地面制浆、井下储浆的智能可回收封孔系统技术方案

地面制浆、井下储浆的智能可回收封孔系统，包括地面制浆储浆系统、主输浆管、主回浆管、井下储浆及输送系统、井下注浆主管、井下回浆主管和橡胶囊袋可复用封孔器；地面制浆储浆系统的出液口通过主输浆管与井下储浆及输送系统的进液口连接，井下储浆及输送系统的出液口通过井下注浆主管与橡胶囊袋可复用封孔器的进液口连接，橡胶囊袋可复用封孔器通过井下回浆主管、主回浆管与地面制浆储浆系统的回浆口连接。本实用新型专利技术利用控制系统实现注浆封孔高度智能化，做到封孔压力精确自由控制、钻孔封孔始终自动保压，抽釆结束后封孔材料自动回收，封孔器也可回收重复利用，具有操作简单、自动化程度高、工人劳动强度低，节约成本等优点。节约成本等优点。节约成本等优点。

【技术实现步骤摘要】
地面制浆、井下储浆的智能可回收封孔系统


[0001]本技术属于煤矿瓦斯抽采
，具体涉及一种地面制浆、井下储浆的智能可回收封孔系统。

技术介绍

[0002]传统的瓦斯抽釆封孔工艺一般是在抽釆钻孔成孔之后，插入封孔器，工人向搅拌桶内按一定比例加入封孔材料和水充分搅拌形成浆液，用注浆泵向封孔器内注入浆液，待浆液凝固之后即可将抽釆管连接抽釆管路进行瓦斯抽釆，这种封孔工艺存在着封孔材料运输成本高、劳动强度高、操作复杂、成功率低、受工人的操作水平影响较大，浆液在封孔器中凝固之后如果钻孔受采动影响发生变形很容易形成漏气影响瓦斯抽釆浓度，另外封孔器和封孔材料不能回收再利用成本较高。

技术实现思路

[0003]本技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种地面制浆、井下储浆的智能可回收封孔系统。
[0004]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：地面制浆、井下储浆的智能可回收封孔系统，包括地面制浆储浆系统、主输浆管、主回浆管、井下储浆及输送系统、井下注浆主管、井下回浆主管和橡胶囊袋可复用封孔器；地面制浆储浆系统的出液口通过主输浆管与井下储浆及输送系统的进液口连接，井下储浆及输送系统的出液口通过井下注浆主管与橡胶囊袋可复用封孔器的进液口连接，橡胶囊袋可复用封孔器的回液口通过井下回浆主管与主回浆管的一端口连接，井下回浆主管的另一端口通过主回浆管与地面制浆储浆系统的回浆口连接。
[0005]地面制浆储浆系统包括料仓、搅拌桶和皮带输送机，皮带输送机的进料端位于料仓出料口下方，搅拌桶顶部设有入料口，皮带输送机的出料端通过转载导料板与入料口连接，搅拌桶顶部设有第一搅拌电机，第一搅拌电机主轴传动连接有设在搅拌桶内的第一搅拌器，搅拌桶上侧部连接有供水管，供水管上设有供水电磁阀门和第一流量传感器，搅拌桶内壁下部设有第一密度传感器和黏度传感器，搅拌桶内壁上部和下部均设有第一液位传感器。
[0006]井下储浆及输送系统包括储浆桶，储浆桶顶部设有第二搅拌电机，第二搅拌电机主轴传动连接有设在储浆桶内的第二搅拌器，主输浆管两端口分别与搅拌桶下侧部和储浆桶侧部连接，主输浆管上设有临近搅拌桶的地面输浆泵站和临近储浆桶的井下输浆泵站，主输浆管上设有位于搅拌桶与地面输浆泵站之间的第一电磁阀门，主输浆管上在井下输浆泵站进液口和出液口处分别设有第二电磁阀门和第三电磁阀门，储浆桶内壁下部设有第二密度传感器，储浆桶内壁上部和下部均设有第二液位传感器。
[0007]井下巷道内的钻孔钻有若干个，其中沿巷道长度方向均匀间隔布置的钻孔为一组，每一组钻孔内均设置一个橡胶囊袋可复用封孔器；每个橡胶囊袋可复用封孔器包括第
一橡胶囊袋、第二橡胶囊袋、囊袋内注浆管和囊袋间注浆管，第一橡胶囊袋和第二橡胶囊袋的中心孔插设有一根抽采管，第一橡胶囊袋位于第二橡胶囊袋下方，囊袋内注浆管自下而上依次穿过第一橡胶囊袋和第二橡胶囊袋，囊袋内注浆管上端封堵，囊袋内注浆管上设有位于第一橡胶囊袋内的第一注浆孔和位于第二橡胶囊袋内的第二注浆孔，囊袋间注浆管上端口自下而上穿过第一橡胶囊袋后伸入到第一橡胶囊袋和第二橡胶囊袋之间；
[0008]囊袋内注浆管的下端口连接有第一三通管，囊袋内注浆管下部设有第一压力传感器和第二流量传感器，第一三通管的第二接口通过第一注浆软管与井下注浆主管连接，第一三通管的第三接口通过第一回浆软管与井下回浆主管连接，第一三通管的第二接口上设有第四电磁阀门，第一三通管的第三接口上设有第五电磁阀门；
[0009]囊袋间注浆管的下端口连接有第二三通管，囊袋间注浆管下部设有第二压力传感器和第三流量传感器，第二三通管的第二接口通过第二注浆软管与井下注浆主管连接，第二三通管的第三接口通过第二回浆软管与井下回浆主管连接，第二三通管的第二接口上设有第六电磁阀门，第二三通管的第三接口上设有第七电磁阀门。
[0010]井下注浆主管的进口端与储浆桶下侧部连接，井下注浆主管沿浆液流向依次设有第八电磁阀门、井下注浆泵站、第四流量传感器、第九电磁阀门和第三压力传感器。
[0011]井下回浆主管的出口端连接有一个第三三通管，井下回浆主管上沿浆液流向依次设有第四压力传感器、第十电磁阀门、第五流量传感器和井下回浆泵站，第三三通管的第二接口与储浆桶上侧部连接，第三三通管的第二接口上设有第十一电磁阀门，主回浆管两端口分别与第三三通管的第三接口和搅拌桶上侧部连接，第三三通管的第三接口上设有第十二电磁阀门，主回浆管上设有临近搅拌桶的第十三电磁阀门和地面回浆泵站。
[0012]采用上述技术方案，本技术具有以下技术效果：
[0013]1、本技术中的控制系统包括主控PLC控制器、井下PLC控制器和上位机，主控PLC控制器主要负责根据制浆、储浆、输浆要求及流量传感器、密度传感器、黏度传感器、液位传感器反馈的信息控制地面制浆装置、第一搅拌电机、地面输浆泵站、地面回浆泵站及电磁阀门等进行相应的动作，并将相关信息显示在上位机的显示屏上，并可根据需要调整制浆量、输浆量、储浆量等关键数据，并和井下储浆及输送系统通过网络实时通信显示井下储浆及输送系统的关键数据信息，并可对井下储浆及输送系统进行自动或者人工控制，对钻孔、井下储浆及输送系统警示信息进行预警提示。上位机内置组态软件，可以存储地面储浆制浆系统、井下储浆及输送系统等控制单元的相关数据，也可以对相关参数予以修正、控制井上井下执行机构执行响应的动作。井下PLC控制器用于控制井下储浆及输送系统储浆、输浆要求及流量传感器、密度传感器、液位传感器、压力传感器、流量传感器反馈的信息控制第二搅拌电机、井下输浆泵站、井下回浆泵站及电磁阀门等进行相应的动作。
[0014]2、在制浆时，主控PLC控制器根据制浆量和制浆浓度控制供水管的注水量及料仓下料量。密度传感器和黏度传感器安装在搅拌桶的相应位置，用于实时测定浆液的粘稠度和密度信息并传输至主控PLC控制器，自动上料装置回根据主控PLC控制器设定的浆液量和密度信息向注过水的搅拌桶内加入一定量的制浆料。
[0015]3、在巷道内设有用于监测各个橡胶囊袋可复用封孔器的触摸显示屏，触摸显示屏上显示组内钻孔的各项信息，包括钻孔编号、橡胶囊袋内压力值、中间段压力值、橡胶囊袋段注浆量、中间段注浆量，三通管上的流量传感器、压力传感器、电磁阀门通过信号控制线
与触摸显示屏连接，可根据压力和流量信息对电磁阀门进行人工或自动控制，可采集组内各个钻孔内的橡胶囊袋和两橡胶囊袋中间段浆液注入量信息、压力信息，对失压钻孔进行提示预警，并将各项信息传送至井下PLC控制器。
[0016]4、本技术在地面进行制浆的具体过程为：按照预定制浆量，主控PLC控制器向供水管进口连接的供水泵发出指令，同时指令皮带输送机、第一搅拌电机、料仓下部的螺旋给料机均启动、供水电磁阀门打开，向搅拌桶内注入一定量的水，根据第一流量传感器信息判断达到预定水量停止注水，螺旋给料机将固体物料定量输送到皮带输送机上，皮带输送机将固体物料输送到搅拌桶内，第一搅拌电机带动第一搅拌器开始搅拌，使材料和水充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.地面制浆、井下储浆的智能可回收封孔系统，其特征在于：包括地面制浆储浆系统、主输浆管、主回浆管、井下储浆及输送系统、井下注浆主管、井下回浆主管和橡胶囊袋可复用封孔器；地面制浆储浆系统的出液口通过主输浆管与井下储浆及输送系统的进液口连接，井下储浆及输送系统的出液口通过井下注浆主管与橡胶囊袋可复用封孔器的进液口连接，橡胶囊袋可复用封孔器的回液口通过井下回浆主管与主回浆管的一端口连接，井下回浆主管的另一端口通过主回浆管与地面制浆储浆系统的回浆口连接。2.根据权利要求1所述的地面制浆、井下储浆的智能可回收封孔系统，其特征在于：地面制浆储浆系统包括料仓、搅拌桶和皮带输送机，皮带输送机的进料端位于料仓出料口下方，搅拌桶顶部设有入料口，皮带输送机的出料端通过转载导料板与入料口连接，搅拌桶顶部设有第一搅拌电机，第一搅拌电机主轴传动连接有设在搅拌桶内的第一搅拌器，搅拌桶上侧部连接有供水管，供水管上设有供水电磁阀门和第一流量传感器，搅拌桶内壁下部设有第一密度传感器和黏度传感器，搅拌桶内壁上部和下部均设有第一液位传感器。3.根据权利要求2所述的地面制浆、井下储浆的智能可回收封孔系统，其特征在于：井下储浆及输送系统包括储浆桶，储浆桶顶部设有第二搅拌电机，第二搅拌电机主轴传动连接有设在储浆桶内的第二搅拌器，主输浆管两端口分别与搅拌桶下侧部和储浆桶侧部连接，主输浆管上设有临近搅拌桶的地面输浆泵站和临近储浆桶的井下输浆泵站，主输浆管上设有位于搅拌桶与地面输浆泵站之间的第一电磁阀门，主输浆管上在井下输浆泵站进液口和出液口处分别设有第二电磁阀门和第三电磁阀门，储浆桶内壁下部设有第二密度传感器，储浆桶内壁上部和下部均设有第二液位传感器。4.根据权利要求2或3所述的地面制浆、井下储浆的智能可回收封孔系统，其特征在于：井下巷道内的钻孔钻有若干个，其中沿巷道长度方向均匀间隔布置的钻孔为一组，每一组钻孔内均设置一个橡胶囊袋可复用封孔器；每个橡胶囊袋可复用封孔器包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振锋，王宇，王永龙，孙金宝，蒋静宇，郭军杰，白志强，曹良超，王琼霄，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：