CN207920659U - 灌浆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种灌浆系统，包括渣浆泵、第一地面输浆管、第二地面输浆管、井下输浆管和蓄水池，其中：所述第一地面输浆管，其第一端与所述渣浆泵的出口连接，其第二端通过第一控制阀与所述井下输浆管连接；所述第二地面输浆管，其第一端通过第二控制阀与所述蓄水池连接，其第二端与所述第一地面输浆管的第二端连接。通过上述系统，可循环利用该清水，同时避免了含有注浆材料的清水排到土地中污染土地。

Description

灌浆系统

技术领域

本发明涉及矿井灌浆防灭火技术领域，具体涉及一种灌浆系统。

背景技术

灌浆技术是目前煤矿防灭火中常用的手段之一，它是将制备好的泥浆或黄浆注入采空区，通过降温隔氧实现防灭火。具体地，当浆液流到采空区以后，固体颗粒物沉淀下去，充填在浮煤裂隙中间，形成有效的漏风隔离带，隔绝与空气的接触从而防止煤层被氧化；同时增加煤层的水分，达到抑制煤氧化的发展，对已经自热的区域起到散热作用，冷却采空区的围岩，降低采空区中的煤岩温度；当浆液脱水后，可以形成一块堆积物，可以有效减少采空区内的漏风情况。

灌浆系统是实现灌浆技术的重要设备，包括制浆装置、搅拌池、清水泵、蓄水池、缓浆池、渣浆泵、地面输浆管和井下输浆管。其中，制浆装置包括制浆机、定量给料机和带式输送机，定量给料机内存储有注浆材料，其内部的注浆材料通过输送机输送至制浆机的入口处；而清水泵入口与蓄水池连接，出口也与制浆机的入口连接；制浆机将注浆材料和水充分混合后，注入搅拌池搅拌；搅拌池将搅拌后的浆液输送至缓浆池；而渣浆泵为缓浆池中的浆液提供压力，使浆液沿着地面输浆管和井下输浆管进入采空区中。若注浆过程中发生突发故障，例如局部管路漏浆或采空区突然注满等，则会造成输浆管堵塞。当管路堵塞时，通常是停止定量给料机和带式输送机，人工逐段拆开管路，只开启清水泵，使清水经过制浆机、搅拌池和缓浆池后在渣浆泵的作用下逐段冲洗地面输浆管和井下输浆管，并及时维修漏浆管路，但如此造成了清水的浪费。另外，一旦冲洗管路不及时，管路中注浆材料沉降堆积，将无法用清水冲洗通畅，需要更换管路，不仅耗费大量人力物力，还影响注浆工期。

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术中，采用清水冲洗地面输浆管和井下输浆管而造成的清水浪费的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种灌浆系统，包括：渣浆泵，第一地面输浆管，第二地面输浆管，井下输浆管和蓄水池，其中：

所述第一地面输浆管，其第一端与所述渣浆泵的出口连接，其第二端通过第一控制阀与所述井下输浆管连接；

所述第二地面输浆管，其第一端通过第二控制阀与所述蓄水池连接，其第二端与所述第一地面输浆管的第二端连接。

可选地，上述灌浆系统中：

所述第二地面输浆管的第一端通过第三控制阀与所述渣浆泵的出口连接。

可选地，上述灌浆系统中：

所述第一地面输浆管和所述第二地面输浆管均为PE管。

可选地，上述灌浆系统中：

所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述第三控制阀均为电控阀。

可选地，上述灌浆系统中，还包括：

第一压力传感器，设置于所述第一地面输浆管内部，用于检测所述第一地面输浆管内部的第一浆液压力值，其输出端输出表征所述第一浆液压力值大小的第一压力信号；

第二压力传感器，设置于所述第二地面输浆管内部，用于检测所述第二地面输浆管内部的第二浆液压力值，其输出端输出表征所述第二浆液压力值大小的第二压力信号；

控制器，其第一输入端与所述第一压力传感器的输出端连接，其第二输入端与所述第二压力传感器的输出端连接，接收所述第一压力信号和所述第二压力信号，当所述第一压力信号或第二压力信号大于设定阈值时，其输出端输出自清洗信号；

电控开关，其第一端同时与定量给料机的电源端和带式输送机的电源端连接，其第二端与供电端口连接，其控制端与所述控制器的输出端连接，所述控制端接收到所述自清理信号后断开；

所述第一控制阀，其控制端与所述控制器的输出端连接，接收所述自清理信号后，所述第一控制阀闭合，所述第一地面输浆管和井下输浆管的连接阻断；

所述第二控制阀，其控制端与所述控制器的输出端连接，接收所述自清理信号后，所述第二控制阀打开，所述第二地面输浆管与所述蓄水池的连接导通；

所述第三控制阀，其控制端与所述控制器的输出端连接，接收所述自清理信号后，所述第三控制阀闭合，所述第二地面输浆管与渣浆泵的连接阻断。

可选地，上述灌浆系统中，还包括：

第三压力传感器，设置于所述井下输浆管内部，用于检测所述井下输浆管内部的第三浆液压力值，其输出端输出表征所述第三浆液压力值的第三压力信号；

所述控制器，其第二输入端与所述第三压力传感器的输出端连接，接收所述第三压力信号，当所述第三压力信号大于设定阈值时，其输出端输出整体清洗信号；

所述电控开关，其控制端接收到所述整体清洗信号后断开。

本实施例所述的灌浆系统，当第一地面输浆管堵塞时，可将第一控制阀关闭，打开第二控制阀，同时关闭带式输送机以及定量给料机，清水便从渣浆泵进入第一地面输浆管，并从第二地面输浆管进入蓄水池中，避免了清水的浪费，且将清水输送回蓄水池中，可循环利用该清水，同时避免了含有注浆材料的清水排到土地中污染土地。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的灌浆系统的俯视图，其中标示了浆液的走向。

图2为本实用新型实施例所述的灌浆系统的俯视图，其中标示了清水的走向。

图3为本实用新型另一个实施例所述的灌浆系统的俯视图，其中标示了浆液的走向。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本实用新型实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本文中的术语“第一”、“第二”、“第三”等用于在类似要素之间进行区别，并且不一定是描述特定的次序或者按时间的顺序。要理解，这样使用的这些术语在适当的环境下是可互换的，使得在此描述的主题的实施例如是能够以与那些说明的次序不同的次序或者以在此描述的另外的次序来进行操作。

本实用新型提供一种灌浆系统，如图1所示，包括渣浆泵1、第一地面输浆管2、第二地面输浆管3、井下输浆管4和蓄水池5。其中，第一地面输浆管2的第一端与渣浆泵1的出口连接，第二端通过第一控制阀6与井下输浆管4连接；而第二地面输浆管3的第一端通过第二控制阀7与所述蓄水池5连接，第二端与所述第一地面输浆管2的第二端连接。

上述灌浆系统中，当输送浆液时，第二控制阀7关闭，打开第一控制阀6，如图1所示，则浆液沿着第一地面输浆管2和井下输浆管4进入采空区。而当第一地面输浆管2堵塞时，可将第一控制阀6关闭，打开第二控制阀7，同时关闭带式输送机以及定量给料机，如图2所示，清水便从渣浆泵1进入第一地面输浆管2，并从第二地面输浆管3进入蓄水池5中，避免了清水的浪费，且将清水输送回蓄水池5中，可循环利用该清水，同时避免了含有注浆材料的清水排到土地中污染土地。

另外，在冬季施工过程中，若井下输浆管发生故障需检修时，需及时排出地面设备以及地面输浆管内的浆液，一旦处理不及时，低温会使设备、管路内浆液结冰既而冻裂管路或设备。目前地面设备及地面输浆管排出的浆液均要通过人工方式运输至指定地点，需耗费大量人力，通过上述灌浆系统，只需按照第一地面输浆管2堵塞时的操作流程，使第一地面输浆管2和第二地面输浆管3中的清水一直流动，即可避免地面设备和地面管路的冻裂，且上述清水的流动形成一个循环，避免了清水的浪费。

进一步地，在上述灌浆系统中，如图3所示，所述第二地面输浆管3的第一端可通过第三控制阀8与渣浆泵1的出口连接。当输送浆液时，第一控制阀6和第三控制阀8打开，而第二控制阀7关闭，如图3所示，浆液沿着第一地面输浆管2和第二地面输浆管3进入井下输浆管4中，即第二地面输浆管3也用于输送浆液，如此，若第一地面输浆管2或第二地面输浆管3发生堵塞，另一条地面输浆管也可继续工作，增加了每日工程进度。当第一地面输浆管2或第二地面输浆管3发生堵塞时，关闭第一控制阀6和第三控制阀8，打开第二控制阀7，同时关闭带式输送机以及定量给料机，清水便从渣浆泵1进入第一地面输浆管2，并从第二地面输浆管3进入蓄水池5中。其中，第一地面输浆管2和第二地面输浆管3可采用软管，但采用软管输送浆液时会由于虹吸现象而引起软管变扁，增加管路阻力，而且变扁处会出现磨漏跑浆现象，易造成周围的土地污染。故第一地面输浆管2和第二地面输浆管3宜采用PE管，PE管具有很好的硬度，不易变形，且浆液在输送过程中的虹吸现象会帮助浆液在PE管中输送，增大了防灭火灌浆系统的注浆量。

另外，上述灌浆系统中的第一控制阀6、第二控制阀7和第三控制阀8可选用手动控制阀，即通过手动打开或关闭阀门；也可选用电控阀，利用电信号进行自动控制。当第一控制阀6、第二控制阀7和第三控制阀8选用电控阀时，上述灌浆系统还可包括第一压力传感器、第二压力传感器、电控开关以及控制器，以实现自动控制。具体地，由于第一地面输浆管2和第二地面输浆管3在输送浆液的过程中，若发生堵塞，则其管内的浆液压力增大，当浆液压力超过一定阈值时，应采用清水清洗。其中，第一压力传感器设置于第一地面输浆管2的内部，用于检测第一地面输浆管2内部的第一浆液压力值，其输出端输出表征第一浆液压力值大小的第一压力信号；而第二压力传感器设置于第二地面输浆管3的内部，用于检测第二地面输浆管3内部的第二浆液压力值，其输出端输出表征第二浆液压力值大小的第二压力信号。控制器的第一输入端与第一压力传感器的输出端连接，第二输入端与第二压力传感器的输出端连接，接收第一压力信号和第二压力信号，当第一压力信号或第二压力信号大于设定阈值时，其输出端便输出自清洗信号。为便于控制，在定量给料机和带式输送机的电源端设置了电控开关，即电控开关的第一端同时与定量给料机的电源端和带式输送机的电源端连接，第二端与供电端口连接，其控制端与所述控制器的输出端连接，当控制端接收到所述自清理信号后电控开关断开，定量给料机和带式输送机停止工作，不再向制浆机输送注浆材料，如此可实现清水的输送。而第一控制阀6、第二控制阀7和第三控制阀8可在控制器的控制下实现打开或闭合。具体地，第一控制阀6的控制端与所述控制器的输出端连接，接收所述自清理信号后，所述第一控制阀6闭合，所述第一地面输浆管2和井下输浆管4的连接阻断；第二控制阀7的控制端与所述控制器的输出端连接，接收所述自清理信号后，所述第二控制阀7打开，所述第二地面输浆管3与所述蓄水池5的连接导通；第三控制阀8的控制端与所述控制器的输出端连接，接收所述自清理信号后，所述第三控制阀8闭合，所述第二地面输浆管3与渣浆泵1的连接阻断，如此，清水便从渣浆泵1进入第一地面输浆管2，并从第二地面输浆管3进入蓄水池5中。通过上述方案，可当第一地面输浆管2或第二地面输浆管3堵塞时，控制器及时控制第一控制阀6、第二控制阀7和第三控制阀8的开启或关闭，实现第一地面输浆管2和第二地面输浆管3的自动清洗。当第一地面输浆管2和第二地面输浆管3的清理开始后，可通过观测第二地面输浆管3输入蓄水池5中的水的颜色进行判断是否清洗完成，当水的颜色变清时，可手动控制控制器，使灌浆系统恢复输送浆液的功能。

另外，还可在井下输浆管4内部设置第三压力传感器，用于检测所述井下输浆管4内部的第三浆液压力值，其输出端输出表征所述第三浆液压力值的第三压力信号；所述控制器，其第二输入端与所述第三压力传感器的输出端连接，接收所述第三压力信号，当所述第三压力信号大于设定阈值时，其输出端输出整体清洗信号；所述电控开关，其控制端接收到所述整体清洗信号后断开。即当井下输浆管4堵塞时，可直接关闭定量给料机和带式输送机，通过输送清水清洗井下输浆管4。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种灌浆系统，其特征在于，包括：渣浆泵，第一地面输浆管，第二地面输浆管，井下输浆管和蓄水池，其中：

所述第一地面输浆管，其第一端与所述渣浆泵的出口连接，其第二端通过第一控制阀与所述井下输浆管连接；

所述第二地面输浆管，其第一端通过第二控制阀与所述蓄水池连接，其第二端与所述第一地面输浆管的第二端连接。

2.根据权利要求1所述的灌浆系统，其特征在于：

所述第二地面输浆管的第一端通过第三控制阀与所述渣浆泵的出口连接。

3.根据权利要求2所述的灌浆系统，其特征在于：

所述第一地面输浆管和所述第二地面输浆管均为PE管。

4.根据权利要求3所述的灌浆系统，其特征在于：

所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述第三控制阀均为电控阀。

5.根据权利要求4所述的灌浆系统，其特征在于，还包括：

第一压力传感器，设置于所述第一地面输浆管内部，用于检测所述第一地面输浆管内部的第一浆液压力值，其输出端输出表征所述第一浆液压力值大小的第一压力信号；

第二压力传感器，设置于所述第二地面输浆管内部，用于检测所述第二地面输浆管内部的第二浆液压力值，其输出端输出表征所述第二浆液压力值大小的第二压力信号；

控制器，其第一输入端与所述第一压力传感器的输出端连接，其第二输入端与所述第二压力传感器的输出端连接，接收所述第一压力信号和所述第二压力信号，当所述第一压力信号或第二压力信号大于设定阈值时，其输出端输出自清洗信号；

电控开关，其第一端同时与定量给料机的电源端和带式输送机的电源端连接，其第二端与供电端口连接，其控制端与所述控制器的输出端连接，所述控制端接收到所述自清理信号后断开；

所述第一控制阀，其控制端与所述控制器的输出端连接，接收所述自清理信号后，所述第一控制阀闭合，所述第一地面输浆管和井下输浆管的连接阻断；

所述第二控制阀，其控制端与所述控制器的输出端连接，接收所述自清理信号后，所述第二控制阀打开，所述第二地面输浆管与所述蓄水池的连接导通；

所述第三控制阀，其控制端与所述控制器的输出端连接，接收所述自清理信号后，所述第三控制阀闭合，所述第二地面输浆管与渣浆泵的连接阻断。

6.根据权利要求5所述的灌浆系统，其特征在于，还包括：

第三压力传感器，设置于所述井下输浆管内部，用于检测所述井下输浆管内部的第三浆液压力值，其输出端输出表征所述第三浆液压力值的第三压力信号；

所述控制器，其第二输入端与所述第三压力传感器的输出端连接，接收所述第三压力信号，当所述第三压力信号大于设定阈值时，其输出端输出整体清洗信号；

所述电控开关，其控制端接收到所述整体清洗信号后断开。