CN210385624U - 用于封堵高温煤岩裂隙的泡沫材料产生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于封堵高温煤岩裂隙的泡沫材料产生装置，包括罐体、进气管、顶盖、安全阀、压力表和发泡搅拌构件，所述发泡搅拌构件包括主管和多个搅拌组，所述主管为一端开口、另一端封堵的钢管，顶盖中心开设通孔，主管的开口端焊接在顶盖的下表面、使主管的开口端与通孔的下端密封连通，所述进气管的一端与通孔的上端密封连通；多个搅拌组沿主管的轴向等间距的装在主管的外壁，所述搅拌组由两个搅拌支管组成，两个搅拌支管对称设置在主管两侧、且两个搅拌支管的一端均与主管连通；本实用新型具有操作简单、便于移动，制备的泡沫材料发泡倍数高、泡孔均匀、且稳定性好。

Description

用于封堵高温煤岩裂隙的泡沫材料产生装置

技术领域

本实用新型涉及一种泡沫材料产生装置，具体是一种用于封堵高温煤岩裂隙的泡沫材料产生装置。

背景技术

我国煤炭资源储量丰富，主要能源是煤，但每年因煤炭自燃火灾的频繁发生，导致煤炭资源的大量浪费。对此国内常采用灌浆、凝胶、注氮、膨胀水泥等技术措施，但是均存在一定不足之处。采用灌浆技术，覆盖范围小，不能堆积，易形成“下淌”现象；采用凝胶技术，凝胶受热会释放出有毒有害气体；采用注氮技术，氮气扩散速度快，无法形成较好的灭火降温效果；采用膨胀水泥技术，膨胀水泥稠度大，容易堵管，对于细小缝隙不能完全堵漏。而采用高温煤岩裂隙封堵泡沫材料技术能有效克服上述缺点对煤炭自燃现象进行防治。目前煤矿现场现有的泡沫材料产生装置，如固化泡沫产生装置(CN103599607A)是将浆液与发泡分开进行，采用外部混合，通过多个电机带动多个螺杆搅拌集成在一起，这种设备不仅需要控制多个电机的启动及停止，对工作人员来说操作复杂，另外由于设备上带有多个电机从而也导致该装置体积较大，不便于在矿井下的移动。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于封堵高温煤岩裂隙的泡沫材料产生装置，其操作简单、便于移动，采用混合与发泡同时进行的方式，在泡沫材料的不同高度，不同角度，多层同时进行发泡，所制备的泡沫材料发泡倍数高、泡孔均匀、粘度在1300-1800Pa·s，且稳定性好。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于封堵高温煤岩裂隙的泡沫材料产生装置，包括罐体、进气管、顶盖、安全阀、压力表和发泡搅拌构件，罐体为上部开口的圆柱形，发泡搅拌构件处于罐体内，顶盖装在罐体上部、且两者可拆卸密封连接，压力表和安全阀均装在顶盖的上表面，罐体的侧面开设条形槽，条形槽内镶嵌有透明刻度板、且透明刻度板的四周与条形槽密封连接；罐体底部装有出浆管、罐体侧部靠近顶盖的位置装有泄气管；所述进气管上装有阀门Ⅰ，泄气管上装有阀门Ⅱ，出浆管上装有阀门Ⅲ；

所述发泡搅拌构件包括主管和多个搅拌组，所述主管为一端开口、另一端封堵的钢管，顶盖中心开设通孔，主管的开口端焊接在顶盖的下表面、使主管的开口端与通孔的下端密封连通，所述进气管的一端与通孔的上端密封连通；多个搅拌组沿主管的轴向等间距的装在主管的外壁，所述搅拌组由两个搅拌支管组成，两个搅拌支管对称设置在主管两侧、且两个搅拌支管的一端均与主管连通；两个搅拌支管的轴线处于同一直线上，在沿主管的封堵端向开口端方向上，相邻搅拌组的搅拌支管轴线之间相差60°，所述各个搅拌支管的管壁上均开设喷气孔，使气体从各个喷气孔喷出后能带动原料浆液在罐体内以主管为中心旋转。

进一步，还包括拉杆，拉杆固定在顶盖上表面。增设拉杆方便工作人员使用时将顶盖与罐体上部分离，进而向罐体内注入发泡浆液。

进一步，还包括多个底轮，多个底轮装在罐体的下方。增设底轮，能方便工作人员推动罐体，从而使其快速达到不同的地方进行使用。

进一步，所述顶盖的圆周装有一圈凸形密封条，罐体的上部开口装有一圈凹形密封条，顶盖和罐体通过凸形密封条和凹形密封条配合密封。采用这种结构不仅在顶盖装在罐体上时使顶盖与罐体之间具有较好的密封性，同时在注入发泡浆液时也便于工作人员对顶盖与罐体的分离。

与现有技术相比，本实用新型采用罐体、进气管、顶盖、安全阀、压力表和发泡搅拌构件相结合方式，将进气管连接高压气源，封堵泡沫材料进行发泡时，打开阀门Ⅰ和阀门Ⅱ，高压气体经过进气管、主管和各个搅拌支管，最后从喷气孔排入罐体内部，喷出的气流推动原料浆液产生涡流开始在罐体内旋转，然后气体从阀门Ⅱ及泄气管排出罐体，这样通过气体推动原料浆液能使发泡材料的发泡倍数高、泡孔均匀且稳定性好；由于搅拌支管是固定的，因此原料浆液在旋转过程中会与搅拌支管碰撞，从而实现搅拌支管对原料浆液的搅拌混合作用，同时气流不仅起到推动原料浆液旋转混合的作用，而且能对原料浆液进行气体发泡；综上所述，本实用新型操作简单、便于移动，采用混合与发泡同时进行的方式，在泡沫材料的不同高度，不同角度，多层同时进行发泡，所制备的泡沫材料发泡倍数高、泡孔均匀、粘度在1300-1800Pa·s，且稳定性好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中发泡搅拌构件的俯视图；

图3是本发明的搅拌发泡过程示意图。

图中：1、罐体，2、进气管，3、泄气管，4、出浆管，5、发泡搅拌构件，5.1、主管，5.2、搅拌支管，5.3、喷气孔，6、透明刻度板，7、顶盖，8、底轮，9、安全阀，10、压力表，11、阀门Ⅰ，12、阀门Ⅱ，13、阀门Ⅲ，14、拉杆。

具体实施方式

下面将对本实用新型做进一步说明。

如图所示，本实用新型包括罐体1、进气管2、顶盖7、安全阀9、压力表10和发泡搅拌构件5，罐体1为上部开口的圆柱形，发泡搅拌构件5处于罐体内，顶盖7装在罐体1上部、且两者可拆卸密封连接，压力表10和安全阀9均装在顶盖7的上表面，罐体1的侧面开设条形槽，条形槽内镶嵌有透明刻度板6、且透明刻度板6的四周与条形槽密封连接；罐体1底部装有出浆管4、罐体1侧部靠近顶盖7的位置装有泄气管3；所述进气管2上装有阀门Ⅰ11，泄气管3上装有阀门Ⅱ12，出浆管4上装有阀门Ⅲ13；

所述发泡搅拌构件5包括主管5.1和多个搅拌组，所述主管5.1为一端开口、另一端封堵的钢管，顶盖7中心开设通孔，主管5.1的开口端焊接在顶盖7的下表面、使主管5.1的开口端与通孔的下端密封连通，所述进气管2的一端与通孔的上端密封连通；多个搅拌组沿主管5.1的轴向等间距的装在主管5.1的外壁，所述搅拌组由两个搅拌支管5.2组成，两个搅拌支管5.2对称设置在主管5.1两侧、且两个搅拌支管5.2的一端均与主管5.1连通；两个搅拌支管5.2的轴线处于同一直线上，在沿主管5.1的封堵端向开口端方向上，相邻搅拌组的搅拌支管5.2轴线之间相差60°，所述各个搅拌支管5.2的管壁上均开设喷气孔5.3，使气体从各个喷气孔5.3喷出后能带动原料浆液在罐体1内以主管5.1为中心旋转。

进一步，还包括拉杆14，拉杆14固定在顶盖7上表面。增设拉杆14方便工作人员使用时将顶盖7与罐体1上部分离，进而向罐体1内注入发泡浆液。

进一步，还包括多个底轮8，多个底轮8装在罐体1的下方。增设底轮8，能方便工作人员推动罐体1，从而使其快速达到不同的地方进行使用。

进一步，所述顶盖7的圆周装有一圈凸形密封条，罐体1的上部开口装有一圈凹形密封条，顶盖7和罐体1通过凸形密封条和凹形密封条配合密封。采用这种结构不仅在顶盖7装在罐体1上时使顶盖7与罐体1之间具有较好的密封性，同时在注入发泡浆液时也便于工作人员对顶盖7与罐体1的分离。

工作时，工作人员对罐体1施加推力，罐体1下方的底轮8滚动使罐体1移动到所需注入封堵泡沫材料的煤岩裂隙处，然后工作人员通过拉杆14将顶盖7连同发泡搅拌构件5一起与罐体1分离，将制备封堵泡沫材料的原料浆液放入罐体1内，通过透明刻度板6观察当原料达到罐体1一定高度时，停止加料；将顶盖7连同发泡搅拌构件5一起与罐体1连接，使发泡搅拌构件5放入罐体1内、同时顶7与罐体1密封固定；将进气管2连接高压气源，封堵泡沫材料进行发泡时，打开阀门Ⅰ11和阀门Ⅱ12，高压气体经过进气管2、主管5.1和各个搅拌支管5.2，最后从喷气孔5.3排入罐体1内部，喷出的气流推动原料浆液产生涡流开始在罐体1内旋转，然后气体从阀门Ⅱ12及泄气管3排出罐体1，由于搅拌支管5.2是固定的，因此原料浆液在旋转过程中会与搅拌支管5.2碰撞，从而实现搅拌支管5.2对原料浆液的搅拌混合作用，同时气流不仅起到推动原料浆液旋转混合的作用，而且能对原料浆液进行气体发泡；完成发泡后，将阀门Ⅱ12关闭，继续向罐体1内注入气体，此时观察压力表10，当罐体1内的压力达到3MPa后打开阀门Ⅲ13，封堵发泡材料受罐1内气压的压力从出浆管4排出，当封堵发泡材料完成出浆后关闭阀门Ⅲ13并断开进气管2与高压气源的连接。安全阀9在罐体1内的压力发生异常超过设定安全值时会自动打开将罐体1的气体排出，防止罐体1内由于压力过大造成安全隐患。

Claims (4)

1.一种用于封堵高温煤岩裂隙的泡沫材料产生装置，其特征在于，包括罐体(1)、进气管(2)、顶盖(7)、安全阀(9)、压力表(10)和发泡搅拌构件(5)，罐体(1)为上部开口的圆柱形，发泡搅拌构件(5)处于罐体内，顶盖(7)装在罐体(1)上部、且两者可拆卸密封连接，压力表(10)和安全阀(9)均装在顶盖(7)的上表面，罐体(1)的侧面开设条形槽，条形槽内镶嵌有透明刻度板(6)、且透明刻度板(6)的四周与条形槽密封连接；罐体(1)底部装有出浆管(4)、罐体(1)侧部靠近顶盖(7)的位置装有泄气管(3)；所述进气管(2)上装有阀门Ⅰ(11)，泄气管(3)上装有阀门Ⅱ(12)，出浆管(4)上装有阀门Ⅲ(13)；

所述发泡搅拌构件(5)包括主管(5.1)和多个搅拌组，所述主管(5.1)为一端开口、另一端封堵的钢管，顶盖(7)中心开设通孔，主管(5.1)的开口端焊接在顶盖(7)的下表面、使主管(5.1)的开口端与通孔的下端密封连通，所述进气管(2)的一端与通孔的上端密封连通；多个搅拌组沿主管(5.1)的轴向等间距的装在主管(5.1)的外壁，所述搅拌组由两个搅拌支管(5.2)组成，两个搅拌支管(5.2)对称设置在主管(5.1)两侧、且两个搅拌支管(5.2)的一端均与主管(5.1)连通；两个搅拌支管(5.2)的轴线处于同一直线上，在沿主管(5.1)的封堵端向开口端方向上，相邻搅拌组的搅拌支管(5.2)轴线之间相差60°，所述各个搅拌支管(5.2)的管壁上均开设喷气孔(5.3)，使气体从各个喷气孔(5.3)喷出后能带动原料浆液在罐体(1)内以主管(5.1)为中心旋转。

2.根据权利要求1所述的一种用于封堵高温煤岩裂隙的泡沫材料产生装置，其特征在于，还包括拉杆(14)，拉杆(14)固定在顶盖(7)上表面。

3.根据权利要求1所述的一种用于封堵高温煤岩裂隙的泡沫材料产生装置，其特征在于，还包括多个底轮(8)，多个底轮(8)装在罐体(1)的下方。

4.根据权利要求1所述的一种用于封堵高温煤岩裂隙的泡沫材料产生装置，其特征在于，所述顶盖(7)的圆周装有一圈凸形密封条，罐体(1)的上部开口装有一圈凹形密封条，顶盖(7)和罐体(1)通过凸形密封条和凹形密封条配合密封。

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