CN112594003B - 一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种膏体充填方法，具体涉及一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，包括煤基膏体配置、液压支架移动、监测顶板压力、智能匹配膏体、采空区喷注浆五个步骤；选择合适的煤基固废充填材料，制备低浓度膏体，输送至井下储存硐室；井下回采工作面向前推进，后方液压支架随之向前移动，在后方留出采空区；液压支架四根液压柱上分别套有监测环，监控顶板砌体梁变化，将监测数据实时汇总分析；尾端处理器将评估结果进行比对，匹配顶板压力及膏体浓稠度关系，将命令发送至工作面泵站；工作面泵站接受命令，开启喷料管在液压支架后方采空区内喷洒吸水性材料，随后开启注浆管，喷送低浓度膏体，两者混合后调配充填膏体浓度。

Description

一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法
技术领域：
本发明涉及一种膏体充填方法，具体涉及一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法。
背景技术：
目前用于采空区施工的注浆施工工艺落后，工作流程基本依靠人工完成，工人工作时间长，自动化程度低，系统对人工依赖严重，主要有以下几个方面的问题急待解决：1)一级搅拌车间内粉尘污染严重，危害工人的身体健康；2)上料系统为半自动化，每次上料需人工控制，增加了人员支出费用；3)放浆口需安排专人将制备好的浆液放出，人工浪费严重；4)每天制备的浆液及材料用量需人工统计，当浆液制备量大时易统计出错；5)注浆站内的电路控制系统老化，需对其进行技术改造；6)注浆系统完全依赖于人工操纵，生产效率低，生产方式落后。
本发明一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，对传统膏体充填设备进行升级，在工作面进行顶板压力监测，通过顶板压力变化控制充填膏体浓度，从而达到精准充填的目的，减少成本投入，且减少人员工时，达到提高效率及保护职工健康的目的。
发明内容：
本发明针对现有充填材料及充填工艺进行改进，加入煤基固废成分，并对井下充填膏体进行智能匹配，满足泵送及使用要求。
本发明通过以下技术方案实现：一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，包括煤基膏体配置、液压支架移动、监测顶板压力、智能匹配膏体、采空区喷注浆五个步骤：
步骤一，根据矿井回采工作面上方岩层岩性选择合适的煤基固废充填材料，混入普通水泥及煤矸石进行搅拌，加水制备低浓度膏体，利用地面泵机输送至井下储存硐室；
步骤二，井下回采工作面向前推进，后方液压支架随之向前移动，随即在后方留出采空区，同时顶板发生变化；
步骤三，液压支架四根液压柱上分别套有监测环，监控顶板砌体梁变化，将监测数据实时汇总分析，评估砌体梁状态及工作面支护阻力；
步骤四，尾端处理器将评估结果进行比对，匹配顶板压力及膏体浓稠度关系，将命令发送至工作面泵站，控制喷注浆膏体参数；
步骤五，井下储存硐室泵送低浓度膏体至工作面泵站，工作面泵站接受命令，开启喷料管在液压支架后方采空区内喷洒吸水性材料，随后开启注浆管，喷送低浓度膏体，两者混合后调配充填膏体浓度。
具体的，煤基固废膏体包含粉煤灰、气化渣、炉底渣、脱硫石膏，且煤基固废所占比例应为80％～90％。
具体的，膏体地面配置浓度应为3％～10％，工作面浓度应为70％～80％。
具体的，尾端处理器可进行简单的数据汇总分析，控制智能注浆进程。
具体的，匹配膏体应满足顶板压力较大时，注浆膏体浓度较高；压力较小时，膏体浓度较低。
具体的，吸水材料可使用水玻璃等，增加膏体浓度同时提高充填效果。
附图说明
图1是实现本发明一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法的布置图。
图中：1为砌体梁；2为煤层；3为工作面；4为液压支架；5为监测环；6为液压柱；7为泵送管道；8为工作面泵站；9为喷料管；10为注浆管；11为采空区；12为充填区。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
本发明通过以下技术方案实现：一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，包括煤基膏体配置、液压支架移动、监测顶板压力、智能匹配膏体、采空区喷注浆五个步骤：
步骤一，根据矿井回采工作面3上方岩层岩性选择合适的煤基固废充填材料，混入普通水泥及煤矸石进行搅拌，加水制备低浓度膏体，利用地面泵机输送至井下储存硐室；
步骤二，井下回采工作面3向前推进，后方液压支架4随之向前移动，随即在后方留出采空区11，同时顶板发生变化；
步骤三，液压支架4四根液压柱6上分别套有监测环5，监控顶板砌体梁1变化，将监测数据实时汇总分析，评估砌体梁1状态及工作面3支护阻力；
步骤四，尾端处理器将评估结果进行比对，匹配顶板压力及膏体浓稠度关系，将命令发送至工作面泵站8，控制喷注浆膏体参数；
步骤五，井下储存硐室泵送低浓度膏体至工作面泵站8，工作面泵站8接受命令，开启喷料管9在液压支架4后方采空区11内喷洒吸水性材料，随后开启注浆管10，喷送低浓度膏体，两者混合后调配充填膏体浓度。
具体的，煤基固废膏体包含粉煤灰、气化渣、炉底渣、脱硫石膏，且煤基固废所占比例应为80％～90％。
具体的，膏体地面配置浓度应为3％～10％，工作面浓度应为70％～80％。
具体的，尾端处理器可进行简单的数据汇总分析，控制智能注浆进程。
具体的，匹配膏体应满足顶板压力较大时，注浆膏体浓度较高；压力较小时，膏体浓度较低。
具体的，吸水材料可使用水玻璃等，增加膏体浓度同时提高充填效果。
当然，上述说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于上述的实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替换、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (6)

1.一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，包括煤基膏体配置、液压支架移动、监测顶板压力、智能匹配膏体、采空区喷注浆五个步骤：
步骤一，根据矿井回采工作面上方岩层岩性选择合适的煤基固废充填材料，混入普通水泥及煤矸石进行搅拌，加水制备低浓度膏体，利用地面泵机输送至井下储存硐室；
步骤二，井下回采工作面向前推进，后方液压支架随之向前移动，随即在后方留出采空区，同时顶板发生变化；
步骤三，液压支架四根液压柱上分别套有监测环，监控顶板砌体梁变化，将监测数据实时汇总分析，评估砌体梁状态及工作面支护阻力；
步骤四，尾端处理器将评估结果进行比对，匹配顶板压力及膏体浓稠度关系，将命令发送至工作面泵站，控制喷注浆膏体参数；
步骤五，井下储存硐室泵送低浓度膏体至工作面泵站，工作面泵站接受命令，开启喷料管在液压支架后方采空区内喷洒吸水性材料，随后开启注浆管，喷送低浓度膏体，两者混合后调配充填膏体浓度。
2.根据权利要求1所述一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，所述的煤基固废膏体包含粉煤灰、气化渣、炉底渣、脱硫石膏，且煤基固废所占比例应为80％～90％。
3.根据权利要求1所述一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，所述的膏体地面配置浓度应为3％～10％，工作面浓度应为70％～80％。
4.根据权利要求1所述一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，所述的尾端处理器进行简单的数据汇总分析，控制智能注浆进程。
5.根据权利要求1所述一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，所述的匹配膏体应满足顶板压力较大时，注浆膏体浓度较高；压力较小时，膏体浓度较低。
6.根据权利要求1所述一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，所述的吸水性材料能够增加膏体浓度同时提高充填效果。
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