CN115075871A - 一种矿区注浆填充装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿区注浆填充装置及方法，包括底板以及支撑机构，还包括：破碎机构，通过支撑机构与底板拆卸连接，用于对注浆原料进行破碎；以及搅拌机构，通过支撑机构与底板拆卸连接，用于对注浆原料进行混合；泵出组件，通过连接组件A与搅拌机构连接，用于对浆料进行导出连接组件B，与破碎机构以及搅拌组件连接，用于将注浆原料从破碎机构导入搅拌机构内；所述破碎机构包括筒体A、驱动组件以及辊压组件，所述筒体A通过支撑机构与底板拆卸连接，所述驱动组件通过传动副与辊压组件传动连接；本发明能够对注浆原料进行破碎混合处理且能够通过泵出组件将混合原料泵至对矿区薄基岩层条件下的注浆区进行注浆填充。
Description
技术领域
本发明属于照明用具技术领域，尤其涉及一种矿区注浆填充装置及方法。
背景技术
在煤矿的运营过程中，当煤矿的煤层采集完成后，需要向采空区内注入泥浆，从而回填煤层中的采空层，使得煤矿层不至于塌陷，有效降低了地震等自然灾害的可能性。
而现阶段的煤矿的回填灌注多采用泥浆泵与泥浆罐配合进行回填且在填充前需要对注浆所需原材料进行破碎处理，即通过泥浆泵将地表破碎后的浆料注入填充区的方式，实现对矿区采空区进行回填的技术效果。
现有的矿区注浆填充装置对矿场采空区填充时注浆原料存在大块凝结物不能进行及时破碎易对管道进行堵塞。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种矿区注浆填充装置及方法，解决了上述问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种矿区注浆填充装置，包括底板以及支撑机构，还包括：
破碎机构，通过支撑机构与底板拆卸连接，用于对注浆原料进行破碎；以及
搅拌机构，通过支撑机构与底板拆卸连接，用于对注浆原料进行混合；
泵出组件，通过连接组件A与搅拌机构连接，用于对浆料进行导出
连接组件B，与破碎机构以及搅拌组件连接，用于将注浆原料从破碎机构导入搅拌机构内；
所述破碎机构包括筒体A、驱动组件以及辊压组件，所述筒体A通过支撑机构与底板拆卸连接，所述驱动组件通过传动副与辊压组件传动连接；
所述辊压组件包括转轴A以及转轴B，所述转轴A以及转轴B均与筒体A转动连接，所述转轴A以及转轴B上均固定连接有碾压辊，所述转轴A通过传动副与驱动组件连接；
所述驱动组件包括驱动件A以及支架B，所述驱动件A通过支架B与筒体A拆卸连接，所述筒体A输出轴通过传动副与转轴A传动连接。
在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：
进一步的技术方案：所述破碎机构上设置有用于定量导料的入料组件。
进一步的技术方案：所述支撑组件A以及支撑组件B结构相同分别用于将破碎机构以及搅拌机构拆卸连接在底板上。
进一步的技术方案：所述连接组件A与连接组件B的结构相同，所述连接组件A包括承接管B、连接头、输送管A以及承接管C，所述输送管A通过两个连接头与承接管B以及承接管C拆卸连接，所述承接管B与泵出组件连接，所述承接管C与搅拌机构连接。
进一步的技术方案：所述搅拌机构包括筒体B、驱动件B以及搅拌杆，所述筒体B通过支撑机构与底板拆卸连接，所述驱动件B与筒体B通过支架A与筒体B固定连接，所述搅拌杆与筒体B转动连接，所述搅拌杆通过联轴器与驱动件B输出轴连接。
进一步的技术方案：所述泵出组件包括泵体以及输送管B，所述泵体与输送管B固定连接，所述输送管B与连接组件A连接。
进一步的技术方案：所述支撑组件A包括连接板、支撑杆以及弧形板，所述支撑杆与连接板以及弧形板固定连接，所述连接板通过螺栓组件A与底板拆卸连接，所述弧形板通过螺栓组件B与破碎机构拆卸连接。
进一步的技术方案：所述入料组件包括粉料盘、入料管、进料口A以及进料口B，所述粉料盘与入料管固定连接，所述入料管与贯穿固定连接在筒体A上的承接管A螺纹连接，所述进料口A以及进料口B均开设在粉料盘上，所述进料口A内设置有流量阀且与粉料盘固定连接。
进一步的技术方案：两个所述连接头分别与承接管B以及承接管C螺纹连接。
一种基于上述装置的矿区注浆填充方法，包括以下步骤：
SP1：在矿区薄基岩地质层下寻找注浆层；
SP2：对注浆层位处进行支撑隔离；
SP3：将煤矸石作为注浆原料进行破碎并与其他注浆原料进行混合形成注浆浆料；
SP4：将以煤矸石为原料的注浆浆料导入注浆层位进行矿区填充：
SP5：待注浆浆料凝固成型后，拆除支撑隔离设备，完成对矿区薄基岩层注浆层位进行注浆填充的目的。
有益效果
本发明提供了一种矿区注浆填充装置及方法，与现有技术相比具备以下有益效果：
1、相关技术人员将注浆原料导入筒体A内，此时驱动组件驱动辊压组件对注浆原料进行辊压破碎，此时搅拌机构通过连接组件B接收来自破碎机构内的粉碎原料并对其进行混合搅拌，此时泵出组件通过将搅拌后的浆料导入注浆区的方式，实现对矿区薄基岩层条件下的注浆区进行快速注浆填充的技术效果；
2、本装置各机构之间采用拆卸连接，便于相关人员在矿区地下内或矿区地表对矿区薄基岩层条件下的注浆区进行注浆填充。
附图说明
图1为本发明三维结构示意图。
图2为本发明整体结构示意图。
图3为本发明图2中A部结构放大示意图。
图4为本发明搅拌机构的结构示意图。
图5为本发明辊压组件的结构示意图。
图6为本发明入料组件的结构示意图。
附图标记注释：1、底板；2、破碎机构；201、筒体A；202、驱动件A；203、传动副；204、转轴A；205、转轴B；206、碾压辊；207、承接管A；3、搅拌机构；301、筒体B；302、驱动件B；4、连接组件A；401、承接管B；402、连接头；403、输送管A；404、承接管C；5、连接组件B；6、支撑组件A；601、连接板；602、支撑杆；603、弧形板；7、泵出组件；701、泵体；702、输送管B；8、入料组件；801、粉料盘；802、入料管；803、进料口A。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
请参阅图1～2，为本发明一种实施例提供的，一种矿区注浆填充装置，包括底板1以及支撑机构，还包括：
破碎机构2，通过支撑机构与底板1拆卸连接，用于对注浆原料进行破碎；以及
搅拌机构3，通过支撑机构与底板1拆卸连接，用于对注浆原料进行混合；
泵出组件7，通过连接组件A4与搅拌机构3连接，用于对浆料进行导出
连接组件B5，与破碎机构2以及搅拌组件连接，用于将注浆原料从破碎机构2导入搅拌机构3内；
所述破碎机构2包括筒体A201、驱动组件以及辊压组件，所述筒体A201通过支撑机构与底板1拆卸连接，所述驱动组件通过传动副203与辊压组件传动连接。
优选的，所述传动副203为齿轮副、链轮副以及带轮副中的任一种。
优选的，所述底板1上设置有万向轮(图中未标出)。此种设置的目的在于，便于相关技术人员对本装置进行移动。
在本发明实施例中，相关技术人员将注浆原料导入筒体A201内，此时驱动组件驱动辊压组件对注浆原料进行辊压破碎，此时搅拌机构3通过连接组件B5接收来自破碎机构2内的粉碎原料并对其进行混合搅拌，此时泵出组件7通过将搅拌后的浆料导入注浆区的方式，实现对矿区进行快速注浆填充的技术效果。
请参阅图1、图2、图4以及图6，作为本发明的一种实施例，所述破碎机构2上设置有用于定量导料的入料组件8。
优选的，所述入料组件8包括粉料盘801、入料管802、进料口A803以及进料口B(图中未标出)，所述粉料盘801与入料管802固定连接，所述入料管802与贯穿固定连接在筒体A201上的承接管A207螺纹连接，所述进料口A803以及进料口B均开设在粉料盘801上，所述进料口A803内设置有流量阀(图中未标出)且与粉料盘801固定连接。相关技术人员能够通过进料口B将大块固体原料导入筒体A201内，同时流体原料通过流量阀定量流入进料口A803内并导入筒体A201内的方式，实现对破碎机构2进行定量导料的技术效果。
优选的，所述进料口A803为折弯通道。此种设置的目的在于，对流经进料口A803的流体原料进行降速处理，防止流体原料流速过快对筒体A201以及流量阀造成冲击损坏。
在本发明实施例中，此种设置的目的在于，将注浆原料按其配比定量导入破碎机构2内。
请参阅图1、图2以及图4，作为本发明的一种实施例，所述连接组件A4与连接组件B5的结构相同，所述连接组件A4包括承接管B401、连接头402、输送管A403以及承接管C404，所述输送管A403通过两个连接头402与承接管B401以及承接管C404拆卸连接，所述承接管B401与泵出组件7连接，所述承接管C404与搅拌机构3连接。
优选的，两个所述连接头402分别与承接管B401以及承接管C404螺纹连接。此种设置的目的在于，便于相关技术人员将破碎机构2以及搅拌机构3进行分离。
优选的，所述输送管A403为伸缩管。此种设置的目的在于，便于相关技术人员对搅拌机构3以及破碎机构2进行分离。
在本发明实施例中，此种设置的目的在于，便于相关技术人员将搅拌机构3以及破碎机构2从矿区内分离至矿区外，且分离后只需更换不同长度的输送管A403即可实现将破碎后的注浆原料导入搅拌机构3进行混合处理或将搅拌机构3内的浆料导入泵出组件7内。
请参阅图1～3，作为本发明的一种实施例，所述搅拌机构3包括筒体B301、驱动件B302以及搅拌杆，所述筒体B301通过支撑机构与底板1拆卸连接，所述驱动件B302与筒体B301通过支架A(图中未标出)与筒体B301固定连接，所述搅拌杆(图中未标出)与筒体B301转动连接，所述搅拌杆通过联轴器(图中未标出)与驱动件B302输出轴连接。
优选的，所述搅拌杆为带有搅拌叶的螺旋杆。此种设置的目的在于，促使注浆原料进行搅拌的同时能够在筒体B301内进行流动，实现对注浆原料进行快速均匀混合的技术效果。
优选的，所述驱动件B302为步进电机。此种设置的目的在于，带动搅拌杆在筒体B301内进行水平方向上的往复旋转运动。
在本发明实施例中，此种设置的目的在于，驱动件B302通过联轴器带动搅拌杆在筒体B301内进行转动的方式，实现对注浆原料进行搅拌的技术效果。
请参阅图1、图2、图4以及图5，以及作为本发明的一种实施例，所述辊压组件包括转轴A204以及转轴B205，所述转轴A204以及转轴B205均与筒体A201转动连接，所述转轴A204以及转轴B205上均固定连接有碾压辊206，所述转轴A204通过传动副203与驱动组件连接。
优选的，所述转轴A204与两个转轴B205成品字形放置。此种设置的目的在于，增加注浆原料的辊压面积，实现对注浆原料进行快速破碎的技术效果。
在本发明实施例中，驱动组件通过传动副203带动转轴A204进行水平方向上的转动，转轴A204通过带动碾压辊206进行同步转动碾压辊206通过促使碾压辊206相对安装在转轴B205上的另两个碾压辊206相对转动的方式，实现对注浆原料进行辊压的技术效果。
请参阅图1、图2以及图4，作为本发明的一种实施例，所述驱动组件包括驱动件A202以及支架B(图中未标出)，所述驱动件A202通过支架B与筒体A201拆卸连接，所述筒体A201输出轴通过传动副203与转轴A204传动连接。
优选的，所述驱动件A202为步进电机。此种设置目的在于，驱动转轴A204在筒体A201内进行水平方向上的旋转运动，提高注浆原料辊压效率。
在本发明实施例中，此种设置的目的在于，驱动转轴A204进行水平方向上的旋转运动即驱动辊压组件进行运动。
请参阅图1～3，作为本发明的一种实施例，所述泵出组件7包括泵体701以及输送管B702，所述泵体701与输送管B702固定连接，所述输送管B702与承接管B401(与连接组件A4连接)固定连接。
在本发明实施例中，此种设置的目的在于，将注浆浆料从搅拌机构3内导出并将其导入注浆层。
请参阅图1、图2以及图4，作为本发明的一种实施例，所述支撑机构包括支撑组件A6以及支撑组件B，所述支撑组件A6以及支撑组件B结构相同分别用于将破碎机构2以及搅拌机构3拆卸连接在底板1上。
优选的，所述支撑组件A6包括连接板601、支撑杆602以及弧形板603，所述支撑杆602与连接板601以及弧形板603固定连接，所述连接板601通过螺栓组件A与底板1拆卸连接，所述弧形板603通过螺栓组件B与筒体A201(破碎机构2)拆卸连接。此种设置的目的在于，通过连接板601、支撑杆602以及弧形板603的相互配合将破碎机构2拆卸安装在底板1上。
在本发明实施例中，此种设置的目的在于，将破碎机构2以及搅拌机构3拆卸连接在底板1上，便于相关技术人员对搅拌机构3、破碎机构2以及底板1进行分离拆装。
一种基于上述装置的矿区注浆填充方法，包括以下步骤：
SP1：收集整理开采区资料及周边矿区开采情况资料，实地调研采区开采沉陷情况、区域水文以及地貌特征，在矿区薄基岩地质层下寻找注浆层；
SP2：对注浆层位处进行支撑隔离；
SP3：将煤矸石作为注浆原料进行破碎并与其他注浆原料进行混合形成注浆浆料；
SP4：将以煤矸石为原料的注浆浆料导入注浆层位进行矿区填充：
SP5：待注浆浆料凝固成型后，拆除支撑隔离设备，完成对矿区薄基岩层注浆层位进行注浆填充的目的。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种矿区注浆填充装置，包括底板(1)以及支撑机构，其特征在于，还包括：
破碎机构(2)，通过支撑机构与底板(1)拆卸连接，用于对注浆原料进行破碎，所述破碎机构(2)包括筒体A(201)、驱动组件以及辊压组件，所述筒体A(201)通过支撑机构与底板(1)拆卸连接；以及
搅拌机构(3)，通过支撑机构与底板(1)拆卸连接，用于对注浆原料进行混合；
泵出组件(7)，通过连接组件A(4)与搅拌机构(3)连接，用于对浆料进行导出；
连接组件B(5)，与破碎机构(2)以及搅拌组件连接，用于将注浆原料从破碎机构(2)导入搅拌机构(3)内；
所述辊压组件包括转轴A(204)以及转轴B(205)，所述转轴A(204)以及转轴B(205)均与筒体A(201)转动连接，所述转轴A(204)以及转轴B(205)上均固定连接有碾压辊(206)，所述转轴A(204)通过传动副(203)与驱动组件连接；
所述驱动组件包括驱动件A(202)以及支架B，所述驱动件A(202)通过支架B与筒体A(201)拆卸连接，所述筒体A(201)输出轴通过传动副(203)与转轴A(204)传动连接。
2.根据权利要求1所述的矿区注浆填充装置，其特征在于，所述破碎机构(2)上设置有用于定量导料的入料组件(8)。
3.根据权利要求1所述的矿区注浆填充装置，其特征在于，所述支撑机构包括支撑组件A(6)以及支撑组件B，所述支撑组件A(6)以及支撑组件B结构相同分别用于将破碎机构(2)以及搅拌机构(3)拆卸连接在底板(1)上。
4.根据权利要求1所述的矿区注浆填充装置，其特征在于，所述连接组件A(4)与连接组件B(5)的结构相同，所述连接组件A(4)包括承接管B(401)、连接头(402)、输送管A(403)以及承接管C(404)，所述输送管A(403)通过两个连接头(402)与承接管B(401)以及承接管C(404)拆卸连接，所述承接管B(401)与泵出组件(7)连接，所述承接管C(404)与搅拌机构(3)连接。
5.根据权利要求1所述的矿区注浆填充装置，其特征在于，所述搅拌机构(3)包括筒体B(301)、驱动件B(302)以及搅拌杆，所述筒体B(301)通过支撑机构与底板(1)拆卸连接，所述驱动件B(302)与筒体B(301)通过支架A与筒体B(301)固定连接，所述搅拌杆与筒体B(301)转动连接，所述搅拌杆通过联轴器与驱动件B(302)输出轴连接。
6.根据权利要求1所述的矿区注浆填充装置，其特征在于，所述泵出组件(7)包括泵体(701)以及输送管B(702)，所述泵体(701)与输送管B(702)固定连接，所述输送管B(702)与连接组件A(4)连接。
7.根据权利要求3所述的矿区注浆填充装置，其特征在于，所述支撑组件A(6)包括连接板(601)、支撑杆(602)以及弧形板(603)，所述支撑杆(602)与连接板(601)以及弧形板(603)固定连接，所述连接板(601)通过螺栓组件A与底板(1)拆卸连接，所述弧形板(603)通过螺栓组件B与破碎机构(2)拆卸连接。
8.根据权利要求2所述的矿区注浆填充装置，其特征在于，所述入料组件(8)包括粉料盘(801)、入料管(802)、进料口A(803)以及进料口B，所述粉料盘(801)与入料管(802)固定连接，所述入料管(802)与贯穿固定连接在筒体A(201)上的承接管A(207)螺纹连接，所述进料口A(803)以及进料口B均开设在粉料盘(801)上，所述进料口A(803)内设置有流量阀且与粉料盘(801)固定连接。
9.根据权利要求4所述的矿区注浆填充装置，其特征在于，两个所述连接头(402)分别与承接管B(401)以及承接管C(404)螺纹连接。
10.根据权利要求1所述的矿区注浆装置的填充方法，其特征在于，包括以下步骤：
SP1：在矿区薄基岩地质层下寻找注浆层；
SP2：对注浆层位处进行支撑隔离；
SP3：将煤矸石作为注浆原料进行破碎并与其他注浆原料进行混合形成注浆浆料；
SP4：将以煤矸石为原料的注浆浆料导入注浆层位进行矿区填充：
SP5：待注浆浆料凝固成型后，拆除支撑隔离设备，完成对矿区薄基岩层注浆层位进行注浆填充的目的。
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