井下充填料浆流动过程中的加筋装置及其工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种井下充填料浆流动过程中的加筋装置及其工艺，包括两组具有进料口与出料口的高压加筋料斗、分别向两组所述高压加筋料斗输入高压风的高压风输入组件、以及一端分别与两组所述出料口连接的加筋材料输送管路，所述加筋材料输送管路的另一端与充填管道连接，所述加筋材料输送管路上设置有加筋材料输送控制组件，并在所述加筋材料输送管路与所述充填管道的连接处设置有气液分离气垫。通过上述方式，本发明专利技术通过向高压加筋料斗内输入高压风，从而使加筋材料在高压风的驱动下添加到充填管道内并与料浆充分混合，不仅提高了充填体的质量，还降低水泥用量，进而降低充填成本。进而降低充填成本。进而降低充填成本。

【技术实现步骤摘要】
井下充填料浆流动过程中的加筋装置及其工艺


[0001]本专利技术涉及矿山充填
，特别是涉及一种井下充填料浆流动过程中的加筋装置及其工艺。

技术介绍

[0002]充填采矿法作为矿山领域重要的采矿方法之一，其充填料浆的制备及输送过程直接影响到充填体的质量，对于矿山充填的安全问题具有极大的影响。随着对充填料浆的制备方法的研究越来越深入，人们发现在充填料浆中加入适量的加筋材料(例如钢纤维、聚乙烯类纤维、秸秆类植物纤维)，不仅能够提高充填体的强度，还能够减少水泥用量，降低充填成本。
[0003]目前的充填料浆加筋的方法只有一种，是在充填料浆制备过程中将加筋材料直接加入到料浆中，提前混合好，然后通过充填管道将充填料浆输送至井下空区充填。但是，由于加筋材料与充填料浆中水泥、尾砂等材料物理化学性质相差较大，没有很好的和易性，大多数加筋材料容易浮在充填料浆中上层，即使在地面混合均匀，在通过管道长距离输送后，加筋材料也会在离析作用下分布不均，在管道长距离输送中甚至会出现堵管等现象。
[0004]现有的技术提供了一种含稻草纤维的充填材料及其在充填采矿中的应用，通过将稻草纤维、水泥、分级尾矿和棒磨砂加入混料机中混合均匀；然后在混合料中加入水，并在搅拌机中搅拌均匀，从而制备充填料浆。这种技术虽然在充填料浆制备时加入稻草纤维提高后续充填体的强度，但是稻草纤维在经过较长的充填管道输送时，很容易与充填料浆分离，也容易将充填管道堵塞。
[0005]因此，设计一种结构简单、能够避免加筋材料与充填料浆在输送时分离的井下充填料浆流动过程中的加筋装置及其工艺就很有必要。

技术实现思路

[0006]为了克服上述问题，本专利技术提供一种井下充填料浆流动过程中的加筋装置及其工艺，通过向高压加筋料斗内输入高压风，从而使加筋材料在高压风的驱动下添加到充填管道内并与处于流动状态的料浆充分混合，不仅提高了充填体的质量，还降低水泥用量，进而降低充填成本。
[0007]为实现上述的目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种井下充填料浆流动过程中的加筋装置，包括两组具有进料口与出料口的高压加筋料斗、分别向两组所述高压加筋料斗输入高压风的高压风输入组件、以及一端分别与两组所述出料口连接的加筋材料输送管路，所述加筋材料输送管路的另一端与充填管道连接，所述加筋材料输送管路上设置有加筋材料输送控制组件，并在所述加筋材料输送管路与所述充填管道的连接处设置有气液分离气垫。
[0009]进一步的，所述高压风输入组件包括井下高压风管、一端与所述井下高压风管连接的高压风输入总管、以及一端与所述高压风输入总管的另一端连接的两组高压风输入支
管，两组所述高压风输入支管分别对应与设置于两组所述高压加筋料斗上的两组进风口连接。
[0010]进一步的，所述高压风输入总管上设置有井下高压风阀门与压力表，两组所述高压风输入支管上分别设置有第一手动阀与第二手动阀。
[0011]进一步的，所述出料口设置于所述高压加筋料斗的底端，所述加筋材料输送管路包括一端分别与两组所述出料口连接的两组下料支管、以及一端与两组所述下料支管的另一端连接的下料总管，所述下料总管的另一端与所述充填管道连接，所述下料总管与所述充填管道彼此垂直设置。
[0012]进一步的，两组所述下料支管上分别设置有第三手动阀与第四手动阀，所述加筋材料输送控制组件与气液分离气垫设置于所述下料总管上。
[0013]进一步的，所述气液分离气垫设置于所述下料总管的底端，所述加筋材料输送控制组件包括设置于所述下料总管的中部的电磁阀、以及与所述电磁阀电连接的控制装置，所述控制装置包括控制开关、控制芯片、以及动力电池。
[0014]进一步的，所述下料支管与所述下料总管均为橡胶高压风管，其内径大于加筋材料的最大长度的5～8倍。
[0015]进一步的，所述进料口设置于所述高压加筋料斗的顶端，并在所述进料口上设置有高压密封圈。
[0016]进一步的，所述高压加筋料斗的顶端设置有安全阀，所述高压加筋料斗的底端设置有支架。
[0017]一种井下充填料浆流动过程中的加筋工艺，采用所述的井下充填料浆流动过程中的加筋装置，包括以下步骤：
[0018]S1、在距离充填出料口10～15m处安装加筋装置，安装完成后根据加筋材料添加量在控制芯片内设置电磁阀的开关频率与开关时间，随后打开控制开关；
[0019]S2、打开一组高压加筋料斗的进料口后加入加筋材料，随后关闭进料口，并压紧高压密封圈，添加完成后打开第一手动阀与第三手动阀，随后打开井下高压风阀门，并保证压力表的读数比充填管道的压力值大0.1MPa；
[0020]S3、在当前高压加筋料斗进行输送时，打开另一组高压加筋料斗的进料口后加入加筋材料，随后关闭进料口，并压紧高压密封圈；随后，在当前高压加筋料斗内的加筋材料即将输送完成时，打开第二手动阀与第四手动阀，并关闭第一手动阀与第三手动阀；
[0021]S4、重复步骤S1至S3，直至完成充填作业，随后依次关闭控制开关、第四手动阀/第三手动阀、第二手动阀/第一手动阀、以及井下高压风阀门。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]1.本专利技术的井下充填料浆流动过程中的加筋装置及其工艺，通过在井下距离充填出料口10～15m处设置两组高压加筋料斗，并向高压加筋料斗内输入高压风，从而使加筋材料在高压风的驱动下添加到水平充填管道内并与处于流动状态的料浆充分混合，不仅提高了充填体的质量，还降低水泥用量，进而降低充填成本。
[0024]2.本专利技术的井下充填料浆流动过程中的加筋装置及其工艺，通过采用高压风作为运输加筋材料的动力源，不仅能够将加筋材料运至充填管道内，还能利用高压风的冲击作用使加筋材料与充填料浆混合均匀，在充填料浆搅拌不均匀、产生分层离析的情况下对充
填料浆进行辅助搅拌，提高充填料浆的和易性。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的井下充填料浆流动过程中的加筋装置的结构示意图；
[0026]图2是本专利技术的井下充填料浆流动过程中的加筋工艺的流程示意图；
[0027]附图中各部件的标记如下：10、高压加筋料斗；11、高压密封圈；12、安全阀；13、进料口；14、支架；20、井下高压风管；30、充填管道；40、高压风输入总管；41、井下高压风阀门；42、压力表；43、高压风输入支管；44、第一手动阀；45、第二手动阀；50、下料总管；51、下料支管；52、第三手动阀；53、第四手动阀；60、电磁阀；61、控制开关；62、控制芯片；63、动力电池。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0029]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0030]另外，还需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井下充填料浆流动过程中的加筋装置，其特征在于，包括两组具有进料口(13)与出料口的高压加筋料斗(10)、分别向两组所述高压加筋料斗(10)输入高压风的高压风输入组件、以及一端分别与两组所述出料口连接的加筋材料输送管路，所述加筋材料输送管路的另一端与充填管道(30)连接，所述加筋材料输送管路上设置有加筋材料输送控制组件，并在所述加筋材料输送管路与所述充填管道(30)的连接处设置有气液分离气垫。2.根据权利要求1所述的井下充填料浆流动过程中的加筋装置，其特征在于，所述高压风输入组件包括井下高压风管(20)、一端与所述井下高压风管(20)连接的高压风输入总管(40)、以及一端与所述高压风输入总管(40)的另一端连接的两组高压风输入支管(43)，两组所述高压风输入支管(43)分别对应与设置于两组所述高压加筋料斗(10)上的两组进风口连接。3.根据权利要求2所述的井下充填料浆流动过程中的加筋装置，其特征在于，所述高压风输入总管(40)上设置有井下高压风阀门(41)与压力表(42)，两组所述高压风输入支管(43)上分别设置有第一手动阀(44)与第二手动阀(45)。4.根据权利要求1所述的井下充填料浆流动过程中的加筋装置，其特征在于，所述出料口设置于所述高压加筋料斗(10)的底端，所述加筋材料输送管路包括一端分别与两组所述出料口连接的两组下料支管(51)、以及一端与两组所述下料支管(51)的另一端连接的下料总管(50)，所述下料总管(50)的另一端与所述充填管道(30)连接，所述下料总管(50)与所述充填管道(30)彼此垂直设置。5.根据权利要求4所述的井下充填料浆流动过程中的加筋装置，其特征在于，两组所述下料支管(51)上分别设置有第三手动阀(52)与第四手动阀(53)，所述加筋材料输送控制组件与气液分离气垫设置于所述下料总管(50)上。6.根据权利要求5所述的井下充填料浆流动过程中的加筋装置，其特征在于，所述气液分离气垫设置于所述下料总管(50)的底端，所述加筋材料输送控制组件包括设置于所述下料总管(50)的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳小胜，莫东旭，罗佳，刘权，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：