提高填充质量的煤矿充填开采模块制造技术

本实用新型专利技术公开一种提高填充质量的煤矿充填开采模块，包括立式搅拌机和输浆管路，所述立式搅拌机包括一个由钢件组成的偏心搅拌爪，在搅拌爪的底部焊接搅拌叶片，搅拌叶片上均匀分布多个通孔；由依次连接的第一支段管路、第二支段管路和第三支段管路组成，所述第二支段管路顶端开口并安装闸阀，所述输浆管路上安装有压力传感器，所述压力传感器与闸阀之间通过控制器连接。通过焊接叶片和增加闸阀，可以调节进入管路中的空气进气量，使得管路内产生一定气压，控制浆液流速。解决了粉煤灰浆液在输浆管路中流速过快导致浆液搅拌不充分以及回流的问题，提高了填充物质量。通过压力传感器和控制系统与闸阀协作可以实现对管路内压力的自动控制。

Filling mining module for improving filling quality in coal mine

The utility model discloses a filling mining module for improving filling quality, including a vertical agitator and a slurry pipeline. The vertical agitator comprises an eccentric stirring claw composed of steel parts, and a mixing blade is welded at the bottom of the stirring claw, and a plurality of through holes are evenly distributed on the mixing blade; the first section is connected in turn. The pipeline, the second section pipeline and the third section pipes are composed of the top of the second section pipe and the gate valve. The pressure sensor is installed on the slurry pipeline, and the pressure sensor and the gate valve are connected by a controller. By welding the blade and increasing the gate valve, the air intake into the pipeline can be adjusted, so that a certain pressure is generated in the pipeline and the flow rate of the slurry is controlled. It solves the problem that the velocity of the fly ash slurry is too fast in the conveying pipeline, resulting in insufficient slurry mixing and reflux, and improves the quality of the filling material. Through pressure sensor and control system and gate valve cooperation, automatic control of pipeline pressure can be realized.

【技术实现步骤摘要】
提高填充质量的煤矿充填开采模块
本技术涉及煤矿充填开采系统领域，具体地说是涉及一种煤矿充填开采系统中可控制浆液流速的输浆管道。
技术介绍
煤炭资源一直是我国的第一大能源，在我国能源消耗中占70％左右，煤炭工业的健康发展可以保证我国的能源安全和经济可持续发展。煤炭被采出后，采出空间上覆的岩层失去支撑而向采空区内逐渐移动、弯曲和破坏，从而引发土地沉陷灾害，地表沉陷带来的破坏已涉及到工业、农业、交通运输、环境保护、生态平衡等各方面。在建筑物下、铁路下、水体下(简称“三下”)进行煤炭资源开采时引发的问题最直接也最为突出，例如：煤矿开采后，地面房屋局部开裂甚至倒塌，使工农关系紧张；铁路弯曲或下沉，给铁路安全运输留下隐患；围岩裂隙与水体沟通后会出现透水事故，严重影响矿井的安全高效生产。我国“三下”压煤总量达到140亿吨以上，其中建筑物下压煤约为90亿吨。而这些储量大多集中分布于工业基础较好、开发条件较为优越、且对煤炭资源较为紧迫的经济发达地区。充填采空区采煤逐渐成为解放“三下”压煤的主要方法之一，是指用各种适当的充填材料对煤层采出后在地下形成的空洞实行充填，主要有水力、风力、自重和手工充填等几种充填方式，充填材料有矸石、河沙、电厂粉煤灰等。近年来，随着科学技术的发展，充填设备、充填材料等关键技术问题的研究进一步提高，充填成本不断降低，如粉煤灰胶结胶固充填、高水材料充填、膏体充填、城市垃圾充填等等，特别是粉煤灰胶结胶固充填技术，具有充填材料选择容易、充填成本低、工艺简单、充填效果好、节能环保、自动化程度高、适用范围广等优点，将成为未来煤矿建筑物下充填开采的首选方案。粉煤灰胶结胶固充填开采系统如图1所示，主要分为储料系统、上料系统、计量系统、搅拌系统、控制系统、输浆管路，其中输浆管路有一段竖直管路，传统输浆管路是封闭的，竖直管路内浆液由于重力会迅速落下，流速无法控制，当管路内浆液流速过快时，通过自流会造成压差，使搅拌系统的立式搅拌机内浆液还没搅拌均匀就被快速抽空，影响浆液的搅拌效果进而影响填充物质量；过快的流速甚至会出现回流现象，即浆液由出口端回流至搅拌机内，造成无法实现填充目的；被抽空的输浆管路容易对搅拌机连接处的管路闸阀造成冲击、吸住开关等损伤。传动的立式搅拌机搅拌爪与搅拌桶的底部存在一定距离，桶底容易存料，由于不能充分地将搅拌桶底部的粉煤灰料铲起并搅拌均匀，会影响填充物料的质量问题。因此，如何改进立式搅拌机与输浆管路组成的模块，是提高填充质量的首要问题。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的问题，本技术提供一种提高填充质量的煤矿充填开采模块，解决了粉煤灰浆液在输浆管路中流速过快、搅拌不充分造成填充质量不理想的问题，提高了煤矿开采系统中的填充质量。提高填充质量的煤矿充填开采模块，包括立式搅拌机和输浆管路，所述立式搅拌机包括一个由钢件组成的偏心搅拌爪，所述搅拌爪的底部设置有竖直安装的搅拌叶片，所述搅拌叶片与搅拌爪通过螺栓连接或焊接，所述搅拌叶片上均匀分布多个通孔；所述输浆管路由依次连接的第一支段管路、第二支段管路和第三支段管路组成，其中第一支段管路和第三支段管路为水平方向，第二支段管路为竖直方向，所述第一支段管路与立式搅拌机的出浆口连接；所述第二支段管路顶端开口并安装闸阀，所述输浆管路上安装有压力传感器，所述压力传感器与闸阀之间通过控制器连接。优选的，所述搅拌叶片为长方体钢制片；优选的，所述长方体钢制片的厚度沿竖直边从上到下依次递减；优选的，所述搅拌叶片为三个，沿搅拌爪的旋转轴均匀分布；优选的，所述装载机上搅拌叶片的下沿距搅拌桶底部2cm。优选的，所述闸阀为电动单向节流阀；优选的，所述第一支段管路与立式搅拌机的进浆口通过螺纹连接；优选的，所述压力传感器与输浆管路通过螺纹连接；优选的，所述压力传感器与控制器电连。本技术所取得的有益效果是：(1)通过在搅拌爪底部设置搅拌叶片的方式可以使搅拌桶底部的沉淀物料被充分搅起，使得物料搅拌均匀并且不造成多余物料的浪费。(2)搅拌叶片沿搅拌爪的旋转轴均匀分布可以使整个搅拌爪在旋转过程中受力均匀有效防止了偏心力的增加。(3)搅拌机上搅拌叶片的下沿距搅拌桶底部2cm，既有效地将沉淀物搅起进行搅拌，又防止了搅拌叶片与桶底部碰撞发生故障。(4)搅拌叶片上均匀分布多个通孔，可以减小搅拌过程中搅拌叶片所受的流体阻力，延长叶片的使用寿命。(5)通过在第二支段管路设置闸阀，可以调节进入管路中的空气进气量，使得管路内产生一定气压，控制浆液流速。解决了粉煤灰浆液在输浆管路中流速过快导致浆液搅拌不充分以及回流的问题，提高了填充物质量。(6)通过压力传感器和控制系统与闸阀协作可以实现对管路内压力的自动控制。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为传统煤矿充填开采模块；图2为本技术公开的提高填充质量的煤矿充填开采模块示意图；图中：1-立式搅拌机，2-搅拌爪，3-搅拌叶片，4-第一支段管路，5-压力传感器，6-控制器，7-闸阀，8-第二支段管路，9-第三支段管路。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如图2所示的提高填充质量的煤矿充填开采模块，包括立式搅拌机1和输浆管路，所述立式搅拌机1包括一个由钢件组成的偏心搅拌爪2，所述搅拌爪2的底部设置有竖直安装的搅拌叶片3，所述搅拌叶片3与搅拌爪2通过螺栓连接或焊接，所述搅拌叶片3上均匀分布多个通孔可以减小搅拌过程中搅拌叶片所受的流体阻力，延长叶片的使用寿命。；所述搅拌叶片为长方体钢制片，所述长方体钢制片的厚度沿竖直边从上到下依次递减，所述搅拌叶片2为三个，沿搅拌爪的旋转轴均匀分布。所述输浆管路由依次连接的第一支段管路4、第二支段管路8和第三支段管路9组成，其中第一支段管路4和第三支段管路9为水平方向，第二支段管路8为竖直方向，所述第一支段管路4与立式搅拌机1的出浆口螺纹连接；所述第三支段管路6与出浆口螺纹连接；所述第二支段管路8顶端开口并安装闸阀7，所述闸阀7优选为电动单向节流阀，电动单向节流阀的作用是确保空气进入管道内并防止浆液外溢。在所述输浆管路上安装有压力传感器5，压力传感器与5控制器6电连，压力传感器5测量管路内压力，当管路内压力过低或过高时将测得的信号发送到控制器6，控制器6控制闸阀7开关量的大小，确保管道内进入足够的空气。本技术所取得的有益效果是：通过在立式搅拌机上安装叶片和在输浆管路的第二支段管路设置闸阀，可以调节进入管路中的空气进气量，提高浆液搅拌质量，使得管路内产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.提高填充质量的煤矿充填开采模块，包括立式搅拌机和输浆管路，所述立式搅拌机包括一个由钢件组成的偏心搅拌爪，所述搅拌爪的底部设置有竖直安装的搅拌叶片，所述搅拌叶片与搅拌爪通过螺栓连接或焊接，所述搅拌叶片上均匀分布多个通孔；所述输浆管路由依次连接的第一支段管路、第二支段管路和第三支段管路组成，其中第一支段管路和第三支段管路为水平方向，第二支段管路为竖直方向，所述第一支段管路与立式搅拌机的出浆口连接；所述第二支段管路顶端开口并安装闸阀，所述输浆管路上安装有压力传感器，所述压力传感器与闸阀之间通过控制器连接。

【技术特征摘要】
1.提高填充质量的煤矿充填开采模块，包括立式搅拌机和输浆管路，所述立式搅拌机包括一个由钢件组成的偏心搅拌爪，所述搅拌爪的底部设置有竖直安装的搅拌叶片，所述搅拌叶片与搅拌爪通过螺栓连接或焊接，所述搅拌叶片上均匀分布多个通孔；所述输浆管路由依次连接的第一支段管路、第二支段管路和第三支段管路组成，其中第一支段管路和第三支段管路为水平方向，第二支段管路为竖直方向，所述第一支段管路与立式搅拌机的出浆口连接；所述第二支段管路顶端开口并安装闸阀，所述输浆管路上安装有压力传感器，所述压力传感器与闸阀之间通过控制器连接。2.如权利要求1所述的提高填充质量的煤矿充填开采模块，其特征在于，所述搅拌叶片为长方体钢制片。3.如权利要求2所述的提高填充质量的煤矿充填开采模块，其特征在于，所述长...

【专利技术属性】
技术研发人员：王传琪，张盛敏，修玲芳，刘乐，林羿潇，王清华，于相坤，韩学海，王国军，尹英文，
申请(专利权)人：山东安实绿色开采技术发展有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37