CN110645044A - 一种注浆充填系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及注浆充填设施技术领域，公开了一种注浆充填系统，包括：矸石制浆子系统、粉煤灰制浆子系统、气化渣制浆子系统和充填子系统；所述充填子系统的进料口同时与所述矸石制浆子系统、所述粉煤灰制浆子系统和所述气化渣制浆子系统连通，所述充填子系统的出料口与覆岩离层连通。本发明提供的注浆充填系统，通过同时设置矸石制浆子系统、粉煤灰制浆子系统、气化渣制浆子系统和充填子系统，处理不同粒径的煤矸石以及粉煤灰、气化渣，大幅度提高煤矸石、粉煤灰、气化渣的处理效率，实现煤电固废的无害化处理，使得煤矸石、粉煤灰、气化渣能够作为减缓地表沉降、尤其是矿井覆岩离层注浆充填减沉的材料。

Description

一种注浆充填系统

技术领域

本发明涉及注浆充填设施技术领域，特别涉及一种注浆充填系统。

背景技术

煤矸石中含有大量的有机成分，同时富含金属、碱土金属和硫化物等，是无机盐类污染源，可通过大气降水淋滤而污染环境。煤矸石从地下运到地表弃置，所处环境的急剧变化使其风化作用加强，促进了可溶性成分的溶解，加重了矸石山的环境污染。

而且随着一些煤矿煤矸石、热电厂粉煤灰、化工厂气化渣的处理压力增大以及国家环保压力的加大，固废的无害化处理亟需实现。传统的固废无害化处理方式包括制砖、作为路基等已跟前述固废的产量不相平衡。煤电固废的无序堆放，不仅占用了大量的土地资源，而且会对大气环境、水体、土壤等产生污染，并可能会产生自燃、崩塌和滑坡等灾害。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术缺陷和应用需求，本申请提出一种注浆充填系统，以解决煤炭开采利用过程中的地面采空塌陷，煤炭资源释放，地表煤矸石、粉煤灰、化工渣等煤电固废地表堆积引发的环境生态污染的问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供一种注浆充填系统，包括：矸石制浆子系统、粉煤灰制浆子系统、气化渣制浆子系统和充填子系统；所述充填子系统的进料口同时与所述矸石制浆子系统、所述粉煤灰制浆子系统和所述气化渣制浆子系统连通，所述充填子系统的出料口与覆岩离层连通。

进一步地，所述矸石制浆子系统包括：上料仓、除铁器、破碎机、制砂机和球磨机；所述上料仓、所述除铁器、所述破碎机、所述制砂机和所述球磨机依次连通，所述上料仓的进料口设置在煤矸石料场，所述球磨机的出料口与所述充填子系统连通。

进一步地，所述矸石制浆子系统还包括：第一皮带机、第二皮带机和中间料仓；所述中间料仓设置在所述制砂机和所述球磨机之间；所述中间料仓通过所述第一皮带机与所述制砂机连通，所述中间料仓通过所述第二皮带机与所述球磨机连通。

进一步地，所述粉煤灰制浆子系统包括：水泥罐、输灰管和制浆机；所述水泥罐、所述输灰管和所述制浆机依次连通，所述水泥罐的进料口设置在厂房外，所述制浆机的出料口与所述充填子系统连通。

进一步地，所述气化渣制浆子系统包括：第一搅拌装置；所述第一搅拌装置的进料口设置在气化渣料场，所述第一搅拌装置的出料口与所述充填子系统连通。

进一步地，所述充填子系统包括：流浆槽、第二搅拌装置和注浆钻孔组件；所述流浆槽、所述第二搅拌装置和所述注浆钻孔组件依次连通。

进一步地，所述注浆钻孔组件包括：注浆泵、注浆管路和注浆钻孔孔口装置；所述注浆泵、所述注浆管路和所述注浆钻孔孔口装置依次连通，所述注浆泵的进料口设置在所述第二搅拌装置中，所述注浆钻孔孔口装置的出料口设置在覆岩离层。

进一步地，所述注浆泵的数量为多个，每个所述注浆泵的进料口均设置在所述第二搅拌装置中。

进一步地，还包括：控制系统；所述控制系统分别与所述矸石制浆子系统、所述粉煤灰制浆子系统、所述气化渣制浆子系统和所述充填子系统电连接。

进一步地，所述破碎机的出料直径为2-10cm，所述球磨机的出料直径为0.106mm-0.125mm，所述制砂机的出料直径为2mm-2cm。

(三)有益效果

本发明提供一种注浆充填系统，通过同时设置矸石制浆子系统、粉煤灰制浆子系统、气化渣制浆子系统和充填子系统，处理不同粒径的煤矸石以及粉煤灰、气化渣，大幅度提高煤矸石、粉煤灰、气化渣的处理效率，实现煤电固废的无害化处理，使得煤矸石、粉煤灰、气化渣能够作为减缓地表沉降、尤其是矿井覆岩离层注浆充填减沉的材料。由此可解决煤炭开采引起的地面采空塌陷问题以及地表煤矸石、粉煤灰、化工渣等煤电固废地表堆积引发的环境生态污染的问题。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例提供的注浆充填系统的结构示意图；

其中，1、上料仓；2、除铁器；3、破碎机；4、制砂机；5、中间料仓；6、球磨机；7、上水管；8、流浆槽；9、第二搅拌装置；10、注浆泵；11、注浆管路；12、注浆钻孔孔口装置；13、上灰口；14、水泥罐；15、输灰管；16、制浆机；17、第一搅拌装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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作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。

本发明实施例提供一种注浆充填系统，如图1所示，包括：矸石制浆子系统、粉煤灰制浆子系统、气化渣制浆子系统和充填子系统。充填子系统的进料口同时与矸石制浆子系统、粉煤灰制浆子系统和气化渣制浆子系统连通，即石制浆子系统、粉煤灰制浆子系统、气化渣制浆子系统同时同用充填子系统，充填子系统的出料口与覆岩离层连通。

该注浆充填系统在工作过程中，矸石制浆子系统能够对煤矸石进行处理，使其呈浆液装输送至充填子系统。粉煤灰制浆子系统能够对粉煤灰进行处理，使其呈浆液装输送至充填子系统。气化渣制浆子系统能够对气化渣进行处理，使其呈浆液装输送至充填子系统。最终充填子系统将各个系统输送的浆液再次处理后输送至覆岩离层，实际的工作过程中，煤矸石、粉煤灰和气化渣的用量可根据注浆的效果自由调配。改变了以前注浆系统只能注单一原料的问题。

需要说明的是，由于煤矸石、粉煤灰和气化渣的量存在区别，在加工过程中，各个系统的数量可根据实际情况进行调整，即矸石制浆子系统、粉煤灰制浆子系统、气化渣制浆子系统和充填子系统均可设置多个。

本发明实施例提供一种注浆充填系统，通过同时设置矸石制浆子系统、粉煤灰制浆子系统、气化渣制浆子系统和充填子系统，处理不同粒径的煤矸石以及粉煤灰、气化渣，大幅度提高煤矸石、粉煤灰、气化渣的处理效率，实现煤电固废的无害化处理，使得煤矸石、粉煤灰、气化渣能够作为减缓地表沉降、尤其是矿井覆岩离层注浆充填减沉的材料。由此可解决煤炭开采引起的地面采空塌陷问题以及地表煤矸石、粉煤灰、化工渣等煤电固废地表堆积引发的环境生态污染的问题。

根据上述实施例，在一个优选的实施例中，如图1所示，矸石制浆子系统包括：上料仓1、除铁器2、破碎机3、制砂机4和球磨机6。上料仓1、除铁器2、破碎机3、制砂机4和球磨机6依次连通，上料仓1的进料口设置在煤矸石料场，球磨机6的出料口与充填子系统连通。球磨机6设有上水管7，按进入球磨机6中矸石量配比用水量一起进入球磨机6球磨制浆。

其中，矸石制浆子系统还包括：第一皮带机、第二皮带机和中间料仓5。中间料仓5设置在制砂机4和球磨机6之间。中间料仓5通过第一皮带机与制砂机4连通，中间料仓5通过第二皮带机与球磨机6连通。

其中，破碎机3的出料直径为2-10cm，球磨机6的出料为120至140目，即0.106mm-0.125mm，制砂机4的出料直径为2mm-2cm。

本实施例中，充填子系统包括：流浆槽8、第二搅拌装置9和注浆钻孔组件。流浆槽8、第二搅拌装置9和注浆钻孔组件依次连通。

其中，注浆钻孔组件包括：注浆泵10、注浆管路11和注浆钻孔孔口装置12。注浆泵10、注浆管路11和注浆钻孔孔口装置12依次连通，注浆泵10的进料口设置在第二搅拌装置9中，注浆钻孔孔口装置12的出料口设置在覆岩离层。

注浆泵10的数量可为多个，每个注浆泵10的进料口均设置在第二搅拌装置9中，以提高整个系统的工作效率。

本实施例中，粉煤灰制浆子系统包括：水泥罐14、输灰管15和制浆机16。水泥罐14、输灰管15和制浆机16依次连通，水泥罐14的进料口设置在厂房外，设有上灰口13。制浆机16的出料口与充填子系统连通。

本实施例中，气化渣制浆子系统包括：第一搅拌装置17。第一搅拌装置17的进料口设置在气化渣料场，第一搅拌装置17的出料口与充填子系统连通。

此外，还包括：控制系统；控制系统分别与所述矸石制浆子系统、所粉煤灰制浆子系统、气化渣制浆子系统和充填子系统电连接，以分别控制各个系统。

矸石制浆子系统配合充填子系统的工作过程中，将煤矸石通过自卸车和装载机运输至上料仓1，上料仓1中的煤矸石经皮带输送至除铁器2除铁后进入破碎机3破碎，再经皮带输送至制砂机4进一步破碎。经破碎机3破碎后的煤矸石小颗粒经第一皮带机运输到中间料仓5。中间料仓5中的煤矸石颗粒经第二皮带机运输进入球磨机6，同时上水管7中水进入球磨机6中，煤矸石和水一起进入球磨机6球磨制浆。经球磨机6球磨制浆后生成的浆液经流浆槽8自然流入第二搅拌装置9二次搅拌。二次搅拌均匀的煤矸石浆液通过注浆泵10经注浆管路11输送至注浆钻孔孔口装置12，进入提前施工完毕等待注浆的钻孔，然后注入设计离层区域。

粉煤灰制浆子系统配合充填子系统的工作过程中，粉煤灰经灰罐车运输至上灰口13高压泵入水泥罐14，经输灰管15输送至制浆机16制成浆液。浆液经流浆槽8流入第二搅拌装置9二次搅拌。二次搅拌均匀的粉煤灰浆液通过注浆泵10经注浆管路11输送至注浆钻孔孔口装置12，进入提前施工完毕等待注浆的钻孔，然后注入设计离层区域。

气化渣制浆子系统配合充填子系统的工作过程中，气化渣经自卸车运输至第一搅拌装置17中，经高压水冲刷制成浆液。浆液通过流浆槽8流入第二搅拌装置9二次搅拌。二次搅拌均匀的气化渣通过注浆泵10经注浆管路11输送至注浆钻孔孔口装置12，进入提前施工完毕等待注浆的钻孔，然后注入设计离层区域。

矸石制浆子系统、粉煤灰制浆子系统、气化渣制浆子系统和充填子系统同时工作，能够将煤矸石、粉煤灰和气化渣的无害化处理，处理不同粒径的煤矸石以及粉煤灰、气化渣，改变了以前注浆系统只能注单一原料的问题。

本发明实施例提供一种注浆充填系统，通过同时设置矸石制浆子系统、粉煤灰制浆子系统、气化渣制浆子系统和充填子系统，处理不同粒径的煤矸石以及粉煤灰、气化渣，大幅度提高煤矸石、粉煤灰、气化渣的处理效率，实现煤电固废的无害化处理，使得煤矸石、粉煤灰、气化渣能够作为减缓地表沉降、尤其是矿井覆岩离层注浆充填减沉的材料。由此可解决煤炭开采引起的地面采空塌陷问题以及地表煤矸石、粉煤灰、化工渣等煤电固废地表堆积引发的环境生态污染的问题。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种注浆充填系统,其特征在于，包括：

矸石制浆子系统、粉煤灰制浆子系统、气化渣制浆子系统和充填子系统；所述充填子系统的进料口同时与所述矸石制浆子系统、所述粉煤灰制浆子系统和所述气化渣制浆子系统连通，所述充填子系统的出料口与覆岩离层连通。

2.根据权利要求1所述的注浆充填系统,其特征在于，所述矸石制浆子系统包括：上料仓、除铁器、破碎机、制砂机和球磨机；

所述上料仓、所述除铁器、所述破碎机、所述制砂机和所述球磨机依次连通，所述上料仓的进料口设置在煤矸石料场，所述球磨机的出料口与所述充填子系统连通。

3.根据权利要求2所述的注浆充填系统,其特征在于，所述矸石制浆子系统还包括：第一皮带机、第二皮带机和中间料仓；所述中间料仓设置在所述制砂机和所述球磨机之间；所述中间料仓通过所述第一皮带机与所述制砂机连通，所述中间料仓通过所述第二皮带机与所述球磨机连通。

4.根据权利要求1所述的注浆充填系统，其特征在于，所述粉煤灰制浆子系统包括：水泥罐、输灰管和制浆机；所述水泥罐、所述输灰管和所述制浆机依次连通，所述水泥罐的进料口设置在厂房外，所述制浆机的出料口与所述充填子系统连通。

5.根据权利要求1所述的注浆充填系统，其特征在于，所述气化渣制浆子系统包括：第一搅拌装置；所述第一搅拌装置的进料口设置在气化渣料场，所述第一搅拌装置的出料口与所述充填子系统连通。

6.根据权利要求1所述的注浆充填系统，其特征在于，所述充填子系统包括：流浆槽、第二搅拌装置和注浆钻孔组件；所述流浆槽、所述第二搅拌装置和所述注浆钻孔组件依次连通。

7.根据权利要求6所述的注浆充填系统，其特征在于，所述注浆钻孔组件包括：注浆泵、注浆管路和注浆钻孔孔口装置；所述注浆泵、所述注浆管路和所述注浆钻孔孔口装置依次连通，所述注浆泵的进料口设置在所述第二搅拌装置中，所述注浆钻孔孔口装置的出料口设置在所述覆岩离层。

8.根据权利要求7所述的注浆充填系统，其特征在于，所述注浆泵的数量为多个，每个所述注浆泵的进料口均设置在所述第二搅拌装置中。

9.根据权利要求1所述的注浆充填系统，其特征在于，还包括：控制系统；所述控制系统分别与所述矸石制浆子系统、所述粉煤灰制浆子系统、所述气化渣制浆子系统和所述充填子系统电连接。

10.根据权利要求2所述的注浆充填系统，其特征在于，所述破碎机的出料直径为2-10cm，所述球磨机的出料直径为0.106mm-0.125mm，所述制砂机的出料直径为2mm-2cm。

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