CN108189234A - 一种注浆/充填快速制浆装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种注浆/充填快速制浆装置及方法，包括气动高供水压力定量水箱、搅拌机和搅拌桶，气动高供水压力定量水箱与搅拌机通过水管管路相连，搅拌机与搅拌桶通过输浆管路相连；所述气动高供水压力定量水箱内设有浮球，浮球上设有压杆，所述气动高供水压力定量水箱上设有机械阀，机械阀上设有活塞，压杆的端部置于活塞上方，所述气动高供水压力定量水箱上还设有气通管路和气体行程通路，所述气通管路和气体行程通路相连。本发明系统中矿用高供水定量水箱、矿用高速搅拌和搅拌桶三部分协调工作，能实现自动定量高效供水，准确控制水灰比，减少工人劳动量，提高了浆液质量。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿注浆治理技术领域，具体涉及一种注浆/充填快速制浆装置及方法。
背景技术
煤矿井下存在大量的注浆、封孔以及充填工程，如巷道注浆加固、底板堵水、防灭火、空洞充填等，采用的材料主要包括水泥、粉煤灰、黄泥、高水及超高水材料等，在这些材料的使用过程中，水灰比和均匀性对材料凝固性能有较大的影响。但受井下的条件限制，在井下注浆/充填作业过程中一般依靠工人经验来控制水灰比和搅拌程度，缺乏相应的装置或系统来调控水灰比、快速均匀连续制浆，严重影响注浆/充填工程质量。
发明内容
本发明提出了一种注浆/充填快速制浆装置及方法，解决了现有煤矿井下注浆/充填工程中难于控制材料水灰比、材料难以均匀混合及不能持续注浆的问题，实现了精确控制材料水灰比、快速搅拌均匀和持续制浆的目的，保证了工程质量和效率。
实现本发明的技术方案是：一种注浆/充填快速制浆装置，包括气动高供水压力定量水箱、搅拌机和搅拌桶，气动高供水压力定量水箱与搅拌机通过水管管路相连，搅拌机与搅拌桶通过输浆管路相连；所述气动高供水压力定量水箱内设有浮球，浮球上设有压杆，所述气动高供水压力定量水箱上设有机械阀，机械阀上设有活塞，压杆的端部置于活塞上方，所述气动高供水压力定量水箱上还设有气通管路和气体行程通路，所述气通管路和气体行程通路相连。
所述搅拌机上设有进料口、出浆口和定位叶片，高速搅拌机侧壁上设有回浆管路，出浆口下端设有出浆管，出浆管与涡轮的进口相连，回浆管路与涡轮的出口相连，涡轮与防爆电动机Ⅰ相连，所述回浆管路、出浆管与输浆管路通过三通换向阀相连。
所述搅拌桶上设有防爆电动机Ⅱ，防爆电动机Ⅱ的输出轴上连接有搅拌器。
所述气动高供水压力定量水箱上还设有高压球阀和高压水管。
所述气动高供水压力定量水箱与水管管路之间设有气动蝶阀。
所述的注浆/充填快速制浆装置制浆的方法，步骤如下：
（a）利用气体行程通路打开高压球阀，此时气动蝶阀关闭，高供水压力定量水箱开始加水，此时脚踏式两位五通换向阀处于打开状态；气动高供水压力定量水箱内水量达到设定量时，浮球带动撑杆上升，关闭机械阀，气动高供水压力定量水箱停止供水；
（b）开启搅拌机，同时按下水箱装置中的脚踏式两位五通换向阀，利用气体行程通路自动打开气动蝶阀，气动高供水压力定量水箱内的水通过水管管路进入搅拌机内，再向搅拌机内添加定量的注浆材料，注浆材料搅拌期间三通换向阀与回浆管路和出浆管之间是连通状态、与输浆管路处于关闭状态；
（c）搅拌完成后，调节三通换向阀与输浆管路连通，浆液通过输浆管路进入搅拌桶内；
（d）搅拌桶对浆液进行搅拌，并通过搅拌桶上设置的闸阀进行排浆。
本发明的有益效果是：本发明系统中矿用高供水定量水箱、矿用高速搅拌和搅拌桶三部分协调工作，能实现自动定量高效供水，准确控制水灰比，减少工人劳动量，提高了浆液质量。本发明能实现快速均匀连续制浆，解决因材料搅拌不均匀而影响注浆/充填工程质量问题，提高了施工工程进度。本发明的矿用气控高水位定量水箱采用气控技术，与电控相比，更安全、可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种注浆/充填快速制浆装置，包括气动高供水压力定量水箱1、搅拌机2和搅拌桶3，搅拌机2为高速搅拌机，气动高供水压力定量水箱1与搅拌机2通过水管管路12相连，搅拌机2与搅拌桶3通过输浆管路22相连；所述气动高供水压力定量水箱1内设有浮球4，浮球4上设有压杆11，所述气动高供水压力定量水箱1上设有机械阀7，机械阀7上设有活塞，压杆11的端部置于活塞上方，所述气动高供水压力定量水箱1与水管管路12之间设有气动蝶阀10；所述气动高供水压力定量水箱1上还设有气通管路8和气体行程通路6，所述气通管路8和气体行程通路6相连。
所述搅拌机2上设有进料口15、出浆口17和定位叶片16，搅拌机2侧壁上设有回浆管路21，出浆口17下端设有出浆管25，出浆管25与涡轮18的进口相连，回浆管路21与涡轮18的出口相连，涡轮18与防爆电动机Ⅰ19相连，所述回浆管路21、出浆管25与输浆管路22通过三通换向阀20相连。定位叶片16的作用是对浆液起到更好的搅拌作用，该浆液被扬送至搅拌桶内时会形成一定涡流（注意回浆管口是紧贴着桶壁设计的，目的让浆液在桶内形成旋流），这样叶片就会相对的起到搅拌作用，省去了动力设备。
所述搅拌桶3上设有防爆电动机Ⅱ26，防爆电动机Ⅱ26的输出轴上连接有搅拌器23。
所述的注浆/充填快速制浆装置制浆的方法，步骤如下：
利用外接气源13调节气体行程通路6控制高压球阀5打开，此时脚踏式换向阀14处于打开状态，对气体通路无影响，气动蝶阀10关闭，气动高供水压力定量水箱1开始加水，浮球4慢慢抬起；浮球4上升到一定高度后其撑杆11尾端关闭机械阀7，气体行程通路6换向，关闭高压球阀5停止水箱供水，同时关闭脚踏式换向阀14调节气体行程通路6打开气动蝶阀10使水箱中水通过水管12一次性泄到高速搅拌机2中，此后水箱继续循环蓄水放水，与此同时，对高速搅拌机2通过加料口15进行加注浆/充填材料；开启搅拌机2进行搅拌，搅拌期间三通换向阀20与回浆管路21和出浆管25之间是连通状态、与输浆管路22处于关闭状态，此期间浆液在加压泵19的旋转下通过回浆管路21被扬送回高速搅拌机内再次搅拌；搅拌完成后，调节三通换向阀20与输浆管路22连通，浆液通过输浆管路22进入搅拌桶3内；搅拌桶3对浆液进行搅拌，来保证浆液均匀和流动性，并通过搅拌桶3上设置的闸阀24进行注浆。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种注浆/充填快速制浆装置，其特征在于：包括气动高供水压力定量水箱（1）、搅拌机（2）和搅拌桶（3），气动高供水压力定量水箱（1）与搅拌机（2）通过水管管路（12）相连，搅拌机（2）与搅拌桶（3）通过输浆管路（22）相连；所述气动高供水压力定量水箱（1）内设有浮球（4），浮球（4）上设有压杆（11），所述气动高供水压力定量水箱（1）上设有机械阀（7），机械阀（7）上设有活塞，压杆（11）的端部置于活塞上方，所述气动高供水压力定量水箱（1）上还设有气通管路（8）和气体行程通路（6），所述气通管路（8）和气体行程通路（6）相连。
2.根据权利要求1所述的注浆/充填快速制浆装置，其特征在于：所述搅拌机（2）上设有进料口（15）、出浆口（17）和定位叶片（16），搅拌机（2）侧壁上设有回浆管路（21），出浆口（17）下端设有出浆管（25），出浆管（25）与涡轮（18）的进口相连，回浆管路（21）与涡轮（18）的出口相连，涡轮（18）与防爆电动机Ⅰ（19）相连，所述回浆管路（21）、出浆管（25）与输浆管路（22）通过三通换向阀（20）相连。
3.根据权利要求1所述的注浆/充填快速制浆装置，其特征在于：所述搅拌桶（3）上设有防爆电动机Ⅱ（26），防爆电动机Ⅱ（26）的输出轴上连接有搅拌器（23）。
4.根据权利要求1所述的注浆/充填快速制浆装置，其特征在于：所述气动高供水压力定量水箱（1）上还设有高压球阀（5）和高压水管（9）。
5.根据权利要求1所述的注浆/充填快速制浆装置，其特征在于：所述气动高供水压力定量水箱（1）与水管管路（12）之间设有气动蝶阀（10），气动蝶阀（10）由脚踏式两位五通换向阀（14）控制。
6.权利要求1-5任一项所述的注浆/充填快速制浆装置制浆的方法，其特征在于步骤如下：
（a）利用气体行程通路（6）控制高压球阀（5）打开，气动高供水压力定量水箱（1）开始加水，此时气动蝶阀（10）为关闭状态；气动高供水压力定量水箱（1）内水量达到设定量时，浮球（4）带动撑杆（11）上升，关闭机械阀（7），气动高供水压力定量水箱（1）自动停止供水；
（b）关闭脚踏式两位五通换向阀（14），气动蝶阀（10）自动打开，气动高供水压力定量水箱（1）内的水通过水管管路（12）进入搅拌机（2）内，开启搅拌机（2）进行搅拌，同时通过加料口（15）向搅拌机（2）内添加注浆材料，搅拌期间三通换向阀（20）与回浆管路（21）和出浆管（25）之间是连通状态、与输浆管路（22）处于关闭状态；
（c）搅拌完成后，调节三通换向阀（20）与输浆管路（22）连通，浆液通过输浆管路（22）进入搅拌桶（3）内；
（d）搅拌桶（3）对浆液进行搅拌，并通过搅拌桶（3）上设置的闸阀（24）进行注浆。
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