CN104047633B - 一种带式紧凑型煤矿膏体充填装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带式紧凑型煤矿膏体充填装置，包括：主料存储装置、皮带机、辅料存储装置、钢制框架、位于钢制框架内部的第一楼板、第二楼板、第三楼板和第四楼板，其中，辅料存储装置固定于第四楼板，在第三楼板上设置有计量装置，在第二楼板上设置有搅拌装置，在第一楼板上设置有料浆缓冲装置，还包括充填泵、控制室单元与电气控制单元。充填泵设置于钢制框架内部，控制室单元与电器控制单元为集装箱式结构，使得煤矿膏体充填装置结构紧凑，减小了土建工程量、节约了施工时间，主料的送料方式为带式送料，具有占地面积小的优点，从而有效降低了煤矿膏体充填装置的运转功率，达到降低了煤矿膏体充填装置的成本的目的。

Description

一种带式紧凑型煤矿膏体充填装置

技术领域

本发明涉及一种矿井采空区充填装置。具体地说涉及一种带式紧凑型煤矿膏体充填装置。

背景技术

煤矿采空区是指在煤矿开采过程中，将煤炭和其它矿石运走后地下留下的空洞或空腔，如不对其进行充填，会造成地面的沉降和陷落，使得村庄、管线、桥梁和铁路被破坏；农田下陷则会引起大面积的积水和土地盐渍化而无法耕种，另外，煤矿采空区的形成还会导致环境污染、地下资源回收效率低、煤矿井下事故频发等问题。近年来，煤矿膏体充填技术逐渐被用于解决上述问题。所谓煤矿膏体充填技术，是指把煤矸石、粉煤灰、胶结料、水、城市固体垃圾、河砂等物料制作成膏状的浆体，通过泵压或重力作用，经过充填管道进入地下采空区。经过多年的研究与发展，煤矿膏体充填技术已趋于成熟，当前需要解决的关键问题是提高充填效率、降低充填成本。

中国专利文献CN102865101A公开了一种煤矿采空区充填的方法和充填系统，该系统包括充填料仓、给料机、称量斗、搅拌机、料浆机、充填泵、输送管路、工作面管和三通管，废石料仓、胶结料仓和煤灰料仓分别通过各自给料机与称量斗连接，水池通过水泵与称量斗连接，各称量斗分别与搅拌机入口连接，搅拌机出口通过料浆机与充填泵入口连接，充填泵出口通过输送管路与工作面管连接，工作面管通过三通阀连接到充填点。上述煤矿采空区充填系统充填原料来源广泛、充填系统流程较为简单，可以一定程度上降低生产成本。但上述现有技术中各充填料仓分布较为松散，从而导致充填系统占地面积大、土建工程量多、施工时间长；另外，由于该充填系统结构松 散，充填材料从充填材料仓运送至称量斗的运送距离较长，增加了给料机的堵管几率，易发生故障，进而影响充填效率。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中煤矿膏体充填系统结构松散、占地面积大、不利于施工，且物料从储料装置运送至计量装置的距离长，易使给料机发生故障，从而提出一种带式紧凑型煤矿膏体充填装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明所述的一种带式紧凑型煤矿膏体充填装置，包括：

主料存储装置；

称量装置，设置在所述主料存储装置的下方，适宜于承接所述主料存储装置的落料；

皮带机，与所述称量装置连接设置；

钢制框架，所述钢制框架通过混凝土基座固定于地面，在所述钢制框架上，由上向下依次固定设置有辅料存储装置、计量装置、搅拌装置和料浆缓冲装置；在所述料浆缓冲装置的下方还设置有充填泵，所述充填泵直接放置在地面上；所述计量装置、搅拌装置、料浆缓冲装置和充填泵依次通过连接管道相连接，与所述充填泵还连接设置有膏体输送管道；

其中，在所述辅料存储装置上设置有出料口，与所述出料口连接设置有螺旋输送机，所述螺旋输送机的出料端与所述计量装置连接设置；

所述皮带机的传送带倾斜固定于所述钢制框架上且适宜于将物料运送至所述搅拌装置；

所述充填装置还设置有输水装置，所述输水装置通过输水管道与所述计量装置连接。

在所述皮带机的传送带出料端和所述搅拌装置之间设置有主料缓冲斗。

所述钢制框架包括：

多条平行设置的钢制支腿，每条所述钢制支腿沿竖直方向设置；

钢制支架，在每两条相邻的钢制支腿间设置，交叉固定于所述两条相邻的钢制支腿上；

第一楼板、第二楼板、第三楼板和第四楼板，水平固定在所述钢制支腿上，所述第一楼板、第二楼板、第三楼板和第四楼板沿竖直方向由下向上依次排列，其中所述辅料存储装置固定设置在第四楼板上，所述计量装置固定设置在第三楼板上，所述搅拌装置固定放置在第二楼板上，所述料浆缓冲装置固定放置在第一楼板上。

还包括控制室单元与电气控制单元，所述控制室单元与所述电气控制单元为集装箱式结构，直接放置在地面上。

所述皮带机的传送带与地面之间的夹角为20°。

所述辅料存储装置包括多个粉煤灰筒体和多个胶结料筒体，所述多个粉煤灰筒体和多个胶结料筒体并列设置；在每个粉煤灰筒体和每个胶结料筒体下端设置有出料口，与每个所述出料口连接设置有螺旋输送机，每个所述螺旋输送机的出料端分别与所述计量装置连接设置。

所述辅料存储装置包括两个粉煤灰筒体和两个胶结料筒体。

所述搅拌装置为双卧轴式搅拌装置，所述搅拌装置设置有两套。

所述辅料储存装置与所述第四楼板之间以及所述第一楼板、第二楼板、第三楼板、第四楼板和所述钢制支腿之间，以及所述计量装置与所述第三楼板之间、所述搅拌装置与所述第二楼板之间、所述料浆缓冲装置与所述第一楼板之间均采用螺栓进行连接。

所述连接管道和膏体输送管道均采用丝扣和快速接头进行衔接；所述电气控制单元的线缆采用航空插头进行连接。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的一种带式紧凑型煤矿膏体充填装置，包括主料存储装置、皮带机、钢制框架，所述钢制框架通过混凝土基座固定于地面，在所述钢制框架上，由上向下依次固定设置有辅料存储装置、计量装置、搅拌装置、料浆缓冲装置；所述钢制框架包括：多条平行设置的钢制支腿，每条所述钢制支腿沿竖直方向设置；钢制支架，在每两条相邻的钢制支腿间设置，交叉固定于所述两条相邻的钢制支腿上；第一楼板、第二楼板、第三楼板和第四楼板，水平固定在所述钢制支腿上，所述第一楼板、第二楼板、第三楼板和第四楼板沿竖直方向由下向上依次排列，其中所述辅料存储装置固定设置在第四楼板上，所述计量装置固定设置在第三楼板上，所述搅拌装置固定放置在第二楼板上，所述料浆缓冲装置固定放置在第一楼板上。在所述料浆缓冲装置的下方还设置有充填泵，所述充填泵直接放置在地面上；其中，在所述辅料存储装置上设置有出料口，与所述出料口连接设置有螺旋输送机，所述螺旋输送机的出料端与所述计量装置连接设置；所述计量装置、搅拌装置、料浆缓冲装置和充填泵依次通过连接管道相连接，与所述充填泵还连接设置有膏体输送管道。与传统煤矿膏体充填装置相比，本发明中充填泵设置于所述钢制框架内部，将辅料存储装置、充填泵支撑楼与钢制框架结合在一起，同时，控制室单元与电器控制单元为集装箱式结构，这使得煤矿膏体充填装置结构紧凑，减小了充填装置的占地面积，能显著降低充填装置的体积，从而减小土建工程量、节约施工时间，最终达到节约成本的目的。辅料存储装置与计量装置、搅拌装置和充填泵相对位置接近，辅料存储装置与计量装置间的距离小，不易造成螺旋输送装置由于远距离输送物料而导致的堵管问题，可有效减小装置维修难度、提高生产效率。

(2)本发明所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置，主料的送料方式为带式送料，所述皮带机的传送带倾斜固定于所述第一楼板、第二楼板、第三楼板和第四楼板的一侧且适宜于将物料输送至搅拌装置，采用皮带机进行送料具有占地面积小的优点，从而有效降低了煤矿膏体充填装置的运转功率，进一步降低了煤矿膏体充填装置的成本。

(3)本发明所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置，所述搅拌装置为双卧轴式装置，由两套平行设置的搅拌系统组成，提高了煤矿膏体充填装置的搅拌效率与搅拌质量。

(4)本发明所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置所述辅料储存装置与所述第四楼板之间以及所述第一楼板、第二楼板、第三楼板、第四楼板和所述钢制支腿之间、所述计量装置与所述第三楼板之间、所述搅拌装置与所述第二楼板之间、所述料浆缓冲装置与所述第一楼板之间均采用螺栓进行连接；所述连接管道和膏体输送管道均采用丝扣和快速接头进行衔接；所述电气控制系统的线缆采用航空插头进行连接。这些连接方式安装快捷、便于拆卸，对工人技术要求较低，利于故障的排查和设备的维修。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明所述的一种带式紧凑型煤矿膏体充填装置的结构示意图；

图中附图标记表示为：1-主料存储装置；2-皮带机的传送带；3-辅料存储装置；4-钢制框架；5-第一楼板；6-第二楼板；7-第三楼板；8-第四楼板；9-料浆缓冲装置；10-搅拌装置；11-计量装置；12-螺旋输送机；13-钢制支架；14-称量装置。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置如图1所示，包括：

主料存储装置1，所述主料存储装置为矸石储存仓；

称量装置14，设置在所述主料存储装置的下方，适宜于承接所述主料存储装置的落料；

皮带机，与所述称量装置14连接设置；

钢制框架4，所述钢制框架4通过混凝土基座固定于地面，所述钢制框架4由多条钢制支腿组成，相邻钢制支腿间设置有交叉固定于所述钢制支腿上的钢制支架13，此外，在所述钢制框架中还设置有第一楼板5、第二楼板6、第三楼板7和第四楼板8，所述第一楼板5、第二楼板6、第三楼板7和第四楼板8水平固定在所述钢制支腿上，且沿竖直方向由下向上依次排列；在所述钢制框架4上，由上向下依次固定设置有辅料存储装置3、计量装置11、搅拌装置10和料浆缓冲装置9。所述充填装置还设置有充填泵(附图中未示出)和输水装置(附图中未示出)，所述充填泵设置在所述料浆缓冲装置的下方，所述辅料存储装置3、计量装置11、搅拌装置10、料浆缓冲装置9和充填泵依次通过连接管道相连接；所述输水装置则通过输水管道与所述计量装置连接。

其中，所述辅料存储装置3包括并列设置的两个粉煤灰筒体和两个胶结料筒体；在每个粉煤灰筒体和每个胶结料筒体下端设置有出料口，与每个所述出料口连接设置有螺旋输送机12，每个所述螺旋输送机12的出料口与所述计量装置11中的一个称量斗连接。本实施例中的所述辅料存储装置3固定设置在第四楼板8上；所述计量装置11固定设置在第三楼板7上，本实施例中所述计量装置11包括多个称量斗，分别用于称量每个所述螺旋输送机输送的粉煤灰与胶结料的重量以及来自输水装置的水的重量，本实施例中，所述称量斗的数量为5个。所述搅拌装置10固定放置在第二楼板6上，所述搅拌装置为双卧轴式搅拌装置且设置有两套，每套所述搅拌装置的理论生产率为180m3/h；本实施例中所述皮带机的传送带2倾斜固定于所述第一楼板5、第二楼板6的一侧且适宜于将矸石运送至搅拌装置，所述皮带机的传送带2与地面之间的夹角为20°。所述料浆缓冲装置9固定放置在第一楼板5上，所述充填泵直接放置在地面上，与所述充填泵还连接设置有膏体输送管道。

本实施例中所述两个粉煤灰筒体和两个胶结料筒体与所述第四楼板8之间，以及所述第一楼板5、第二楼板6、第三楼板7、第四楼板8和所述钢制支腿之间，以及所述计量装置11与所述第三楼板7之间，以及所述搅拌装置10与所述第二楼板6之间、所述料浆缓冲装置9与所述第一楼板5之间均采用螺栓进行连接，所述连接管道和膏体输送管道均采用丝扣和快速接头进行衔接。

本实施例中所述带式紧凑型煤矿膏体充填装置的工作过程为：

所述主料存储装置的矸石物料落入所述称量装置进行称量，所述皮带机的传送带2将称量装置14称量的特定量的矸石输送至搅拌装置；同时所述两个粉煤灰筒体中的粉煤灰和所述两个胶结料筒体中的胶结料也分别通过与各自的出料口连接的螺旋输送机输送至所述计量装置的称量斗中，输水装置送过输水管道将水送入所述计量装置的一个称量斗中。所述计量装置对所述粉煤灰、胶结料和水的计量分别进行称量并按照一定比例放料，从所述计量装置出来的物料进入到搅拌装置中进行搅拌；搅拌均匀的填充料通过所述充填泵和膏体输送管道输出进行填充。

实施例2

本实施例所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置如图1所示，包括：

主料存储装置1，所述主料存储装置为矸石储存仓；

称量装置14，设置在所述主料存储装置的下方，适宜于承接所述主料存储装置的落料；

皮带机，与所述称量装置14连接设置；

钢制框架4，所述钢制框架4通过混凝土基座固定于地面，所述钢制框架4由多条钢制支腿组成，相邻钢制支腿间设置有交叉固定于所述钢制支腿上的钢制支架13，此外，在所述钢制框架中还设置有第一楼板5、第二楼板6、第三楼板7和第四楼板8，所述第一楼板5、第二楼板6、第三楼板7和第四楼板8水平固定在所述钢制支腿上，且沿竖直方向由下向上依次排列；在所述钢制框架4上，由上向下依次固定设置有辅料存储装置3、计量装置11、搅拌装置 10和料浆缓冲装置9。所述充填装置还设置有充填泵和输水装置，所述充填泵设置在所述料浆缓冲装置的下方，所述辅料存储装置3、计量装置11、搅拌装置10、料浆缓冲装置9和充填泵依次通过连接管道相连接；所述输水装置则通过输水管道与所述计量装置连接。

其中，所述辅料存储装置3包括并列设置的一个粉煤灰筒体和一个胶结料筒体；在每个粉煤灰筒体和每个胶结料筒体下端设置有出料口，与每个所述出料口连接设置有螺旋输送机12，每个所述螺旋输送机12的出料口与所述计量装置11中的一个称量斗连接。本实施例中的所述辅料存储装置3固定设置在第四楼板8上；所述计量装置11固定设置在第三楼板7上，本实施例中所述计量装置11包括多个称量斗，分别用于称量每个所述螺旋输送机输送的粉煤灰与胶结料的重量以及来自输水装置的水的重量，本实施例中，所述称量斗的数量为3个。所述搅拌装置10固定放置在第二楼板6上，为双卧轴式搅拌装置；所述皮带机的传送带2倾斜固定于所述第一楼板5、第二楼板6、第三楼板7的一侧且适宜于将矸石运送至搅拌装置10，所述皮带机的传送带2与地面之间的夹角为20°；本实施例中所述皮带机的传送带2出料端与所述搅拌装置之间还设置有主料缓冲斗。所述料浆缓冲装置9固定放置在第一楼板5上，所述充填泵直接放置在地面上，与所述充填泵还连接设置有膏体输送管道。

本实施例中所述粉煤灰筒体和胶结料筒体与所述第四楼板8之间，以及所述第一楼板5、第二楼板6、第三楼板7、第四楼板8和所述钢制支腿之间，以及所述计量装置11与所述第三楼板7之间，以及所述搅拌装置10与所述第二楼板6之间、所述料浆缓冲装置9与所述第一楼板5之间均采用螺栓进行连接，所述连接管道和膏体输送管道均采用丝扣和快速接头进行衔接。

本实施例所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置还设置有控制室单元与电气控制单元，所述控制室单元与所述电气控制单元为集装箱式结构，直接设置于地面上，所述控制室单元为PLC系统，所述电气控制单元的线缆采用航空插头进行连接。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式 的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种带式紧凑型煤矿膏体充填装置，包括：

主料存储装置；

称量装置，设置在所述主料存储装置的下方，适宜于承接所述主料存储装置的落料；

皮带机，与所述称量装置连接设置；

其特征在于，还设置有：

钢制框架，所述钢制框架通过混凝土基座固定于地面，在所述钢制框架上，由上向下依次固定设置有辅料存储装置、计量装置、搅拌装置和料浆缓冲装置；在所述料浆缓冲装置的下方还设置有充填泵，所述充填泵直接放置在地面上；所述计量装置、搅拌装置、料浆缓冲装置和充填泵依次通过连接管道相连接，与所述充填泵还连接设置有膏体输送管道；

其中，在所述辅料存储装置上设置有出料口，与所述出料口连接设置有螺旋输送机，所述螺旋输送机的出料端与所述计量装置连接设置；

所述皮带机的传送带倾斜固定于所述钢制框架上且适宜于将物料运送至所述搅拌装置；

所述充填装置还设置有输水装置，所述输水装置通过输水管道与所述计量装置连接；

还包括控制室单元与电气控制单元，所述控制室单元与所述电气控制单元为集装箱式结构，直接放置在地面上。

2.根据权利要求1所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置，其特征在于，在所述皮带机的传送带出料端和所述搅拌装置之间设置有主料缓冲斗。

3.根据权利要求1所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置，其特征在于，所述钢制框架包括：

多条平行设置的钢制支腿，每条所述钢制支腿沿竖直方向设置；

钢制支架，在每两条相邻的钢制支腿间设置，交叉固定于所述两条相邻的钢制支腿上；

第一楼板、第二楼板、第三楼板和第四楼板，水平固定在所述钢制支腿上，所述第一楼板、第二楼板、第三楼板和第四楼板沿竖直方向由下向上依次排列，其中所述辅料存储装置固定设置在第四楼板上，所述计量装置固定设置在第三楼板上，所述搅拌装置固定放置在第二楼板上，所述料浆缓冲装置固定放置在第一楼板上；

所述主料存储装置为矸石储存仓。

4.根据权利要求1所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置，其特征在于，所述皮带机的传送带与地面之间的夹角为20°。

5.根据权利要求3所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置，其特征在于，所述辅料存储装置包括多个粉煤灰筒体和多个胶结料筒体，所述多个粉煤灰筒体和多个胶结料筒体并列设置；在每个粉煤灰筒体和每个胶结料筒体下端设置有出料口，与每个所述粉煤灰筒体和胶结料筒体下端设置的出料口连接设置有螺旋输送机，每个所述螺旋输送机的出料端分别与所述计量装置连接设置。

6.根据权利要求5所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置，其特征在于，所述辅料存储装置包括两个粉煤灰筒体和两个胶结料筒体。

7.根据权利要求6所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置，其特征在于，所述搅拌装置为双卧轴式搅拌装置，所述搅拌装置设置有两套。

8.根据权利要求7所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置，其特征在于，所述辅料储存装置与所述第四楼板之间以及所述第一楼板、第二楼板、第三楼板、第四楼板和所述钢制支腿之间，以及所述计量装置与所述第三楼板之间、所述搅拌装置与所述第二楼板之间、所述料浆缓冲装置与所述第一楼板之间均采用螺栓进行连接。

9.根据权利要求8所述的带式紧凑型煤矿膏体充填装置，其特征在于，所述连接管道和膏体输送管道均采用丝扣和快速接头进行衔接；所述电气控制单元的线缆采用航空插头进行连接。