CN207159101U - 一种粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统，它解决了现有技术中充填系统复杂、成本高、自动化程度较低的问题，具有能够实现连续自流充填、自动化程度高、操作方便的效果；其技术方案为：包括胶固料成品仓、蓄水池、多个粉煤灰仓、卧式搅拌机、立式搅拌机、充填管路和充填工作面，所述胶固料成品仓和粉煤灰仓分别与计量秤相连，所述蓄水池通过进水管路与计量秤相连；所述卧式搅拌机的一侧与计量秤相连，所述卧式搅拌机的另一侧与立式搅拌机相连；所述充填管路与立式搅拌机相连，经立式搅拌机搅拌后的胶固料经充填管路进入充填工作面。

Description

一种粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统

技术领域

本实用新型涉及矿山充填技术领域，尤其涉及一种粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统。

背景技术

矿山充填有数百年的历史，但矿山充填系统作为一种技术主要在金属矿山发展的比较快和成熟。和金属矿山相比，煤矿的充填技术研究与发展要迟缓得多。近年来随着煤炭开采环境问题的日益突出，国家对环境和土地问题的日益重视，以及煤炭价格的大幅攀升，充填采煤近年来得到高度重视。

现有技术中，国内矿山充填系统其构成主要包括充填主料传输系统、辅料储装系统、搅拌系统、泵送加压系统、管路输送系统、多台水泵组成的供水系统，其缺点是：

①充填工艺系统庞大复杂，占地面积较大；

②安装困难，操作复杂，建设费用高；

③充填料浆需要泵送，不能实现自流；

④自动化控制程度较低，使用操作人员多。

近年来兴起的粉煤灰胶结充填虽然在一定程度上缓解了以上技术缺点，但也存在很多不足，比如粉煤灰需要提前制浆，充填过程出现问题后粉煤灰湿浆很难处理；计量系统采用连续计量误差范围较大；料浆搅拌不均匀，影响充填体凝固效果；更重要的一点就是胶固料需要购买成品，大大增加充填成本。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统，其具有能够实现连续自流充填、自动化程度高、操作方便的效果。

一种粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统，包括：

胶固料生产系统，胶固料成品仓、蓄水池和多个粉煤灰仓，所述胶固料成品仓和粉煤灰仓分别与计量秤相连，所述蓄水池通过进水管路与计量秤相连；

搅拌系统，包括卧式搅拌机和立式搅拌机，所述卧式搅拌机的一侧与计量秤相连，所述卧式搅拌机的另一侧与立式搅拌机相连；

充填系统，包括充填管路和充填工作面，所述充填管路与立式搅拌机相连，经立式搅拌机搅拌后的胶固料经充填管路进入充填工作面。

进一步的，所述胶固料成品仓通过斗式提升机依次与球磨机、破碎机和烘干机相连。

进一步的，所述进水管路上设有水泵。

进一步的，还包括电气控制系统，所述电气控制系统以PLC为核心。

进一步的，所述胶固料成品仓和粉煤灰仓的顶部均设有输料管路和料位仪，所述胶固料成品仓和粉煤灰仓的底部均设有电动振动器。

进一步的，所述卧式搅拌机和立式搅拌机的放料口端均设有气动调节阀和电磁流量计。

进一步的，所述胶固料成品仓的底部通过螺旋输送机与计量秤相连。

粉煤灰高水膨胀胶固料的制作方法，包括以下步骤：

步骤1：将高炉水淬渣和脱硫石膏粉分别经烘干机烘干后，按试验配比加入破碎机中进行破碎；

步骤2：将破碎后的高炉水淬渣、脱硫石膏粉与生石灰、硫铝酸盐水泥熟料、添加剂按试验配比加入球磨机中混合研磨。

根据上述制作方法所获得的粉煤灰高水膨胀胶固料。

粉煤灰高水膨胀胶结自动充填工艺，包括以下步骤：

步骤1：将粉煤灰仓中的粉煤灰、权利要求8所述粉煤灰高水膨胀胶固料分别通过螺旋输送机送至计量秤称量，将充填用水通过水泵泵入第三计量秤；

步骤2：将称量后的各部分原料加入卧式搅拌机中进行搅拌；

步骤3：搅拌后的原料加入立式搅拌机再次搅拌得到充填料浆；

步骤4：充填料浆经充填管路输送至充填工作面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型针对粉煤灰高水膨胀充填浆液设计专门的充填系统，此充填系统结构紧凑、自动化程度高、减少充填站的操作人员、降低成本、具有良好的经济效益和社会效益；且操作方便、系统运行稳定可靠、故障停机率低；

(2)本实用新型的充填系统从源头上采购原材料，大大降低了充填成本；

(3)本实用新型的充填工艺能够实现自流充填，且不需要另外加压，充填倍线较大，可达到12.5；

(4)本实用新型的料浆经卧式搅拌机强力搅拌后，再通过立式搅拌机使料浆充分混合，具有防止浆液沉淀堵管、便于对料浆状态进行取样观察、出现异常及时调整配比、便于控制充填料浆流量的优点。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型的结构示意图；

其中，1-第一粉煤灰仓，2-第二粉煤灰仓，3-球磨机，4-烘干机，5-破碎机，6-胶固料成品仓，7-水泵，8-蓄水池，9-第二计量秤，10-第三计量秤，11-立式搅拌机，12-充填工作面，13-充填管路，14-卧式搅拌机，15-第一计量秤。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在充填系统复杂、成本高、自动化程度较低的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统，包括第一粉煤灰仓1、第二粉煤灰仓2、胶固料成品仓6、蓄水池8、卧式搅拌机14、立式搅拌机11和电气控制系统。

所述第一粉煤灰仓1、第二粉煤灰仓2的顶部均设有输料管路和料位仪；所述输料管路上设有电磁阀和流量计。

所述第一粉煤灰仓1、第二粉煤灰仓2和胶固料成品仓6的底部均为锥形，罐底锥形面处设置破拱漏斗和电动振动器；所述第一粉煤灰仓1和第二粉煤灰仓2的底部通过螺旋输送机连接至第一计量秤15。

所述胶固料成品仓6的顶部通过斗式提升机依次与球磨机3、破碎机5和烘干机4相连，所述胶固料成品仓6的底部通过螺旋输送机连接至第二计量秤9。

所述蓄水池8通过输水管路连接第三计量秤10，所述输水管路上设有水泵7、电磁阀和流量计，所述水泵7、电磁阀和流量计与现有技术中的设置方式相同，此处不再赘述。

所述第一计量秤15、第二计量秤9和第三计量秤10连接卧式搅拌机14，所述卧式搅拌机14与立式搅拌机11相连，所述立式搅拌机11通过充填管路13将搅拌后的充填料浆送至充填工作面12。

所述卧式搅拌机14为强力搅拌机，所述立式搅拌机11为缓冲搅拌机。

所述卧式搅拌机14和立式搅拌机11的放料口端设有气动调节阀和电磁流量计。

所述电气控制系统是以PLC为核心的自动控制系统，所述气动调节阀、电磁流量计、料位仪、电磁阀和流量计均通过PLC控制实现自动调节。

本申请的另一种实施方式中，提供了一种粉煤灰高水膨胀胶固料的制作方法，所述粉煤灰高水膨胀胶固料的原材料为生石灰、高炉水淬渣、硫铝酸盐水泥熟料、脱硫石膏粉和添加剂。

其中，添加剂可以为早强剂、润滑剂、膨胀剂等；通过加入添加剂能够缩短料浆的初凝时间，利于充填体早期强度的上升；能够改善料浆的和易性，使料浆在管路中输送时摩擦阻力减小，且料浆不沉淀，不离析、不滤水；料浆中的膨胀剂能够使料浆在固话过程中产生体积膨胀，更有效的支撑顶板。

制备粉煤灰高水膨胀胶固料包括以下步骤：

步骤1：将含水量较高的高炉水淬渣和脱硫石膏粉分别经烘干机烘干后，按干料比高炉水淬渣：脱硫石膏粉＝(5～8):1加入破碎机中进行破碎，高炉水淬渣跟脱硫石膏粉都是工业固体废弃物，加入后能够与其它成分协同作用有效激发粉煤灰的活性；

步骤2：将破碎后的高炉水淬渣、脱硫石膏粉与生石灰、硫铝酸盐水泥熟料、添加剂按干料比高炉水淬渣：脱硫石膏粉：生石灰：硫铝酸盐水泥熟料：添加剂＝(5～8):1：(12～15)：3:1加入球磨机中混合研磨至比表面积至400㎡/kg以上，得到胶固料。

本申请的又一种实施方式中，提供了一种粉煤灰高水膨胀胶结自动充填工艺，包括以下步骤：

步骤1：将粉煤灰仓中的粉煤灰、制备好的粉煤灰高水膨胀胶固料分别通过螺旋输送机送至计量秤称量，将充填用水通过水泵泵入第三计量秤；

步骤2：将称量后的粉煤灰、粉煤灰高水膨胀胶固料和充填用水加入卧式搅拌机中进行强力搅拌，搅拌时间控制在80～120s，强力搅拌机能够把粉煤灰与胶固料充分混合；

步骤3：经强力搅拌后的料浆加入立式搅拌机进行缓冲搅拌得到充填料浆，通过立式搅拌机使料浆充分混合，防止浆液沉淀堵管，便于对料浆状态进行取样观察，出现异常及时调整配比，便于控制充填料浆流量；

步骤4：充填料浆经充填管路输送至充填工作面。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统，其特征在于，包括：

胶固料生产系统，包括胶固料成品仓、蓄水池和多个粉煤灰仓，所述胶固料成品仓和粉煤灰仓分别与计量秤相连，所述蓄水池通过进水管路与计量秤相连；

搅拌系统，包括卧式搅拌机和立式搅拌机，所述卧式搅拌机的一侧与计量秤相连，所述卧式搅拌机的另一侧与立式搅拌机相连；

充填系统，包括充填管路和充填工作面，所述充填管路与立式搅拌机相连，经立式搅拌机搅拌后的胶固料经充填管路进入充填工作面。

2.根据权利要求1所述的粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统，其特征在于，所述胶固料成品仓通过斗式提升机依次与球磨机、破碎机和烘干机相连。

3.根据权利要求1所述的粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统，其特征在于，所述进水管路上设有水泵。

4.根据权利要求1所述的粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统，其特征在于，还包括电气控制系统，所述电气控制系统以PLC为核心。

5.根据权利要求1所述的粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统，其特征在于，所述胶固料成品仓和粉煤灰仓的顶部均设有输料管路和料位仪，所述胶固料成品仓和粉煤灰仓的底部均设有电动振动器。

6.根据权利要求1所述的粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统，其特征在于，所述卧式搅拌机和立式搅拌机的放料口端设有气动调节阀和电磁流量计。

7.根据权利要求1所述的粉煤灰高水膨胀胶结自动充填系统，其特征在于，所述胶固料成品仓的底部通过螺旋输送机与计量秤相连。