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

一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法 Download PDF

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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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