CN110886590B - 一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置，本发明在注浆时，在分区域进行注浆的同时，利用多个注浆机构对各个区域进行注浆，同时在不同的阶段注入不同的浆液，同时在开始时先注入一定的稀释的浆液，使得浆液流向各个区域，不仅可以简单疏通，而且可以保证浆液的均匀流入，在下一阶段时，在浆液中补入砂粒，并加大注浆压力，这样，砂粒可以有效的对内部的较大的孔隙进行封堵，降低注浆液的损耗，并能够与前一阶段的浆液充分结合，待封堵到一定程度后，再进一步加大注浆压力，可以有效的保证砂粒与注浆层之间的孔隙均充满注浆液，保证注浆液的可靠封堵性能，提高封堵能力，防止出现问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种快速注浆设备，具体是一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置。
背景技术
目前，在煤矿开采过程中，为了防止出现渗水而导致矿井中充水的危险的发生，一般采用注浆的方式来对岩层或者钻孔等各个区域进行封堵，防止地下水渗入矿井中而引起事故，目前的注浆设备一般是通过注浆泵以及注浆头将速凝液注入孔隙内，以便利用速凝的注浆液实现封孔与堵塞的目的，防止地下水的渗出与流入井下。但是目前的这种设备一般采用固定浓度的浆液注入，而这种方式在遇到孔隙较大的位置时不仅难以达到堵塞与封堵密封的效果，而且极大的浪费注浆液，而对于空隙较小的位置，由于压力是不变的，很难实现很好的注入，影响注浆效果与能力。
因此，本发明提供了一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置，其包括注浆剂混料机构、过滤机构和多个注浆机构，其特征在于，所述注浆剂混料机构的输出端连接所述过滤机构，所述过滤机构的输出端连接有多个并联设置的注浆机构，各个所述注浆机构分别同时对相邻的多个区域进行注浆，且所述注浆机构上连接有浓度调节器和砂粒补入机构，所述浓度调节器能够对各个所述注浆机构注浆的浓度进行调节，所述砂粒补入机构能够连接至砂粒补入供应器，其中，在分区域对各个区域进行注浆时，所述注浆机构先通过所述浓度调节器使得所述注浆机构内的浆料稀释，以便以第一浓度注浆液进行注浆第一时间T，然后采用砂粒补入机构向所述注浆机构内补入砂粒颗粒，以便将砂粒颗粒与注浆液同时注浆第二时间t，最后利用所述注浆机构直接将过滤机构过滤后的注浆料液再注浆第三时间D。
进一步，作为优选，所述砂粒补入供应器供应的砂粒的颗粒大小为0.2-5mm，且砂粒与注浆液不发生化学反应。
进一步，作为优选，所述注浆机构上还设置有注浆流量检测器和注浆压力控制器，所述注浆流量检测器对注浆机构的注浆流量进行检测，且所述注浆压力控制器对注浆机构的注浆压力进行控制，所述第一时间T内的注浆压力小于所述第二时间t内的注浆压力，所述第二时间t内的注浆压力小于第三时间D内的注浆压力。
进一步，作为优选，在第一时间T内，当注入的浆液的流量达到一设定值或者注浆的流量变动率小于一定值时，停止该阶段注浆；在第二时间t和第三时间D内，当注入的浆液的流量变动率小于一定值时，分别停止各自阶段注浆。
进一步，作为优选，注浆剂混料机构包括底座、基座、输送电机、螺旋混料筒和螺旋混料器，其中，所述底座的两侧均固定设置有基座，其中一个所述基座上固定设置有输送电机，所述输送电机的输出端固定连接所述螺旋混料器，所述螺旋混料器位于所述螺旋混料筒内，所述螺旋混料器的端部采用轴承支撑在另外一个基座上，且所述螺旋混料筒上靠近所述另外一个基座的位置一体连通设置有过滤筒，所述螺旋混料筒的靠近输送电机的一侧顶部连通设置有进料斗，进料斗上设置有料盖。
进一步，作为优选，所述过滤机构包括过滤辅助电机、粉碎筒和粉碎刷，其中，所述过滤辅助电机固定在所述过滤筒的顶部，所述过滤辅助电机的输出端固定连接所述粉碎筒，所述粉碎筒的外壁上布设有粉碎刷，所述粉碎筒朝下伸入所述过滤筒内，所述过滤筒的下部设置有密集设置的过滤孔，螺旋混料器的螺旋部位延伸至所述过滤筒的位置，且所述螺旋混料器的螺旋端部采用转轴连接于另外一个基座上，所述转轴位于所述粉碎筒的下方。
进一步，作为优选，所述过滤筒的正下方为接料与出料仓，所述接料与出料仓上连接有出浆管，所述出浆管通过出浆泵连接至主注浆管，所述主注浆管连接至各个注浆机构。
进一步，作为优选，所述注浆机构包括定位座、注浆角度调节机构、注浆杆、注浆泵和注浆支管，所述定位座上通过所述注浆角度调节机构连接至支撑平台，所述支撑平台上设置有注浆筒，所述注浆筒的端部连接注浆杆，所述注浆杆能够伸入注浆孔内，且所述注浆筒的远离注浆杆的端部连接所述注浆泵，所述注浆泵通过注浆支管与所述主注浆管连通。
进一步，作为优选，所述注浆角度调节机构包括竖直支座和旋转主轴，所述旋转主轴采用轴承支撑在所述竖直支座上，所述旋转主轴的顶部固定连接所述支撑平台。
进一步，作为优选，所述注浆支管与所述注浆泵之间还设置有混料筒，所述混料筒的输出端连接所述注浆泵入口，所述混料筒的第一输入端同轴与连接所述注浆支管，所述混料筒的第二输入端构设为砂粒补入机构，且所述混料筒的第二输入端的轴向延伸方向与第一输入端轴向延伸方向之间设置有呈锐角的夹角，所述注浆筒上构设有连接浓度调节器的连通接头，所述浓度调节器为稀释液补入泵。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在注浆时，在分区域进行注浆的同时，利用多个注浆机构对各个区域进行注浆，同时在不同的阶段注入不同的浆液，同时在开始时先注入一定的稀释的浆液，使得浆液流向各个区域，不仅可以简单疏通，而且可以保证浆液的均匀流入，在下一阶段时，在浆液中补入砂粒，并加大注浆压力，这样，砂粒可以有效的对内部的较大的孔隙进行封堵，降低注浆液的损耗，并能够与前一阶段的浆液充分结合，待封堵到一定程度后，再进一步加大注浆压力，可以有效的保证砂粒与注浆层之间的孔隙均充满注浆液，保证注浆液的可靠封堵性能，提高封堵能力，防止出现问题，同时本发明在注浆时，不需要对注浆供应设备进行更换，只需调节即可，注入的浆料混合的比较均匀，也不会有过大的颗粒或者疙瘩，防止注浆过程中的局部堵塞，在本发明中，作为较佳的实行方式，可以对相邻的区域的注浆的各个阶段相互错开，以便提高利用率，并节省浆料。
附图说明
图1为一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置的整体结构示意图；
图2为一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置中注浆剂混料机构与过滤机构的结构示意图。
图3为一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置的注浆机构结构示意图；
具体实施方式
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置，其包括注浆剂混料机构1、过滤机构2和多个注浆机构5，其特征在于，所述注浆剂混料机构1的输出端连接所述过滤机构2，所述过滤机构2的输出端连接有多个并联设置的注浆机构5，各个所述注浆机构5分别同时对相邻的多个区域进行注浆，且所述注浆机构5上连接有浓度调节器和砂粒补入机构，所述浓度调节器能够对各个所述注浆机构注浆的浓度进行调节，所述砂粒补入机构能够通过砂粒注入管4连接至砂粒补入供应器3，其中，在分区域对各个区域进行注浆时，所述注浆机构5先通过所述浓度调节器使得所述注浆机构内的浆料稀释，以便以第一浓度注浆液进行注浆第一时间T，然后采用砂粒补入机构向所述注浆机构内补入砂粒颗粒，以便将砂粒颗粒与注浆液同时注浆第二时间t，最后利用所述注浆机构直接将过滤机构过滤后的注浆料液再注浆第三时间D。其中，砂粒可以选择二氧化硅颗粒、陶瓷颗粒等结构。
在本实施例中，所述砂粒补入供应器供应的砂粒的颗粒大小为0.2-5mm，且砂粒与注浆液不发生化学反应，具体粒径可以根据注浆位置的孔隙情况决定。
为了保证注浆的能力，所述注浆机构上还设置有注浆流量检测器和注浆压力控制器，所述注浆流量检测器对注浆机构的注浆流量进行检测，且所述注浆压力控制器对注浆机构的注浆压力进行控制，所述第一时间T内的注浆压力小于所述第二时间t内的注浆压力，所述第二时间t内的注浆压力小于第三时间D内的注浆压力。
为了便于控制，在第一时间T内，当注入的浆液的流量达到一设定值或者注浆的流量变动率小于一定值时，停止该阶段注浆；在第二时间t和第三时间D内，当注入的浆液的流量变动率小于一定值时，分别停止各自阶段注浆。
注浆剂混料机构包括底座8、基座一9、基座二20、输送电机11、螺旋混料筒14和螺旋混料器24，其中，所述底座8的两侧均固定设置有基座一9、基座二20，其中基座一9上固定设置有输送电机11，所述输送电机11的输出端固定连接所述螺旋混料器24，所述螺旋混料器位于所述螺旋混料筒14内，所述螺旋混料器的端部采用轴承支撑在基座二20上，且所述螺旋混料筒上靠近所述基座二20的位置一体连通设置有过滤筒17，所述螺旋混料筒14的靠近输送电机的一侧顶部连通设置有进料斗12，进料斗上设置有料盖13，螺旋混料筒14与输送电机的主轴的连接处还设置有密封端盖25。
作为更佳的实施例，所述过滤机构包括过滤辅助电机16、粉碎筒19和粉碎刷15，其中，所述过滤辅助电机16固定在所述过滤筒的顶部，所述过滤辅助电机16的输出端固定连接所述粉碎筒19，所述粉碎筒的外壁上布设有粉碎刷15，所述粉碎筒朝下伸入所述过滤筒内，所述过滤筒17的下部设置有密集设置的过滤孔21，螺旋混料器的螺旋部位延伸至所述过滤筒的位置，且所述螺旋混料器的螺旋端部采用转轴连接于基座二上，所述转轴位于所述粉碎筒的下方，过滤筒17上还可以连接浓度调节的进液管18。
所述过滤筒的正下方为接料与出料仓22，所述接料与出料仓上连接有出浆管23，所述出浆管通过出浆泵连接至主注浆管6，所述主注浆管6连接至各个注浆机构。
所述注浆机构包括定位座26、注浆角度调节机构、注浆杆7、注浆泵33和注浆支管31，所述定位座26上通过所述注浆角度调节机构连接至支撑平台，所述支撑平台上设置有注浆筒，所述注浆筒的端部连接注浆杆7，所述注浆杆7能够伸入注浆孔内，且所述注浆筒的远离注浆杆7的端部连接所述注浆泵33，所述注浆泵33通过注浆支管31与所述主注浆管连通。
所述注浆角度调节机构包括竖直支座和旋转主轴28，所述旋转主轴采用轴承27支撑在所述竖直支座上，所述旋转主轴28的顶部固定连接所述支撑平台。
所述注浆支管与所述注浆泵之间还设置有混料筒32，所述混料筒32的输出端连接所述注浆泵入口，所述混料筒的第一输入端同轴与连接所述注浆支管31，所述混料筒的第二输入端30构设为砂粒补入机构，且所述混料筒的第二输入端30的轴向延伸方向与第一输入端轴向延伸方向之间设置有呈锐角的夹角，所述注浆筒上构设有连接浓度调节器的连通接头29，所述浓度调节器为稀释液补入泵。
本发明在注浆时，在分区域进行注浆的同时，利用多个注浆机构对各个区域进行注浆，同时在不同的阶段注入不同的浆液，同时在开始时先注入一定的稀释的浆液，使得浆液流向各个区域，不仅可以简单疏通，而且可以保证浆液的均匀流入，在下一阶段时，在浆液中补入砂粒，并加大注浆压力，这样，砂粒可以有效的对内部的较大的孔隙进行封堵，降低注浆液的损耗，并能够与前一阶段的浆液充分结合，待封堵到一定程度后，再进一步加大注浆压力，可以有效的保证砂粒与注浆层之间的孔隙均充满注浆液，保证注浆液的可靠封堵性能，提高封堵能力，防止出现问题，同时本发明在注浆时，不需要对注浆供应设备进行更换，只需调节即可，注入的浆料混合的比较均匀，也不会有过大的颗粒或者疙瘩，防止注浆过程中的局部堵塞，在本发明中，作为较佳的实行方式，可以对相邻的区域的注浆的各个阶段相互错开，以便提高利用率，并节省浆料。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置，其包括注浆剂混料机构、过滤机构和多个注浆机构，其特征在于，所述注浆剂混料机构的输出端连接所述过滤机构，所述过滤机构的输出端连接有多个并联设置的注浆机构，各个所述注浆机构分别同时对相邻的多个区域进行注浆，且所述注浆机构上连接有浓度调节器和砂粒补入机构，所述浓度调节器能够对各个所述注浆机构注浆的浓度进行调节，所述砂粒补入机构能够连接至砂粒补入供应器，其中，在分区域对各个区域进行注浆时，所述注浆机构先通过所述浓度调节器使得所述注浆机构内的浆料稀释，以便以第一浓度注浆液进行注浆第一时间T，然后采用砂粒补入机构向所述注浆机构内补入砂粒颗粒，以便将砂粒颗粒与注浆液同时注浆第二时间t，最后利用所述注浆机构直接将过滤机构过滤后的注浆料液再注浆第三时间D；
注浆剂混料机构包括底座、基座、输送电机、螺旋混料筒和螺旋混料器，其中，所述底座的两侧均固定设置有基座，其中一个所述基座上固定设置有输送电机，所述输送电机的输出端固定连接所述螺旋混料器，所述螺旋混料器位于所述螺旋混料筒内，所述螺旋混料器的端部采用轴承支撑在另外一个基座上，且所述螺旋混料筒上靠近所述另外一个基座的位置一体连通设置有过滤筒，所述螺旋混料筒的靠近输送电机的一侧顶部连通设置有进料斗，进料斗上设置有料盖；
所述过滤机构包括过滤辅助电机、粉碎筒和粉碎刷，其中，所述过滤辅助电机固定在所述过滤筒的顶部，所述过滤辅助电机的输出端固定连接所述粉碎筒，所述粉碎筒的外壁上布设有粉碎刷，所述粉碎筒朝下伸入所述过滤筒内，所述过滤筒的下部设置有密集设置的过滤孔，螺旋混料器的螺旋部位延伸至所述过滤筒的位置，且所述螺旋混料器的螺旋端部采用转轴连接于另外一个基座上，所述转轴位于所述粉碎筒的下方；
所述注浆机构包括定位座、注浆角度调节机构、注浆杆、注浆泵和注浆支管，所述定位座上通过所述注浆角度调节机构连接至支撑平台，所述支撑平台上设置有注浆筒，所述注浆筒的端部连接注浆杆，所述注浆杆能够伸入注浆孔内，且所述注浆筒的远离注浆杆的端部连接所述注浆泵，所述注浆泵通过注浆支管与主注浆管连通；
所述注浆支管与所述注浆泵之间还设置有混料筒，所述混料筒的输出端连接所述注浆泵入口，所述混料筒的第一输入端同轴连接所述注浆支管，所述混料筒的第二输入端构设为砂粒补入机构，且所述混料筒的第二输入端的轴向延伸方向与第一输入端轴向延伸方向之间设置有呈锐角的夹角，所述注浆筒上构设有连接浓度调节器的连通接头，所述浓度调节器为稀释液补入泵。
2.根据权利要求1所述的一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置，其特征在于，所述砂粒补入供应器供应的砂粒的颗粒大小为0.2-5mm，且砂粒与注浆液不发生化学反应。
3.根据权利要求1所述的一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置，其特征在于，所述注浆机构上还设置有注浆流量检测器和注浆压力控制器，所述注浆流量检测器对注浆机构的注浆流量进行检测，且所述注浆压力控制器对注浆机构的注浆压力进行控制，所述第一时间T内的注浆压力小于所述第二时间t内的注浆压力，所述第二时间t内的注浆压力小于第三时间D内的注浆压力。
4.根据权利要求1所述的一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置，其特征在于，在第一时间T内，当注入的浆液的流量达到一设定值或者注浆的流量变动率小于一定值时，停止该阶段注浆；在第二时间t和第三时间D内，当注入的浆液的流量变动率小于一定值时，分别停止各自阶段注浆。
5.根据权利要求1所述的一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置，其特征在于，所述过滤筒的正下方为接料与出料仓，所述接料与出料仓上连接有出浆管，所述出浆管通过出浆泵连接至主注浆管，所述主注浆管连接至各个注浆机构。
6.根据权利要求1所述的一种用于煤体分区域注浆的快速注浆装置，其特征在于，所述注浆角度调节机构包括竖直支座和旋转主轴，所述旋转主轴采用轴承支撑在所述竖直支座上，所述旋转主轴的顶部固定连接所述支撑平台。
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- 2019-12-11 CN CN201911270064.2A patent/CN110886590B/zh active Active
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| CN110886590A (zh) | 2020-03-17 |
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