CN201982138U - 井下添加胶结料装置 - Google Patents

Abstract

一种井下添加胶结料装置，用于煤矿充填开采领域。包括液压泵站、管路、混凝土与胶结料混合部分、胶结料泵站。所述混凝土与胶结料混合部分接于充填管末端，胶结料泵站和液压泵站通过管路分别连接混凝土与胶结料混合部分喷嘴装置的接口。本实用新型在混凝土的搅拌过程中不加入速凝剂等胶结料，使胶结料与混凝土单独进行管路输送，到达充填管路末端位置后混合，进行煤矿充填。未添加胶结料的混凝土不会迅速凝固，造成堵管的可能性也较小，从而使工程风险大幅度降低，减小施工成本，提高了充填效率。在胶结料泵站部分设有安全溢流阀，当管路堵管时胶结料可以通过安全溢流阀返回胶结料箱，保护了输送管路。

Description

井下添加胶结料装置

技术领域

本实用新型涉及一种井下添加胶结料装置，用于煤矿充填开采领域。

背景技术

随着煤炭工业的发展，胶结充填法在煤矿开采中的应用越来越广泛。胶结充填法中为了缩短混凝土的凝固时间，使之在到达施工位置后能尽快凝固，现有技术中常用的做法是在混凝土搅拌过程中加入速凝剂等胶结料，使胶结料与混凝土其它原料一起搅拌均匀后进行泵送。胶结料的作用特性对混凝土的泵送性能有较大的影响，这就要求混凝土的泵送管路不能太长，否则混凝土在还没有送出泵送管路时凝固，导致管路堵管；另外混凝土泵送过程中如果出现停电或其他故障，也会导致混凝土停滞在泵送管路中并迅速凝固，难以清理，影响工程进度，增加施工成本。

实用新型内容

针对上述存在的技术问题，为了实现混凝土的远距离输送，减小输送管路堵管的可能，提高混凝土的输送效率，降低施工成本，本实用新型提供了一种井下添加胶结料装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型包括液压泵站、胶结料泵站、管路及混凝土与胶结料混合部分，所述混凝土与胶结料混合部分接于充填管末端，胶结料泵站和液压泵站通过管路分别连接混凝土与胶结料混合部分喷嘴装置的接口。

所述胶结料泵站包括料箱、安全溢流阀、至少一个第二料泵及管路，所述料箱通过第八接口与第二料泵进料口连接，第二料泵出料口通过第五接口连接管路，通过管路输送至混凝土与胶结料混合部分，所述料箱还与安全溢流阀的出料口连接，安全溢流阀的进料口与第四接口连接，第四接口为堵管时胶结料的回流口，料箱上还设有胶结料排出口。

本实用新型还设有第三料泵，所述第三料泵出料口通过第三接口和第六接口连接在第二料泵的出料管路上，通过第五接口连接管路，通过管路输送至混凝土与胶结料混合部分。

本实用新型在第八接口的输出管路上还设有第七接口，所述第七接口分别与第二料泵和第三料泵的进料口连接。

本实用新型所述喷嘴装置包括弯管组件与喷嘴组件，所述弯管组件一端为连接混凝土输送管路的第一进料口，另一端为混合料出料口，喷嘴组件焊接在弯管组件上，喷嘴组件的喷嘴口伸入弯管内，喷嘴组件上还连接有用于输送胶结料的喷嘴接头和将胶结料喷射进弯管内的驱动液压缸，使胶结料与混凝土在弯管内进行混合。

所述弯管组件包括弯管、弯管法兰和接头，所述弯管一端连接接头，另一端焊接弯管法兰，接头端为混凝土的进料口，连接充填用混凝土输送管路，喷嘴装置通过弯管法兰固定于充填支架上。

所述的喷嘴组件包括喷嘴、液压缸和喷嘴接头，所述喷嘴接头连接在喷嘴套上，作为连接胶结料的第二进料口，喷嘴套的一端焊接于弯管上，另一端通过螺纹和密封圈与液压缸连接，喷嘴芯杆和液压缸的活塞杆连接。所述的喷嘴芯杆和液压缸的活塞杆间通过轴套和两个相互垂直的小轴连接，轴套和小轴之间采用过盈配合，活塞杆与小轴及芯杆与小轴间的连接采用间隙配合。所述伸入弯管内的喷嘴口为斜口结构。所述喷嘴组件中喷嘴套的内腔靠近喷嘴口处为斜坡口结构。

本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型在混凝土的搅拌过程中不加入速凝剂等胶结料，使胶结料与混凝土单独进行管路输送，到达充填管路末端位置后混合，进行煤矿充填。由于输送管路中混凝土没有添加速凝剂等胶结料，使输送管路中的输送压力大大减小，输送管路中堵管的可能性明显降低，不仅可以解决混凝土远距离输送的问题，还可以提高混凝土输送的可靠性和输送效率。另外，如果出现动力故障等需要停产的工况，由于输送管路中的混凝土没有添加速凝剂等胶结料，不会迅速凝固，造成堵管的可能性也较小，从而使工程风险大幅度降低，减小施工成本。

2、本实用新型的胶结料泵站部分设有安全溢流阀，当管路堵管时胶结料可以通过安全溢流阀返回胶结料箱，保护了输送管路。考虑到煤矿井下的特殊使用环境，当向胶结料箱体内注入胶结料的胶结料泵出现故障，或者输送胶结料至管路部分的单个胶结料泵出现故障，或者无法满足胶结料需求时，可以通过控制其他胶结料泵满足使用要求。

3、本实用新型中混凝土与胶结料混合部分采用弯管式的喷嘴装置，与充填支架连接方便，占用空间小，空间利用率高。

4、本实用新型为煤矿井下充填作业提供了一种有效地添加胶结料方式，解决了以前单一的将混凝土与胶结料混合后进行输送充填所具有的弊端，该装置结构简单，制造容易，不容易堵管，成本低，提高了充填效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的俯视示意图。

图3为图1中胶结料泵站的结构示意图。

图4为图3中安全溢流阀的结构示意图。

图5为图1中混凝土与胶结料混合部分的结构示意图。

图6为图5中喷嘴组件的结构示意图。

图中：1.胶结料泵站，101.第一接口，102.第二接口，103.第三接口，104.第四接口，105.第五接口，106.第六接口，107.第七接口，108.第八接口，109.胶结料排出口，110.料箱；

2.液压泵站，3.管路；

4.混凝土与胶结料混合部分，41.弯管组件，401.接头，402.第一进料口，403.出料口，404.弯管，405.弯管法兰，42.喷嘴组件，421.液压缸，422.第一接口，423.第二接口，424.活塞杆，425.第二进料口，426.喷嘴口，427.喷嘴套，428.喷嘴接头，429.小轴，430.轴套，431.芯杆；

5.安全溢流阀，51.压力表，52.进料口，53.出料口；

6.第一料泵，7.第二料泵，8.第三料泵，9.混凝土输送装置，10.充填支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

实施例1：如图1所示，本实用新型提供一种井下添加胶结料装置，包括胶结料泵站1、液压泵站2、管路3、混凝土与胶结料混合部分4，所述混凝土与胶结料混合部分4接于充填管末端，胶结料泵站1和液压泵站2分别通过管路3连接混凝土与胶结料混合部分4喷嘴装置的接口。胶结料泵站1在泵送机构的作用下从胶结料箱110中泵送胶结料至管路3，胶结料在管路3中进行输送，到达混凝土与胶结料混合部分4，液压泵站2通过液压油控制混凝土与胶结料混合部分4的液压缸421运动，将胶结料推入充填管路末端位置与混凝土混合，进行煤矿充填。

所述胶结料泵站1包括料箱110、安全溢流阀5、第一料泵6、第二料泵7，所述料箱110通过第八接口108与第二料泵7进料口连接；所述第一料泵6的进料口与进料第一接口101连接，第一料泵6出料口与料箱110的第二接口102连接；胶结料在第一料泵6作用下通过第一接口101输送至第二接口102处进入胶结料箱110；第二料泵7出料口通过第五接口105连接管路3，通过管路3输送至混凝土与胶结料混合部分4；所述料箱110还与安全溢流阀5的出料口53连接，安全溢流阀5的进料口52与第四接口104连接，第四接口104为堵管时胶结料的回流口，料箱110上还设有胶结料排出口109。胶结料泵站1的作用是将液体胶结料按需要的流量和压力输送到混凝土与胶结料混合部分4。

液压泵站2的作用是控制混凝土与胶结料混合部分4的胶结料喷嘴装置和阀门，为胶结料与混凝土的混合提供压力保证。管路3的作用是输送液体胶结料到混凝土与胶结料混合部分4。

本例中混凝土与胶结料混合部分4的作用是使液体胶结料与混凝土在充填管路末端位置混合，用于煤矿充填。包括喷嘴装置和阀门，所述喷嘴装置包括弯管组件41与喷嘴组件42，弯管组件41一端为连接混凝土输送管路的第一进料口402，另一端为混合料出料口403，喷嘴组件42焊接在弯管组件41上，喷嘴组件42的喷嘴口426伸入弯管404内，喷嘴组件42上还连接有用于输送胶结料的喷嘴接头428和将胶结料喷射进弯管404内的驱动液压缸421，使胶结料与混凝土在弯管404内进行混合，所述液压缸421与液压泵站2连接的管路上设有阀门。

其中所述弯管组件41包括弯管404、弯管法兰405和接头401，所述弯管404一端连接接头401，另一端焊接弯管法兰405，接头401端为第一进料口402，连接充填用混凝土输送管路，喷嘴装置通过弯管法兰405固定于充填支架10上。所述的喷嘴组件42包括喷嘴、液压缸421和喷嘴接头428，所述喷嘴接头428连接在喷嘴套427上，作为连接胶结料的第二进料口425，喷嘴套427的一端焊接于弯管404上，另一端通过螺纹和密封圈与液压缸421连接，喷嘴芯杆431和液压缸421的活塞杆424连接。所述喷嘴芯杆431和液压缸421的活塞杆424间通过轴套430和两个相互垂直的小轴429连接，轴套430和小轴429之间采用过盈配合，以防止连接的松动；活塞杆424与小轴429及芯杆431与小轴429间的连接均采用间隙配合，利于活塞杆424带动芯杆431的运动，可以使芯杆431在运动过程中有一定的活动度。喷嘴组件42由单独的液压缸421驱动，通过活塞杆424带动芯杆431来回往复运动，将胶结料经喷嘴接头428的第二进料口425吸进喷嘴套427内腔后，经喷嘴口426喷射进弯管404内与混凝土混合。本例所述伸入弯管404内的喷嘴口426为斜口结构。使混凝土在输送时，不会在喷嘴口426附近堆积，当混凝土输送出现故障停机时，混合料出料口403直管段内的混凝土下落返回输送管路时也不会堆积在喷嘴口426附近，防止了胶结料与混凝土在喷嘴口426附近混合堵塞喷嘴口426。所述喷嘴组件41中喷嘴套427的内腔靠近喷嘴口426处为斜坡口结构。该结构有利于芯杆431的来回往复运动；喷嘴套427的一端焊接于弯管404上，避免了压力冲击造成的松动，另一端通过螺纹和密封圈与液压缸421连接，拆卸和更换更方便。

实施例2：本例与实施例1的整体结构相同，不同的是：本例在实施例1的基础上，还设有第三料泵8，所述第三料泵8的出料口通过第三接口103和第六接口106连接在第二料泵7的出料管路上，通过第五接口105连接管路3，通过管路3输送至混凝土与胶结料混合部分4。当第二料泵7出现故障停机无法完成胶结料的输送，或者单个的第二料泵7无法满足胶结料的需求时，开启第三料泵8，使胶结料经过第三接口103到达第六接口106处与第二料泵7提供的胶结料汇聚，一起进入管路输送。

在第二料泵7作用下，胶结料直接从胶结料料箱110中的第八接口108流出，经由第五接口105进入管道输送；第九接口109用于排出胶结料箱110内的胶结料；当第二料泵7出现故障停机无法完成胶结料的输送，或者第二料泵7无法满足胶结料的需求时，开启第三料泵8，使胶结料经过第三接口103到达第六接口106处与第二料泵7提供的胶结料汇聚，一起进入管路输送；当管路堵管时，胶结料通过第四接口104流经安全溢流阀5的胶结料进料口52，堵管后压力达到一定值，使安全溢流阀5开启，胶结料经过安全溢流阀5的胶结料出料口53返回胶结料箱110，压力表51用于读取压力数值，以随时监测管路输送状况。

实施例3：本例与实施例2的整体结构相同，不同的是：本例在第八接口108的输出管路上还设有第七接口107，所述第七接口107为三通结构，分别与第二料泵7和第三料泵8的进料口连接；在第一料泵6出现停机故障无法向胶结料料箱110中添加胶结料，或者单个料泵无法满足胶结料供应，或者胶结料桶较小而无需第一料泵6将胶结料泵送至胶结料料箱110时，第二料泵7和第三料泵8通过第七接口107直接从胶结料桶中抽取胶结料泵送至管路3，通过管路3输送至混凝土与胶结料混合部分4，混合后进行煤矿充填。

Claims (10)

1.一种井下添加胶结料装置，包括液压泵站、胶结料泵站、管路及混凝土与胶结料混合部分，其特征是：所述混凝土与胶结料混合部分接于充填管末端，胶结料泵站和液压泵站通过管路分别连接混凝土与胶结料混合部分喷嘴装置的接口。

2.根据权利要求1所述的井下添加胶结料装置，其特征是：所述胶结料泵站包括料箱、安全溢流阀、至少一个第二料泵及管路，所述料箱通过第八接口与第二料泵进料口连接，第二料泵出料口通过第五接口连接管路，通过管路输送至混凝土与胶结料混合部分，所述料箱还与安全溢流阀的出料口连接，安全溢流阀的进料口与第四接口连接，第四接口为堵管时胶结料的回流口，料箱上还设有胶结料排出口。

3.根据权利要求2所述的井下添加胶结料装置，其特征是：还设有第三料泵，所述第三料泵出料口通过第三接口和第六接口连接在第二料泵的出料管路上，通过第五接口连接管路，通过管路输送至混凝土与胶结料混合部分。

4.根据权利要求2所述的井下添加胶结料装置，其特征是：在第八接口的输出管路上还设有第七接口，所述第七接口分别与第二料泵和第三料泵的进料口连接。

5.根据权利要求1所述的井下添加胶结料装置，其特征是：所述喷嘴装置包括弯管组件与喷嘴组件，所述弯管组件一端为连接混凝土输送管路的第一进料口，另一端为混合料出料口，喷嘴组件焊接在弯管组件上，喷嘴组件的喷嘴口伸入弯管内，喷嘴组件上还连接有用于输送胶结料的喷嘴接头和将胶结料喷射进弯管内的驱动液压缸，使胶结料与混凝土在弯管内进行混合。

6.根据权利要求5所述的井下添加胶结料装置，其特征是：所述弯管组件包括弯管、弯管法兰和接头，所述弯管一端连接接头，另一端焊接弯管法兰，接头端为混凝土的进料口，连接充填用混凝土输送管路，喷嘴装置通过弯管法兰固定于充填支架上。

7.根据权利要求5所述的井下添加胶结料装置，其特征是：所述的喷嘴组件包括喷嘴、液压缸和喷嘴接头，所述喷嘴接头连接在喷嘴套上，作为连接胶结料的第二进料口，喷嘴套的一端焊接于弯管上，另一端通过螺纹和密封圈与液压缸连接，喷嘴芯杆和液压缸的活塞杆连接。

8.根据权利要求7所述的井下添加胶结料装置，其特征是：所述的喷嘴芯杆和液压缸的活塞杆间通过轴套和两个相互垂直的小轴连接，轴套和小轴之间采用过盈配合，活塞杆与小轴及芯杆与小轴间的连接采用间隙配合。

9.根据权利要求5或7所述的井下添加胶结料装置，其特征是：所述伸入弯管内的喷嘴口为斜口结构。

10.根据权利要求5或7所述的井下添加胶结料装置，其特征是：所述喷嘴组件中喷嘴套的内腔靠近喷嘴口处为斜坡口结构。

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