底部设有用于缓冲泄压的充填料浆冲击力并防止泄压排出的充填料浆飞溅的缓冲层(34)；所述缓冲层(34)采用注入所述事故池(33)内的水、铺设于所述事故池(33)底部的缓冲网格、...

【专利技术属性】
技术研发人员：康瑞海，彭亮，王旭，仵锋锋，江科，李鑫，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43