【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿井下填充材料制备，尤其涉及一种煤矿井下充填材料的制备装置及方法。
技术介绍
1、煤基固废充填开采是符合煤炭绿色开采和洁净高效利用的重要技术，在低环境损伤开采、矿山固废综合利用、地表沉陷控制等方面具有显著优势。
2、但是，煤矿充填开采技术存在充填成本过高、原料来源不足以及充填体早期强度低等缺陷，限制了充填开采技术的推广应用。传统井下充填材料水泥使用量大、处理方式较为粗放，难以达到满足采空区回填所需的性能指标。
3、因此，针对上述问题，现在研发了一种能够减少水泥使用量，原料来源近，充填成本低的煤矿井下充填材料的制备装置及方法。
技术实现思路
1、为了克服现有技术在充填时水泥使用量大，导致充填成本过高、原料来源不足的缺点，本专利技术提供一种能够减少水泥使用量，原料来源近，充填成本低的煤矿井下充填材料的制备装置及方法。
2、技术方案是：一种煤矿井下充填材料的制备装置及方法，包括有支撑板、混合机构和引导机构，支撑板上设有用于对原料进行充分混合的混合机构，混合机构上设有便于对原料进行搅拌以及导出的引导机构。
3、进一步地，混合机构包括有支撑轮组、混合罐、限位轨道、第一电机和出料组件，支撑板左右两部上侧均连接有支撑轮组，支撑板右部上侧连接有第一电机，第一电机输出轴上连接有混合罐，混合罐左右两部均连接有限位轨道，限位轨道均与相邻的支撑轮组接触，混合罐下部左侧连接有出料组件，在支撑轮组的支撑作用以及限位轨道的限位作用下，第一电机输出轴
4、进一步地，支撑轮组包括有支撑架和支撑轮，支撑板左右两部上侧均连接有支撑架，支撑架前后两部均转动式连接有支撑轮。
5、进一步地，出料组件包括有出料阀和封堵板，混合罐下部左侧连接有出料阀，出料阀的伸缩端上连接有封堵板，封堵板与混合罐卡接。
6、进一步地，引导机构包括有第二电机、丝杆、安装管、移动块、连接杆、固定块和引导架，支撑板左部上侧连接有第二电机，第二电机输出轴上连接有丝杆，第二电机上连接有安装管，安装管与混合罐转动式连接，丝杆上螺纹式连接有多个移动块，安装管上连接有多个固定块，移动块和固定块上均转动式连接有连接杆，相邻的两个连接杆之间均转动式连接有引导架，混合罐在转动时，在引导架的作用下能够提高原料的混合效率，第二电机输出轴转动带动丝杆进行转动，丝杆转动通过螺纹带动移动块向左进行移动，移动块移动通过连接杆带动引导架向上进行移动，从而能够调节引导架的高度，便于对原料进行导出。
7、进一步地，还包括有能够提高原料混合效率和质量的调节机构，调节机构包括有固定座、底板、活动座和液压柱，支撑板中部下侧连接有固定座，固定座上转动式连接有底板，支撑板左右两部下侧均连接有活动座，底板左右两部上侧均连接有液压柱，液压柱的伸缩端均与相邻的活动座滑动并转动式连接，液压柱的伸缩端进行升降通过活动座带动支撑板在底板上进行转动，从而能够带动混合罐进行左右转动，进而能够提高原料在混合罐内的左右流动性，提高原料混合效率和质量。
8、进一步地，还包括有能够对混合罐内壁附着的原料进行刮除的刮壁机构，刮壁机构包括有执行器、转动杆和刮壁架，安装管左右两部均连接有执行器，执行器前后两部均转动式连接有转动杆，同部的转动杆之间连接有刮壁架，刮壁架均与混合罐内壁接触，通过执行器控制转动杆进行转动，转动杆转动带动刮壁架进行转动，从而通过刮壁架对附着在混合罐内壁的原料进行刮除。
9、进一步地，还包括有以下步骤：
10、s1：对来源于选煤厂的浮选尾煤预处理，干燥后对尾煤灰分、粒度、火山灰活性等进行测试分析，确保尾煤粒度分布与水泥相近；
11、s2：称量固体硅酸钠激发剂，按质量分数w＝6％内掺加入浮选尾煤中，并将其导入至混合罐内，通过第一电机输出轴转动带动混合罐进行搅拌均匀，制备成碱激发浮选尾煤备用；
12、s3：将s2中制备的碱激发尾煤准确称量，按w＝30％内掺加入到水泥中，并将其导入至混合罐内进行搅拌均匀制备成胶凝材料备用；
13、s4：将掘进过程产生的煤矸石破碎筛分，分为小于5毫米，5到10毫米和10到15毫米三个粒级，按4：3：3称量，并将其导入至混合罐内进行混合制备成骨料备用；
14、s5：按骨胶比1：5准确称量煤矸石骨料、浮选尾煤胶凝材料，并将其导入至混合罐内进行混合均匀干拌15分钟；
15、s6：搅拌均匀后根据质量浓度78％计算得到加入水的用量，在搅拌的同时分三次加入水，再搅拌5分钟后得到质量浓度为78％的充填料浆，并进行导出；
16、s7：将制备的充填料浆导入模具，养护3到5天成型后进行脱模；
17、s8：对充填料浆进行养护，在常温20到25℃下对其进行养护。
18、本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过使用骨料、胶凝材料、碱激发剂和水为原料进行混合制备充填材料，且骨料为煤矿开采过程中产生的煤矸石，能够达到减少水泥使用量，原料来源近，充填成本低的效果。
19、2、本专利技术通过第二电机输出轴转动带动丝杆进行转动，丝杆转动通过螺纹带动移动块向左进行移动，移动块移动通过连接杆带动引导架向上进行移动，能够达到便于对原料进行搅拌以及导出的效果。
20、3、本专利技术通过液压柱的伸缩端进行升降带动支撑板在底板上进行转动，从而带动混合罐进行左右转动，能够达到提高原料在混合罐内的左右流动性，提高原料混合效率和质量的效果。
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1.一种煤矿井下充填材料的制备装置，其特征在于，包括有支撑板(1)、混合机构(2)和引导机构(3)，支撑板(1)上设有用于对原料进行充分混合的混合机构(2)， 混合机构(2)上设有便于对原料进行搅拌以及导出的引导机构(3)。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下充填材料的制备装置，其特征在于，混合机构(2)包括有支撑轮组(20)、混合罐(21)、限位轨道(22)、第一电机(23)和出料组件(24)，支撑板(1)左右两部上侧均连接有支撑轮组(20)，支撑板(1)右部上侧连接有第一电机(23)，第一电机(23)输出轴上连接有混合罐(21)，混合罐(21)左右两部均连接有限位轨道(22)， 限位轨道(22)均与相邻的支撑轮组(20)接触，混合罐(21)下部左侧连接有出料组件(24)， 在支撑轮组(20)的支撑作用以及限位轨道(22)的限位作用下，第一电机(23)输出轴转动带动混合罐(21)进行转动， 混合罐(21)转动带动内部的原料进行混合搅拌，搅拌完成后再通过出料组件(24)进行导出。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下充填材料的制备装置，其特征在于，支撑轮
4.根据权利要求3所述的一种煤矿井下充填材料的制备装置，其特征在于， 出料组件(24)包括有出料阀和封堵板，混合罐(21)下部左侧连接有出料阀，出料阀的伸缩端上连接有封堵板， 封堵板与混合罐(21)卡接。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿井下充填材料的制备装置，其特征在于， 引导机构(3)包括有第二电机(30)、丝杆(31)、安装管(32)、移动块(33)、连接杆(34)、 固定块(35)和引导架(36)， 支撑板(1)左部上侧连接有第二电机(30)，第二电机(30)输出轴上连接有丝杆(31)，第二电机(30)上连接有安装管(32)，安装管(32)与混合罐(21)转动式连接，丝杆(31)上螺纹式连接有多个移动块(33)，安装管(32)上连接有多个固定块(35)，移动块(33)和固定块(35)上均转动式连接有连接杆(34)， 相邻的两个连接杆(34)之间均转动式连接有引导架(36)， 混合罐(21)在转动时，在引导架(36)的作用下能够提高原料的混合效率，第二电机(30)输出轴转动带动丝杆(31)进行转动，丝杆(31)转动通过螺纹带动移动块(33)向左进行移动，移动块(33)移动通过连接杆(34)带动引导架(36)向上进行移动， 从而能够调节引导架(36)的高度，便于对原料进行导出。
6.根据权利要求5所述的一种煤矿井下充填材料的制备装置，其特征在于，还包括有能够提高原料混合效率和质量的调节机构(4)， 调节机构(4)包括有固定座(40)、底板(41)、活动座(42)和液压柱(43)，支撑板(1)中部下侧连接有固定座(40)， 固定座(40)上转动式连接有底板(41)，支撑板(1)左右两部下侧均连接有活动座(42)，底板(41)左右两部上侧均连接有液压柱(43)， 液压柱(43)的伸缩端均与相邻的活动座(42)滑动并转动式连接，液压柱(43)的伸缩端进行升降通过活动座(42)带动支撑板(1)在底板(41)上进行转动，从而能够带动混合罐(21)进行左右转动，进而能够提高原料在混合罐(21)内的左右流动性，提高原料混合效率和质量。
7.根据权利要求6所述的一种煤矿井下充填材料的制备装置，其特征在于，还包括有能够对混合罐(21)内壁附着的原料进行刮除的刮壁机构(5)，刮壁机构(5)包括有执行器(50)、转动杆(51)和刮壁架(52)，安装管(32)左右两部均连接有执行器(50)， 执行器(50)前后两部均转动式连接有转动杆(51)， 同部的转动杆(51)之间连接有刮壁架(52)，刮壁架(52)均与混合罐(21)内壁接触， 通过执行器(50)控制转动杆(51)进行转动，转动杆(51)转动带动刮壁架(52)进行转动， 从而通过刮壁架(52)对附着在混合罐(21)内壁的原料进行刮除。
8.根据权利要求7所述的一种煤矿井下充填材料的制备方法，其特征在于，还包括有以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下充填材料的制备装置，其特征在于，包括有支撑板(1)、混合机构(2)和引导机构(3)，支撑板(1)上设有用于对原料进行充分混合的混合机构(2)， 混合机构(2)上设有便于对原料进行搅拌以及导出的引导机构(3)。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下充填材料的制备装置，其特征在于，混合机构(2)包括有支撑轮组(20)、混合罐(21)、限位轨道(22)、第一电机(23)和出料组件(24)，支撑板(1)左右两部上侧均连接有支撑轮组(20)，支撑板(1)右部上侧连接有第一电机(23)，第一电机(23)输出轴上连接有混合罐(21)，混合罐(21)左右两部均连接有限位轨道(22)， 限位轨道(22)均与相邻的支撑轮组(20)接触，混合罐(21)下部左侧连接有出料组件(24)， 在支撑轮组(20)的支撑作用以及限位轨道(22)的限位作用下，第一电机(23)输出轴转动带动混合罐(21)进行转动， 混合罐(21)转动带动内部的原料进行混合搅拌，搅拌完成后再通过出料组件(24)进行导出。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下充填材料的制备装置，其特征在于，支撑轮组(20)包括有支撑架和支撑轮， 支撑板(1)左右两部上侧均连接有支撑架，支撑架前后两部均转动式连接有支撑轮。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿井下充填材料的制备装置，其特征在于， 出料组件(24)包括有出料阀和封堵板，混合罐(21)下部左侧连接有出料阀，出料阀的伸缩端上连接有封堵板， 封堵板与混合罐(21)卡接。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿井下充填材料的制备装置，其特征在于， 引导机构(3)包括有第二电机(30)、丝杆(31)、安装管(32)、移动块(33)、连接杆(34)、 固定块(35)和引导架(36)， 支撑板(1)左部上侧连接有第二电机(30)，第二电机(30)输出轴上连接有丝杆(31)，第二电机(30)上连接有安装管(32)，安装管(32)与混合罐(21)转动式连接，丝杆(31)上螺纹式连接有多个移动块(33)，安装管(32)上连接有多...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋，周宗丰，张团结，高磊，陈讲乐，刘陈陈，孙丽明，赵磊，李晨，魏新生，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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