一种混合注浆液现场自动制备系统技术方案

本发明专利技术的目的是提供一种混合注浆液现场自动制备系统，涉及矿山帷幕注浆或水利防渗注浆技术领域。外部硬件设备包括称称量及加料设备、浆液搅拌设备和浆液输送设备，所述浆液搅拌设备的结构包括搅拌罐，抽吸及射流水泵通过进浆管和出浆管和搅拌罐内腔相连；外部硬件设备与中心控制设备通信联接，配电控制，使信号精准传递、对设备准确控制，单人能独立完成浆液的连续制备。中心自动控制设备的计算机根据所需浆液配置比例和所对应的储浆器向外部硬件设备发出控制指令信号。本系统实现了浆液的现制现用，避免了浆液的浪费；系统操作简便，单人可独立完成，节约人力物力，保证了浆液质量，大大提高了经济效益及社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种混合注浆液现场自动制备系统
本专利技术型涉及矿山帷幕注浆或水利防渗注浆

技术介绍
目前为节约注浆成本，矿山帷幕注浆或水利防渗注浆，均普遍采用混合浆液进行灌注。而浆液的制备还处于比较原始的半人工的状态，即在井口进行制备，按所需浆液的配比采用人工计量的方式加入除基浆以外的浆液材料和外加剂。此种方式大大增加了人员的使用，需要在现场设置多个较大的场地进行设备的摆放，而且二次搅拌的能力有限，只能供应1-2个钻孔注浆。人工添加材料不能准确稳定的供应相同配比的浆液，从而影响浆液的扩散，进而影响注浆效果，降低了注浆效率，增加施工成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混合注浆液现场自动制备系统，整个系统计算机全自动化控制，配料，制浆，搅拌，输送，均由计算机自动控制完成；其制浆效率高，浆液配比精准，材料计量准确，使用它能满足大型矿山帷幕注浆和水利防渗的混合浆液的制备要求，能及时提供多个不同配比浆液，实现了浆液的现制现用，避免了浆液的浪费，不受浆液储存场地和设备的限制，避免了浆液的浪费；减少了设备的用量和设备材料的消耗，浆液搅拌更均匀；系统操作简便，单人可独立完成，节约人力物力，保障注浆效果，大大提高了经济效益及社会效益。用途广，尤其适合矿山帷幕及水利防渗注浆。本专利技术的主要技术方案是：一种混合浆液现场自动制备系统，由计算机自动制浆软件和外部硬件设备组成；其特征在于：外部硬件设备包括称称量及加料设备、浆液搅拌设备和浆液输送设备，所述浆液搅拌设备的结构包括搅拌罐，抽吸及射流水泵通过进浆管和出浆管和搅拌罐内腔相连；外部硬件设备与中心控制设备通信联接，配电控制，使信号精准传递、对设备准确控制，单人能独立完成浆液的连续制备。中心自动控制设备的计算机根据所需浆液配置比例和所对应的储浆器向外部硬件设备发出控制指令信号，外部硬件设备在中心自动控制设备的指令下完成浆液的制备工作。优选，所述的进浆管和出浆管均与搅拌罐内腔切线相连。优选，所述的进浆管或出浆管上设有实现搅拌和输送切换的三通阀门，通过该三通阀门和储浆罐连通，所述浆液输送设备和浆液搅拌设备合二为一，所述浆液搅拌设备即浆液输送设备。优选，所述的水泵射入搅拌罐内的流量为120m3/h，压力为0.5MPa。所述的计算机自动制浆软件由配方设定模块、数据采集模块、数据处理模块和控制输出模块四部分组成，配方设定模块的输出端和数据处理模块的输入端相连，数据采集模块的输出端和数据处理模块的输入端相连，数据处理模块的输出端和控制输出模块的输入端相连；各种材料从称量及加料设备的储料罐传送至各种材料的称重仓；称重仓根据自动控制系统发出的各个材料配比重量的指令信号进行准确的称量并投放到浆液搅拌设备和输送设备；浆液搅拌设备和输送设备在规定的时间内将各种材料充分搅拌均匀后根据指令信号将制备完好的浆液输送至指定的小型储浆器中。改进，所述的配方设定模块，根据设备的制浆能力，设定2个以上的若干配方和对应的浆液投放位置，同时对多个不同位置连续稳定供应不同配比的浆液。本计算机自动制浆软件为整个自动混合浆液制备系统的核心，其结构为配方设定模块、数据采集模块、数据处理模块和控制输出模块。工作流程包括运行参数、任务设置、启动控制和数据输出四部分内容。运行参数部分主要是根据不同材料的性质和外部制浆设备性能，对外部各制浆设备的运行情况进行控制，包括报表设置、料仓设置、落差设置、震动设置、使用调整和运行时序。任务设置部分主要是根据工程的需要进行混合浆液的配方设置和工作量的设置。启动控制部分为在设备自动运行过程中，可随时进行人工手动干预，也可完全采用手动控制和遇事紧急停止；此部分主要包含放料控制、放浆控制、手动控制和紧急停止。数据输出部分是对工程施工过程中每盘浆液的制浆起止时间和材料用量的记录，工程管理人员可随时查阅每个时期的材料用量数据。完成运行参数和任务设置后，随即启动运行设备。本专利技术的积极效果是：有效解决了能长期稳定地提供混合浆液、配比精准度、不同配比循环制浆问题；其制浆效率高，浆液配比精准，材料计量准确，使用它可以满足大型矿山帷幕注浆的混合浆液的制备要求，可同时对多个钻孔进行不同配比浆液的制备，实现了浆液的现制现用，没有浆液储存场地和设备的限制，避免了浆液的浪费。整个系统计算机全自动化控制，配料，制浆，搅拌，输送，均由计算机自动控制完成，整个生产车间仅需1至2人。既节约人力物力，又可避免人为操作的随意性。本系统操作简便，单人可独立完成，完全实现了自动化生产，保障了帷幕注浆效果，有效提高其经济效益及社会效益。用途广，尤其适合矿山帷幕及水利防渗注浆。以下结合一实施例及附图对本专利技术作详述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1是本专利技术实施例的计算机软件结构示意图。图2是图1计算机软件工作流程图。图3是本专利技术实施例的外部设备示意图。图4是本专利技术实施例运行时序参数设置图。图5是本专利技术实施例的电路框图。图6是图3中的浆液搅拌及输送设备的结构及工作原理示意图。图7A、B是图7中的三通气动阀门工作示意图。图中各标号及符号的含义为：1-运行参数、2-报表设置、3-料仓设置、4-落差设置、5-震动设置、6-使用设置、7-运行时序、8-任务设置、9-配方设置、10-工作量设置、11-启动控制、12-放料控制、13-放浆控制、14-手动控制、15-紧急停止、16-设备运行、17-数据输出、18-材料1储存罐、19-材料2储存罐、20-材料3储存罐、21-储水池、22-材料1称重仓、23-材料2称重仓、24-材料3称重仓、25-水称重仓、26-浆液搅拌及输送设备、27～29：不同配比浆液的储存器、30-自动控制系统、31-水称重传感器、32-水泥称重传感器、33-尾矿砂称重传感器、34-膨润土称重传感器、35-水称重仪表、36-水泥称重仪表、37-尾矿砂称重仪表、38-膨润土称重仪表、39-信号转换器、40-计算机软件、41-继电器模块、42-控制柜接触器、43-上料设备、44-放料设备、45-放浆阀门、46-三通气动阀门、47-渣浆泵、48-搅拌罐。具体实施方式参见图1、图2、图3，本专利技术专利混合注浆液现场自动制备系统计算机软件由配方设定模块、数据采集模块、数据处理模块和控制输出模块构成，其工作运行流程由1-运行参数、2-报表设置、3-料仓设置、4-落差设置、5-震动设置、6-使用设置、7-运行时序、8-任务设置、9-配方设置、10-工作量设置、11-启动控制、12-放料控制、13-放浆控制、14-手动控制、15-紧急停止、16-设备运行、17-数据输出组成。以水泥-尾矿砂-粘土混合浆液为例说明本专利技术的工作过程如下：工作要求为针对两个孔同时进行注浆，需两种不同配比的混合浆液。通过配方设定模块进行设置，即8-任务设置：包含9-配方设置和10-工作量设置。<1>、水（kg）：水泥（kg）：尾矿砂（kg）：膨润土（kg）配比为800：600：300：100→注浆孔k1，<2>、水（kg）：水泥（kg）：尾矿砂（kg）：膨润土（kg）配比为400：480：240：80→注浆孔k4。完成配方设定模块的工作后，针对数据采集模块进行各项参数的设置，以便较好的采集数据。其数据采集模块的工作为在各个称重料仓上都装有称重传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合注浆液现场自动制备系统，由计算机自动制浆软件和外部硬件设备组成；其特征在于：外部硬件设备包括称称量及加料设备、浆液搅拌设备和浆液输送设备，所述浆液搅拌设备的结构包括搅拌罐，抽吸及射流水泵通过进浆管和出浆管和搅拌罐内腔相连；外部硬件设备与中心控制设备通信联接，配电控制，使信号精准传递、对设备准确控制，单人能独立完成浆液的连续制备，中心自动控制设备的计算机根据所需浆液配置比例和所对应的储浆器向外部硬件设备发出控制指令信号，外部硬件设备在中心自动控制设备的指令下完成浆液的制备工作。

【技术特征摘要】
1.一种混合注浆液现场自动制备系统，由计算机自动制浆软件和外部硬件设备组成；其特征在于：外部硬件设备包括称量及加料设备、浆液搅拌设备和浆液输送设备，所述浆液搅拌设备的结构包括搅拌罐，抽吸及射流水泵通过进浆管和出浆管和搅拌罐内腔相连；外部硬件设备与计算机自动制浆软件通信联接，配电控制，使信号精准传递、对设备准确控制，单人能独立完成浆液的连续制备；计算机自动制浆软件根据所需浆液配置比例和所对应的储浆器向外部硬件设备发出控制指令信号，外部硬件设备在计算机自动制浆软件的指令下完成浆液的制备工作；所述的进浆管或出浆管上设有实现搅拌和输送切换的三通阀门，通过该三通阀门和储浆罐连通，所述浆液输送设备和浆液搅拌设备合二为一，所述浆液搅拌设备即浆液输送设备；所述的计算机自动制浆软件由配方设定模块、数据采集模块、数据处理模块和控制输出模块四部分组成，配方设定模块的输出端和数据处理模块的输入端相连，数据采集模块的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋峰，刘新社，贾伟杰，蒋鹏飞，李刚，韩贵雷，赵晓明，王振海，毕海涛，高学通，蒋兵辉，檀力峰，游红江，
申请(专利权)人：华北有色工程勘察院有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13