專利名稱：一種礦山井下漿體充填設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對礦山井下采空區(qū)進行充填的設(shè)備，特別涉及到一種采用重力自流輸送與氣力輸送兩種方法相結(jié)合，將膠結(jié)性漿體充填到井下采空區(qū)的充填設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，礦山開采作業(yè)中，地下資源的開采不斷破壞地下原有物質(zhì)組成形態(tài)、地下水流場、原巖應(yīng)力場等平衡，并形成地下采空區(qū)。當(dāng)開采作業(yè)的過程未超出設(shè)定的控制范圍時，其作業(yè)過程是安全的；當(dāng)開采作業(yè)的過程失控，超出設(shè)定的控制范圍時，將會發(fā)生諸如冒頂、突水、地表塌陷、泥石流或地表水涌入井下、大規(guī)模地壓活動等礦山安全事故。這些安全事故的發(fā)生均與采空區(qū)的存在具有密切的聯(lián)系，如果在開采作業(yè)中對采空區(qū)進行高質(zhì)量的充填工作，上述安全事故即可得到有效的防控，因此，大多數(shù)礦山在礦石開采過程中隨著回采工作面的推進，逐步用充填料充填采空區(qū)，保障礦石開采工作的順利開展。礦山根據(jù)礦體形態(tài)變化復(fù)雜程度、礦體厚度、礦體生成角度、礦石圍巖穩(wěn)定情況和礦藏開采時所要求的損失率等情況，對充填要求不高的情況可以利用采礦過程中的廢石、選廠尾砂、冶煉廠爐渣等直接充填采空區(qū)，對充填要求較高的情況需要采用膠結(jié)性漿體對采空區(qū)進行充填，例如采用水泥或水泥代用品與脫泥尾砂或沙石配制而成的混凝土充填采空區(qū)。采用膠結(jié)性漿體充填采空區(qū)的輸送方法有重力自流輸送、混凝土泵輸送、電耙輸送等方法。重力自流輸送對混凝土漿體配比和砂石粒徑的要求不高，但必須具備兩個先決條件:1、混凝土流動性較好；2、充填系統(tǒng)有適當(dāng)?shù)某涮畋毒€，否則，有些采空區(qū)達不到充填要求。混凝土泵輸送對混凝土的配比和砂石粒徑的要求比較嚴(yán)格，并且設(shè)備體投資積大、磨損嚴(yán)重、維護和保養(yǎng)困難。電耙輸送工作簡易，系統(tǒng)工作可靠，但需要將混凝土輸送充填點，且輸送距離短，勞動強度大。

發(fā)明內(nèi)容
為了將膠結(jié)性漿體高效快速輸送到充填區(qū)，本發(fā)明提供一種采用重力自流輸送與氣力輸送兩種方法相結(jié)合將膠結(jié)性漿體充填到井下采空區(qū)的充填設(shè)備。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:鐘閥通過法蘭盤安裝在進料罐上用于控制混凝土漿體進入進料罐。鐘閥的工作原理為:當(dāng)安裝在支架上的氣缸在高壓氣作用下驅(qū)動活塞桿與鐘形活塞向下運動，鐘閥打開，漿體可以流入進料罐；當(dāng)氣缸在高壓氣作用下驅(qū)動活塞桿與鐘形活塞向上運動至與密封圈位置時，鐘閥關(guān)閉，阻止?jié){體流入進料罐。進料罐上下兩端為半球體，中間為圓柱體的壓力容器，進料罐上端設(shè)有進料口，通過法蘭盤與鐘閥聯(lián)接，在進料罐上端半球上安裝有進氣閥和進氣管用于控制高壓氣進入進料罐，在進料罐下端安裝輸送管道用于膠結(jié)性漿體的輸送。該漿體充填設(shè)備的工作原理為:當(dāng)充填點適合于重力自流輸送充填時，鐘閥打開，進氣閥關(guān)閉，混凝土漿體通過鐘閥料斗流入進料罐，漿體在本身重量的作用下通過輸送管輸送至充填區(qū)，實現(xiàn)混凝土漿體的重力自流輸送。如果采空區(qū)水平距離較遠(yuǎn)，進入進料罐和輸送管內(nèi)的混凝土漿體不能自流，就不可能將混凝土漿體輸送到充填點，當(dāng)出現(xiàn)上述情況時應(yīng)立即將鐘閥關(guān)閉，切斷混凝土漿體流入鐘閥，然后打開進氣閥，高壓氣體進入密閉的進料罐內(nèi)，在高壓氣作用下將輸送管道和進料罐內(nèi)的混凝土漿體輸送到充填點，實現(xiàn)混凝土衆(zhòng)體的氣力輸送。本發(fā)明是重力自流輸送與氣力輸送兩種方法相結(jié)合，具有設(shè)備簡單、輸送能力大、輸送距離長、投資少、對混凝土的配比和砂石粒徑的要求不高等優(yōu)點。下面結(jié)合附圖和實施例對發(fā)明專利進一步說明。


圖1為本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明鐘閥結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方案圖1中，1、鐘閥，2、進料罐，3、進氣管，4、進氣閥，5、輸送管，13、泥漿，14、充填場。圖1中，鐘閥(I)通過法蘭盤與進料罐(2)進料口相聯(lián)接，進氣閥⑷通過進氣管
(3)安裝在進料罐(2)上部，輸送管(5)安裝在進料罐(2)下端。圖2中，6、氣缸，7、活塞桿，8、支架，9、料斗，10、密封圈，11、鐘形活塞，12閥座。在圖2中，氣缸(6)通過法蘭與支架(8)聯(lián)接，在高壓氣的作用下，氣缸(6)通過活塞桿(7)驅(qū)動鐘形活塞(11)做上下運動，用于開啟和關(guān)閉鐘閥(I);支架(8)安裝在料斗(9)內(nèi)，料斗(9)通過法蘭與閥座組(12)相聯(lián)接，并在兩法蘭中間放置密封圈(10)。
權(quán)利要求
1.一種礦山井下漿體充填設(shè)備，它由鐘閥、進料罐、進氣管、進氣閥和輸送管組成，其特征在于鐘閥安裝在進料罐上，用于控制混凝土漿體進入進料罐，在進料罐上端安裝有進氣閥和進氣管，用于控制高壓氣進入進料罐，在進料罐下端安裝輸送管，用于漿體輸送；當(dāng)充填點適合于重力自流輸送充填時，鐘閥打開，進氣閥關(guān)閉，混凝土漿體通過鐘閥料斗流入進料罐，并通過輸送管將混凝土漿體輸送至充填區(qū)，實現(xiàn)漿體重力自流輸送，如果不能自流輸送時，關(guān)閉鐘閥，打開進氣閥，在高壓氣作用下將混凝土漿體輸送到充填點，實現(xiàn)漿體氣力輸送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山井下漿體充填設(shè)備，其特征在于進料罐上下兩端為半球體，中間為圓柱體的壓力容器，上端設(shè)有進料口與鐘閥聯(lián)接，右上端設(shè)有進氣閥和進氣管，下端安裝輸送管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山井下漿體充填設(shè)備，其特征在于鐘閥由氣動缸、活塞桿、支架、料斗、密封圈、鐘形活塞和閥座組成，氣動缸通過法蘭與支架聯(lián)接，在高壓氣的作用下，氣動缸通過活塞桿驅(qū)動鐘形活塞做上下運動，用于開啟和關(guān)閉鐘閥，支架安裝在料斗內(nèi)，料斗通過法蘭與閥座組相聯(lián)接，并在兩法蘭中間放置密封圈。
全文摘要
一種礦山井下漿體充填設(shè)備，它由鐘閥、進料罐、進氣管、進氣閥和輸送管組成。鐘閥安裝在進料罐上，用于控制混凝土漿體進入進料罐，在進料罐上端安裝有進氣閥，用于控制高壓氣進入進料罐，在進料罐下端安裝輸送管，用于漿體輸送。當(dāng)充填點適合于重力自流輸送充填時，鐘閥打開，進氣閥關(guān)閉，混凝土漿體通過鐘閥料斗流入進料罐，漿體在本身重力作用下通過輸送管輸送至充填區(qū)，實現(xiàn)漿體重力自流輸送。如果不能自流輸送時，關(guān)閉鐘閥，打開進氣閥，在高壓氣作用下將混凝土漿體輸送到充填點，實現(xiàn)漿體氣力輸送。本發(fā)明將重力自流輸送與氣力輸送相結(jié)合，具有設(shè)備簡單、輸送能力大、輸送距離長、投資少、對混凝土的配比和砂石粒徑的要求不高等優(yōu)點。
文檔編號E21F15/00GK103174456SQ201210393970
公開日2013年6月26日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者徐海良, 李峰, 劉大帥, 陳奇 申請人:中南大學(xué)