一种煤矿防灭火制浆方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种煤矿防灭火制浆方法及装置，包括粉煤灰灰仓、定量给料机、混料均浆罐、制浆给料泵、浓缩制浆器与成品浆液罐，所述定量给料机固定安装于粉煤灰灰仓的出料口处，所述定量给料机的出口端固定安装有管式螺旋输送机，所述管式螺旋输送机的出料口连通混料均浆罐，所述制浆给料泵连通混料均浆罐与浓缩制浆器，所述浓缩制浆器的出料口下方设置有成品浆液罐；通过浓缩制浆器并联合粉煤灰灰仓、定量给料机、管式螺旋输送器、混料均浆罐、制浆给料泵及成品浆液罐，实现连续输送、连续灰浆制备并易于调节，做到无人值守且保持所制成品灰浆浓度稳定。灰浆浓度稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿防灭火制浆方法及装置


[0001]本专利技术涉及矿井生产
，具体为一种煤矿防灭火制浆方法及装置。

技术介绍

[0002]煤炭开采就是在井下将煤层采空，随后煤层顶板垮落。实际生产中顶板完全垮落后，采空区仍然遗留较多碎煤，且有空气存在，因此煤炭氧化升温和热量积蓄的环境充分，存在发火隐患，极易出现火灾。《煤矿安全规程》第二百六十条要求“开采容易自燃和自燃煤层的矿井，必须采取综合预防煤层自然发火的措施。”为此在《矿井防灭火规范》GB51078
‑
2015中用强制条文的形式明确规定“开采容易自燃煤层的矿井或采用放顶煤开采自燃煤层的矿井，必须建立以灌浆为主的两种及以上综合防灭火系统，并必须建立火灾监测系统。”同时《矿井防灭火规范》GB51078
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2015中规定“灌浆材料可选择黄土、粉煤灰等惰性材料。”[0003]近几年，各地区对水土保持管理越来越严格，因此取用黄土作为煤矿井下灌浆制备材料将会受到限制。粉煤灰是燃煤电厂和工业锅炉的燃烧后废弃物，其完全为惰性材料，因此将粉煤灰作为煤矿井下灌浆制备材料即符合循环经济政策又保护环境。粉煤灰制备灌浆浆液的设备应当是集机械化、自动化为一体，可以根据不同情况下的煤层自燃条件有针对性地制备浆液。
[0004]因此，设计一种实用且能够解决有自燃发火危险的煤矿防灭火制浆方法及装置非常必要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种煤矿防灭火制浆方法及装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种煤矿防灭火制浆装置，包括粉煤灰灰仓、定量给料机、混料均浆罐与制浆给料泵，所述定量给料机固定安装于粉煤灰灰仓的出料口处，所述定量给料机的出口端固定安装有管式螺旋输送机，所述管式螺旋输送机的出料口连通混料均浆罐，所述制浆给料泵连通混料均浆罐与浓缩制浆器，所述浓缩制浆器的出料口下方设置有成品浆液罐。
[0008]根据上述技术方案，所述浓缩制浆器包括入料分配器、旋流浓缩器与浆液收集槽，所述入料分配器的入口连接制浆给料泵的出浆管，所述入料分配器通过分支管路连接若干个旋流浓缩器，所述旋流浓缩器的溢流液通过管路回流至混料均浆罐，所述浆液收集槽固定安装于旋流浓缩器的底流口处。
[0009]基于一种煤矿防灭火制浆装置的制浆方法，包括以下步骤：
[0010]S100、将粉煤灰导入混料均浆罐制备成为均质的初级浆液；
[0011]S200、将S100制备的均质的初级浆液导入浓缩制浆器内，通过浓缩制浆器获得成品浆液；
[0012]S300、测定成品浆液浓度，反馈信号控制制浆给料泵(5)的流量，保持浆液水灰比
为3:1，并持续输出成品浆液。
[0013]根据上述技术方案，所述S100的具体操作方法为储存在粉煤灰灰仓内的粉煤灰由定量给料机均匀定量给出，再由管式螺旋输送器给入混料均浆罐，同时向混料均浆罐内加水，通过系统自动控制加水量，使混料均浆罐内粉煤灰与水的混料浆初步制备成密度为45g/L～55g/L的浆液。
[0014]根据上述技术方案，所述S200的具体方法为通过制浆给料泵输送入混料浆至浓缩制浆器的入料分配器内，入料分配器入料压力设定为0.43MPa，入料分配器出浆喷入旋流浓缩器，成品浆液直接从旋流浓缩器底流口流出至成品浆液罐，部分液体及一部分细颗粒由上部溢流口溢出至浆液收集槽，浆液收集槽内汇集的液体及一部分细颗粒重力回流至混料均浆罐内，再次进行制浆循环。
[0015]根据上述技术方案，所述S300的具体反馈控制方法为在旋流浓缩器底流口出流管道上安装有压差式浓度计，实时检测成品浆液的浓度，当浓度低于设定值时，系统及时调整制浆给料泵转速以加大浓缩制浆器入料流量，同时减少混料均浆罐内补加水以提高浓缩制浆器的入料浓度，反之则降低浓缩制浆器入料流量，增加混料均浆罐内补加水，降低浓缩制浆器的入料浓度。
[0016]根据上述技术方案，所述浓缩制浆器的具体工作方法为混料浆在设定的压力下沿旋流浓缩器外壁切线方向喷入旋流浓缩器内，绕中心轴做螺旋状旋转运动，从而产生惯性离心力，使旋流浓缩器中心产生一个空气柱，在离心力的作用，煤灰颗粒在径向运动，粗颗粒集中在外沿，并沿锥壁向下从底流口流出，部分液体及一部分细颗粒由上部溢流口溢出，在旋流浓缩器内颗粒的径向速度：
[0017][0018]式中u
p
——颗粒在旋流浓缩器中径向速度，cm/s；
[0019]d——颗粒的直径，cm；
[0020]ρ——颗粒密度，g/cm3；
[0021]ρ0——水的密度，g/cm3；
[0022]——混料浆即颗粒和水的旋转角速度，rad/s；
[0023]r——旋流浓缩器旋转半径，cm；
[0024]u——混料浆动力粘度，Pa
·
s；
[0025]基于颗粒的径向速度公式可知，颗粒的径向速度与离心加速度成正比,对同一颗粒在同一旋转混料浆流的不同位置上，随着旋转半径的增大而增大。
[0026]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0027]一种煤矿防灭火制浆方法及装置通过浓缩制浆器并联合粉煤灰灰仓、定量给料机、管式螺旋输送器、混料均浆罐、制浆给料泵及成品浆液罐，实现连续输送、连续灰浆制备并易于调节，做到无人值守且保持所制成品灰浆浓度稳定。
附图说明
[0028]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实
施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0029]图1为本专利技术的防灭火制浆装置展示图。
[0030]图2为本专利技术的防灭火制浆装置系统图。
[0031]图中：1
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粉煤灰灰仓，2
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定量给料机，3
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管式螺旋输送机，4
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混料均浆罐，5
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制浆给料泵，6
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浓缩制浆器，601
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入料分配器，602
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旋流浓缩器，603
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浆液收集槽，7
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成品浆液罐。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]请参阅图1
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2，本专利技术提供技术方案：一种煤矿防灭火制浆装置，包括粉煤灰灰仓1、定量给料机2、混料均浆罐4与制浆给料泵5，所述定量给料机2固定安装于粉煤灰灰仓1的出料口处，所述定量给料机2的出口端固定安装有管式螺旋输送机3，所述管式螺旋输送机3的出料口连通混料均浆罐4，所述制浆给料泵5连通混料均浆罐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿防灭火制浆装置，包括粉煤灰灰仓(1)、定量给料机(2)、浓缩制浆器(6)与成品浆液罐(7)，其特征在于，所述定量给料机(2)固定安装于粉煤灰灰仓(1)的出料口处，所述定量给料机(2)的出口端固定安装有管式螺旋输送机(3)，所述管式螺旋输送机(3)的出料口连通混料均浆罐(4)，所述制浆给料泵(5)连通混料均浆罐(4)与浓缩制浆器(6)，所述浓缩制浆器(6)的出料口下方设置有成品浆液罐(7)。2.根据权利要求1所述的一种煤矿防灭火制浆装置，其特征在于，所述浓缩制浆器(6)包括入料分配器(601)、旋流浓缩器(602)与浆液收集槽(603)，所述入料分配器(601)的入口连接制浆给料泵(5)的出浆管，所述入料分配器(601)通过分支管路连接若干个旋流浓缩器(602)，所述旋流浓缩器(602)的溢流口通过管路回流连接混料均浆罐(4)，所述浆液收集槽(603)固定安装于旋流浓缩器(602)的底流口处。3.基于权利要求1
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2所述的一种煤矿防灭火制浆装置的制浆方法，其特征在于，包括以下步骤：S100、将粉煤灰导入混料均浆罐(4)制备成为均质的初级浆液；S200、将S100制备的均质的初级浆液导入浓缩制浆器(6)内，通过浓缩制浆器(6)获得成品浆液；S300、测定成品浆液浓度，反馈信号控制制浆给料泵(5)的流量，保持浆液水灰比为3:1，并持续输出成品浆液。4.根据权利要求3所述的一种煤矿防灭火制浆装置的制浆方法，其特征在于，所述S100的具体操作方法为储存在粉煤灰灰仓(1)内的粉煤灰由定量给料机(2)均匀定量给出，再由螺旋输送器给入混料均浆罐(4)，同时向混料均浆罐(4)内加水，通过系统自动控制加水量，使混料均浆罐(4)内粉煤灰与水的混料浆初步制备成密度为45g/L～55g/L的浆液。5.根据权利要求3所述的一种煤矿防灭火制浆装置的制浆方法，其特征在于，所述S200的具体方法为通过制浆给料泵(5)输送入混料浆至浓缩制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊，剧殿臣，
申请(专利权)人：北京圆之翰工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：