一种延长充填管寿命的装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种延长充填管寿命的装置及其使用方法，解决了在矿井充填作业时，充填管出现磨穿、蚀穿等现象较为频繁，影响井下采矿作业效率的问题。本发明专利技术包括设在水平巷道内的充填弯管和水平段充填管，充填弯管和水平段充填管之间设有降速管；降速管从前向依次包括前管段、中管段和后管段，前管段的前端与充填弯管的出口连接，后管段的后端与水平段充填管的入口连接；前管段、中管段和后管段的内孔均为两端大、中间小的变径孔结构，且前管段和后管段的内孔的大小和结构均相同，中管段的最小内径小于前管段的最小内径；水平段充填管的入口处顶部设有相连通的放气支管，放气支管上设有单向阀。有单向阀。有单向阀。

【技术实现步骤摘要】
一种延长充填管寿命的装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及采矿作业
，特别是指一种延长充填管寿命的装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]井下充填法采矿，需要在地表建设充填站，在尾矿浆中混入胶结材料后，通过管道输送到地下采空区进行采矿后充填，八台矿充填管从地表通过竖井送到
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200米后拐入300米长的平巷内水平延伸后通过下山巷道和竖井向下面采空区（
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300水平，
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400水平等）进行充填，充填管在使用过程中经常出现磨穿、蚀穿等现象，造成维修、换管频繁，停产时间较长，而且如果发现不及时会造成跑浆封堵巷道进而长时间停产。
[0003]在分析充填管出现磨穿、蚀穿等现象的原因后发现：充填管向井下输送尾矿浆的过程中，尾矿浆的流速会越来越快，充填管内经常出现空腔，导致充填管的磨损和（矿浆中析出空气）气蚀损坏严重，频繁时充填管每周就会穿孔1
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2次，造成了充填作业的不稳定，进而影响井下采矿作业的效率。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中所存在的在矿井充填作业时，充填管出现磨穿、蚀穿等现象较为频繁，影响井下采矿作业效率的问题，本专利技术提出了一种延长充填管寿命的装置及其使用方法。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种延长充填管寿命的装置，包括设在水平巷道内的充填弯管和水平段充填管，充填弯管的入口用于与竖井内的竖直段充填管的出口连接，充填弯管和水平段充填管之间设有降速管；降速管从前向依次包括前管段、中管段和后管段，前管段的前端与充填弯管的出口连接，后管段的后端与水平段充填管的入口连接；前管段、中管段和后管段的内孔均为两端大、中间小的变径孔结构，且前管段和后管段的内孔的大小和结构均相同，中管段的最小内径小于前管段的最小内径；前管段的前端口的最大内径小于充填弯管的内径，后管段的后端口的最大内径等于前管段的前端口的最大内径，充填弯管的内径与水平段充填管的内径相等；水平段充填管的入口处设有相连通的放气支管，放气支管为竖管结构，放气支管与水平段充填管的连接处位于水平段充填管的顶部，放气支管上设有单向阀。
[0006]优选的，降速管的内孔壁均为粗糙壁面。
[0007]优选的，前管段和后管段为第一降速管，中管段为第二降速管，第一降速管与第二降速管为相互独立的可拆连接管节结构。
[0008]优选的，第一降速管包括第一外套管和两个第一降速变径管；第一降速变径管为一端小、另一端大的圆台状的管道结构；第一外套管为前后通透的直管结构，第一外套管的内径等于水平段充填管的内
径，且第一外套管的内径与第一降速变径管的最大外径相等，第一外套管的长度等于第一降速变径管的长度的两倍；两个第一降速变径管的小管口同时插设在第一外套管内，且两个第一降速变径管的小管口在第一外套管内相互抵靠连接；第一降速变径管的大管口与一个环板状的法兰板固定连接，法兰板的内径等于第一降速变径管的大管口的内径，第一降速变径管上的法兰板抵靠在第一外套管的管口处。
[0009]优选的，第二降速管包括第二外套管和两个第二降速变径管；第二降速变径管为一端小、另一端大的圆台状的管道结构；第二外套管为前后通透的直管结构，第二外套管的内径等于水平段充填管的内径，且第二外套管的内径与第二降速变径管的最大外径相等，第二外套管的长度等于第二降速变径管的长度的两倍；两个第二降速变径管的小管口同时插设在第二外套管内，且两个第二降速变径管的小管口在第二外套管内相互抵靠连接；第二降速变径管的大管口与一个法兰板固定连接，第二降速变径管上的法兰板抵靠在第二外套管的管口处。
[0010]优选的，第一降速变径管的外壁与第一外套管的内壁之间、第二降速变径管和第二外套管的内壁之间均填充有填充材料，填充材料用于对第一外套管内的第一降速变径管、第二外套管内的第二降速变径管进行支撑，且第一外套管内的填充材料用以与第一降速变径管固定连接，第二外套管内的填充材料用以与第二降速变径管固定连接。
[0011]优选的，第一降速变径管和第二降速变径管为旋流器沉沙嘴；或第一降速变径管和第二降速变径管为采用耐磨材料铸造制作而成的缓冲耐磨管，缓冲耐磨管的内壁采用喷砂处理以形成粗糙壁面。
[0012]一种延长充填管寿命的装置的使用方法，包括以下步骤：S1~预制两个第一外套管、一个第二外套管、四个第一降速变径管、两个第二降速变径管，且在第一降速变径管和第二降速变径管的大管口处均焊接一个法兰板；S2~在安装竖井内的竖直段充填管的下端与竖井下方的水平巷道内的充填弯管连接后，在水平巷道内分别将两个第一降速变径管的小管口一端装入一个第一外套管内形成两个第一降速管，将两个第二降速变径管的小管口一端装入第二外套管内形成第二降速管；S3~以充填弯管
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第一降速管
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第二降速管
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第一降速管
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水平段充填管的从前向后的顺序，将相邻的法兰板通过螺栓连接固定；S4~在第一外套管、第二外套管的管壁顶部开孔，然后通过开孔处分别向第一外套管、第二外套管内灌装液态的填充材料，直至填充材料从开孔处溢出，以将第一降速变径管的外壁与第一外套管的内壁之间、第二降速变径管和第二外套管的内壁之间的间隙填充满，对第一外套管、第二外套管外壁上的填充材料进行清理，等待填充材料自然凝固，以固定第一降速变径管、第二降速变径管；S5~在水平段充填管距离其入口150mm处的管壁顶部打孔，并在打孔处焊接竖直向上延伸的放气支管，在放气支管上安装单向阀；S6~在进行停机维护时，拆下第一降速管、第二降速管，并对第一降速管、第二降速
管的内部进行清理维护，或对第一降速管、第二降速管进行更换。
[0013]S7~使用后，将第一降速管、第二降速管拆下并维护后进行保存，以待下次使用。
[0014]本专利技术的优点：（1）本专利技术通过在充填弯管和水平段充填管之间加装内部三次变径的降速管，配合加装在水平段充填管的入口的放气支管，完成减缓流速、排出空气的目的，使管道穿孔换管周期延长6倍以上，由以前每周穿孔一次延长到一个半月穿孔一次，管道也由一年的更换周期延长到6年。
[0015]（2）在放气支管的顶部设置单向阀，在完成排气的同时，也避免了尾矿浆意外从放气支管溢流出去的问题。
[0016]（3）本专利技术中的降速管的内部采用三次变径结构，特别是将前管段和后管段的内孔的大小和结构设计为相同，将中管段的最小内径设计为小于前管段的最小内径，使得这样设计的目的是因为，第一次收缩时，由于从竖直段充填管内流入的尾矿浆的流速过快，若一次收缩到位，则会导致收缩口径处的压力过大，流速过快，进而导致收缩口径处磨损过快，因此本专利技术采用两级收缩，以降低前管段和中管段的在最小收缩口处的磨损速度。
[0017]而在中管段的后方再次加设后管段，后管段是配合水平段充填管，对从中管段排出的尾矿浆的流速进行逐级降级，以使尾矿浆到达水平段充填管的前端口处的流速快速将下来，进而使得空气能够从靠近水平段充填管的前端口处的饭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种延长充填管寿命的装置，其特征在于：包括设在水平巷道内的充填弯管（1）和水平段充填管（7），充填弯管（1）的入口用于与竖井内的竖直段充填管的出口连接，充填弯管（1）和水平段充填管（7）之间设有降速管；降速管从前向依次包括前管段、中管段和后管段，前管段的前端与充填弯管（1）的出口连接，后管段的后端与水平段充填管（7）的入口连接；前管段、中管段和后管段的内孔均为两端大、中间小的变径孔结构，且前管段和后管段的内孔的大小和结构均相同，中管段的最小内径小于前管段的最小内径；前管段的前端口的最大内径小于充填弯管（1）的内径，后管段的后端口的最大内径等于前管段的前端口的最大内径，充填弯管（1）的内径与水平段充填管（7）的内径相等；水平段充填管（7）的入口处设有相连通的放气支管（8），放气支管（8）为竖管结构，放气支管（8）与水平段充填管（7）的连接处位于水平段充填管（7）的顶部，放气支管（8）上设有单向阀（9）。2.如权利要求1所述的一种延长充填管寿命的装置，其特征在于：降速管的内孔壁均为粗糙壁面。3.如权利要求1或2所述的一种延长充填管寿命的装置，其特征在于：前管段和后管段为第一降速管，中管段为第二降速管，第一降速管与第二降速管为相互独立的可拆连接管节结构。4.如权利要求3所述的一种延长充填管寿命的装置，其特征在于：第一降速管包括第一外套管和两个第一降速变径管（2）；第一降速变径管（2）为一端小、另一端大的圆台状的管道结构；第一外套管为前后通透的直管结构，第一外套管的内径等于水平段充填管（7）的内径，且第一外套管的内径与第一降速变径管（2）的最大外径相等，第一外套管的长度等于第一降速变径管（2）的长度的两倍；两个第一降速变径管（2）的小管口同时插设在第一外套管内，且两个第一降速变径管（2）的小管口在第一外套管内相互抵靠连接；第一降速变径管（2）的大管口与一个环板状的法兰板（4）固定连接，法兰板（4）的内径等于第一降速变径管（2）的大管口的内径，第一降速变径管（2）上的法兰板（4）抵靠在第一外套管的管口处。5.如权利要求4所述的一种延长充填管寿命的装置，其特征在于：第二降速管包括第二外套管和两个第二降速变径管（3）；第二降速变径管（3）为一端小、另一端大的圆台状的管道结构；第二外套管为前后通透的直管结构，第二外套管的内径等于水平段充填管（7）的内径，且第二外套管的内径与第二降速变径管（3）的最大外径相等，第二外套管的长度等于第二降速变径管（3）的长度的两倍；两个第二降速变径管（3）的小管口同时插设在第二外套管内，且两个第二降速变径管（3）的小管口在第二外套管内相互抵靠连接；第二降速变径管（3）的大管口与一个法兰板（4）固...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗华，邱和祥，胡宾，赵文兵，刘明杰，吴伟民，孙耀民，孙红军，魏永福，蔡秋润，顾志伟，王俊伟，舒继周，
申请(专利权)人：河南安钢集团舞阳矿业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：