CN213064744U

CN213064744U - 自动转换阀及包括该自动转换阀的煤矿采空区注浆系统

Info

Publication number: CN213064744U
Application number: CN202021939997.4U
Authority: CN
Inventors: 周玉金; 周鹏; 赵强; 陈万辉
Original assignee: Inner Mongolia Mengtai Buliangou Coal Industry Co ltd
Current assignee: Inner Mongolia Mengtai Buliangou Coal Industry Co ltd
Priority date: 2020-09-07
Filing date: 2020-09-07
Publication date: 2021-04-27
Anticipated expiration: 2030-09-07

Abstract

本实用新型公开了一种自动转换阀，其包括旁路通道；隔板的另一端置于旁路通道的入口且转动设有第一单向挡板，第一单向挡板朝注浆通道的出口转动设置，第一单向挡板的端部与注浆通道的内壁活动接触；第二单向挡板的端部与邻近旁路通道的入口处的内壁活动接触；第三单向挡板朝向旁路通道的出口转动设置，第三单向挡板的端部与隔板活动接触。优点：本实用新型能够实现采空区内自动转换阀的自动切换，保证注浆管路堵塞后仍然能够从旁路通道向采空区内注入浆液，而且本实用新型只采用一趟管路即可实现继续注浆，确保了回采工作面安全回采；自动转换阀体积小，便于安装，提高了生产效率；注浆管路堵塞时，不需要频繁拆接管路，降低劳动强度。

Description

自动转换阀及包括该自动转换阀的煤矿采空区注浆系统

技术领域：

本实用新型涉及煤矿防火装置技术领域，特别涉及自动转换阀及包括该自动转换阀的煤矿采空区注浆系统。

背景技术：

煤矿回采时，在工作面采空区内或多或少会留有一部分煤炭无法回收干净，当所采煤层为自燃或容易自燃煤层时，为防止采空区内煤炭自燃，需采取一系列预防煤炭自燃的措施，其中向采空区注浆是预防采空区自燃发火的有效方法之一，工作面回采时，在顺槽内预敷设管路连续向采空区注浆，可预防采空区煤炭自燃事故。

如图1所示，采空区注浆是工作面形成后在工作面顺槽敷设注浆管路，工作面回采时利用注浆管路连续向采空区注浆，工作面开始回采初期利用1号注浆管路向采空区注浆，在工作面回采50米时敷设2号注浆管路并向采空区预埋，1号注浆管路被堵或采空区顶板冒落将注浆管路砸变形并造成无法注浆时，将1号注浆管路断开，利用2号注浆管路向采空区继续注浆，从而达到连续向采空区注浆的目；注浆管路在采空区埋深超过100米时，往往因采空区顶板冒落、巷道帮部变形、底板鼓起等原因造成，注浆管路变形堵塞，无法继续注浆，如果实现连续向采空区注浆只能采取双管路交替注浆的方法，这样以来就浪费一趟管路，并且需频繁拆接管路，劳动强度大，增加了工作面的回采成本。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种不需要拆接管路即可实现继续注浆，有利于降低劳动强度的自动转换阀及包括该自动转换阀的煤矿采空区注浆系统。

本实用新型由如下技术方案实施：自动转换阀，其包括进口连通设置的注浆通道和旁路通道；所述旁路通道内固定有一端沿指向出口方向延伸的隔板，所述隔板的另一端置于所述旁路通道的入口且转动设有第一单向挡板，所述第一单向挡板朝所述注浆通道的出口转动设置，且活动密封盖设在所述隔板邻近所述注浆通道的出口一侧的所述旁路通道的入口处，所述第一单向挡板的端部与所述注浆通道的内壁活动接触；所述隔板邻近所述注浆通道的出口板面上通过连接轴转动设有朝所述旁路通道的出口转动设置的第二单向挡板，所述第二单向挡板的端部与所述旁路通道邻近其入口处的内壁活动接触；所述旁路通道远离所述注浆通道的一侧内壁上转动设有第三单向挡板，所述第三单向挡板朝向所述旁路通道的出口转动设置，所述第三单向挡板的端部与所述隔板活动接触。

进一步地，在所述第三单向挡板两侧的所述旁路通道之间连通有连接管，在所述连接管上装设有通断阀。

进一步地，所述注浆通道的内壁上固定有第一挡块，所述第一单向挡板的端部与所述第一挡块邻近所述注浆通道的出口一侧活动接触。

进一步地，其还包括第一弧形导向板和第二弧形板；所述第一弧形导向板的一端与所述隔板邻近所述注浆通道的一端固定连接，所述第一弧形导向板的另一端向所述第二单向挡板延伸，当所述第二单向挡板的端部与所述旁路通道的内壁接触时，所述第二单向挡板的板面与所述第一弧形导向板的另一端抵接；所述第二弧形板的一端与所述隔板背向所述第三单向挡板的板面固定连接，所述第二弧形板的另一端与所述第一弧形导向板的另一端固定连接；所述第二弧形板与所述第二单向挡板之间固定有拉簧。

进一步地，在所述第二弧形板与所述第二单向挡板之间的所述隔板上开设有限位口，所述连接轴上通过连接件转动连接有限位块，所述限位块的端部活动穿过所述限位口置于所述隔板另一侧的所述旁路通道内；所述第三单向挡板朝向所述旁路通道的入口的板面与所述旁路通道的内壁之间设有弧形杆，所述弧形杆的一端与所述旁路通道的内壁固定连接，从所述弧形杆的另一端朝向第三单向挡板延伸，且套设有压簧，所述第三单向挡板与所述压簧的端部活动接触；所述限位块与所述第三单向挡板朝向所述旁路通道的出口一侧板面活动接触；所述第二弧形板朝向所述连接轴的板面上固定有第二挡块，所述连接件背向所述限位块的一侧与所述第二挡块活动接触。

进一步地，所述隔板朝向所述第三单向挡板的板面上固定有第三挡块，所述第三单向挡板与所述第三挡块朝向所述旁路通道的出口一侧活动接触。

一种煤矿采空区注浆系统，其包括注浆管路、截止阀、三通阀及自动转换阀；在所述注浆管路上间隔装设有若干个所述自动转换阀，所述自动转换阀的进口和所述自动转换阀的注浆通道的出口与所述注浆管路对接连通，所述自动转换阀的旁路通道的出口上装设有截止阀；在任意相邻两个所述自动转换阀之间的所述注浆管路上装设有三通阀，在所述注浆管路的进口装设有注浆阀。

本实用新型的优点：本实用新型铺设在工作面顺槽内时，将置于采空区内的截止阀拆掉；打开注浆阀，浆液在注浆管路内依次打开各个自动转换阀上的第一单向挡板，通过注浆通道流向采空区，从注浆管路的端部排出到采空区内；当采空区内的注浆管路变形堵塞时，关闭注浆阀，切换邻近采空区的三通阀，对邻近采空区的注浆管路进行卸压，此时，采空区内注浆管路的浆液回流，回流的浆液将采空区里自动转换阀内的第一单向挡板关闭，同时将第二单向挡板打开，限位块取消对第三单向挡板的限制，在压簧作用下，第三单向挡板打开，此时，采空区内自动转换阀的旁路通道出口开启；再切换三通阀，使注浆管路导通，再开启注浆阀，浆液会从采空区内自动转换阀的旁路通道出口注入；由此，通过本实用新型能够实现采空区内自动转换阀的自动切换，保证注浆管路堵塞后仍然能够从旁路通道向采空区内注入浆液，而且本实用新型只采用一趟管路即可实现继续注浆，确保了回采工作面安全回采；自动转换阀体积小，便于安装，提高了生产效率；注浆管路堵塞时，不需要频繁拆接管路，降低劳动强度。

附图说明：

图1为背景技术所述的现有注浆管路的使用状态示意图。

图2为本实用新型所述的自动转换阀的结构示意图。

图3为图2的A局部放大图。

图4为图2的B局部放大图。

图5为本实用新型所述的煤矿采空区注浆系统的结构示意图。

图6为采空区的注浆管路堵塞时的使用状态示意图。

图7为煤矿采空区注浆系统恢复正常注浆时的使用状态示意图。

图8为图7的C局部放大图。

附图中各部件的标记如下：注浆通道1、旁路通道2、第一单向挡板3、第一挡块4、隔板5、限位口5.1、连接轴6、第二单向挡板7、第一弧形导向板8、第二弧形板9、连接件10、限位块11、第二挡块12、拉簧13、第三单向挡板14、压簧15、注浆管路16、截止阀17、法兰盘18、注浆阀19、弧形杆20、第三挡块21、连接管22、通断阀23、三通阀24。

具体实施方式：

如图2至图4所示，自动转换阀，其包括进口连通设置的注浆通道1和旁路通道2；自动转换阀具有一个进口，两个出口；其中一个出口也是注浆通道1的出口，另一个出口也是旁路通道2的出口；旁路通道2的轴线与由进口至注浆通道1出口的指向成锐角设置；注浆通道1和旁路通道2均用于浆液的通流；旁路通道2内固定有一端沿指向出口方向延伸的隔板5，隔板5的另一端置于旁路通道2的入口且转动设有第一单向挡板3，第一单向挡板3朝注浆通道1的出口转动设置，且活动密封盖设在隔板5邻近注浆通道1的出口一侧的旁路通道2的入口处，第一单向挡板3的端部与注浆通道1的内壁活动接触；注浆通道1的内壁上固定有第一挡块4，当第一单向挡板3的端部与注浆通道1的内壁接触时，第一单向挡板3与第一挡块4邻近注浆通道1的出口一侧活动接触；当浆液流过旁路通道2时，能够将第一单向挡板3打开而通过；隔板5邻近注浆通道1的出口板面上通过连接轴6转动设有朝旁路通道2的出口转动设置的第二单向挡板7，第二单向挡板7的端部与旁路通道2邻近其入口处的内壁活动接触；旁路通道2远离注浆通道1的一侧内壁上转动设有第三单向挡板14，第三单向挡板14朝向旁路通道2的出口转动设置，第三单向挡板14的端部与隔板5活动接触；其还包括第一弧形导向板8和第二弧形板9；第一弧形导向板8的一端与隔板5邻近注浆通道1的一端固定连接，第一弧形导向板8的另一端向第二单向挡板7延伸，当第二单向挡板7的端部与旁路通道2的内壁接触时，第二单向挡板7的板面与第一弧形导向板8的另一端抵接；第二弧形板9的一端与隔板5背向第三单向挡板14的板面固定连接，第二弧形板9的另一端与第一弧形导向板8的另一端固定连接；第二弧形板9与第二单向挡板7之间固定有拉簧13；在拉簧13作用下，第二单向挡板7的板面与第一弧形导向板8的端部抵接，第二单向挡板7处于关闭状态；当浆液在第一弧形导向板8的导向下流向第二单向挡板7时，会克服拉簧13的作用力，将第二单向挡板7打开，从旁路通道2的出口流出；在第二弧形板9与第二单向挡板7之间的隔板5上开设有限位口5.1，连接轴6上通过连接件10转动连接有限位块11，限位块11与连接件10铰接，限位块11的端部活动穿过限位口5.1置于隔板5另一侧的旁路通道2内；第三单向挡板14朝向旁路通道2的入口的板面与旁路通道2的内壁之间固定有设有弧形杆20，弧形杆20的一端与旁路通道2的内壁固定连接，从弧形杆20的另一端朝向第三单向挡板14延伸，且套设有压簧15，第三单向挡板14与压簧15的端部活动接触；第三单向挡板14的端部与隔板5接触时，第三单向挡板14使旁路通道2处于关闭状态，此时，第三单向挡板14在限位块11的限位作用下，与压簧15接触，压簧15处于压缩状态；隔板5朝向第三单向挡板14的板面上固定有第三挡块21，第三单向挡板14与第三挡块21朝向旁路通道2的出口一侧活动接触，通过第三挡块21将第三单向挡板14的端部进行阻挡，避免浆液反向冲击到第三单向挡板14后导致第三单向挡板14折弯；限位块11与第三单向挡板14朝向旁路通道2的出口一侧板面活动接触；第二弧形板9朝向连接轴6的板面上固定有第二挡块12，连接件10背向限位块11的一侧与第二挡块12活动接触；在拉簧13的作用下，第二单向挡板7处于关闭状态时，限位块11的端部穿过限位口5.1与第三单向挡板14抵接，此时，在压簧15的作用下，第三单向挡板14抵接在限位块11上；当第二单向挡板7打开的过程中，限位块11的端部缩进限位口5.1内，取消对第三单向挡板14的阻挡，通过第二挡块12挡设连接件10，避免限位块11从限位口5.1脱出，此时，在压簧15的作用下，第三单向挡板14打开，浆液能够从旁路通道2的出口流出；在第三单向挡板14两侧的旁路通道2之间连通有连接管22，在连接管22上装设有通断阀23，通过连通管22能够实现第三单向挡板14两侧的旁路通道2内的浆液压力相同，便于满足实际作业需求。

一种煤矿采空区注浆系统，其包括注浆管路16、截止阀17和自动转换阀；在注浆管路16上通过法兰盘18间隔装设有若干个自动转换阀，本实施例中，在注浆管路16上每隔50米接有一个自动转换阀，自动转换阀的进口和注浆通道1的出口与注浆管路16对接连通，旁路通道2的出口上通过法兰盘18装设有截止阀17；在任意相邻两个自动转换阀之间的注浆管路16上装设有三通阀24，在注浆管路16的进口装设有注浆阀19；该煤矿采空区注浆系统铺设在工作面顺槽内时，将置于采空区内的截止阀17拆掉；如图5所示，打开注浆阀19和三通阀24，浆液在注浆管路16内依次打开各个自动转换阀上的第一单向挡板3，通过注浆通道1流向采空区后，从注浆管路16的端部排出到采空区内；如图6所示，当采空区内的注浆管路16因顶板冒落、地板鼓起、片帮等原因导致注浆管路16变形堵塞，无法继续注浆，关闭注浆阀19停止注浆，切换邻近采空区的三通阀24，对邻近采空区的注浆管路16进行卸压，此时，采空区内注浆管路16的浆液回流，回流的浆液将采空区里自动转换阀内的第一单向挡板3关闭，同时在第一弧形导向板8的导向下，浆液将第二单向挡板7打开，限位块11取消对第三单向挡板14的限制，在压簧15作用下，第三单向挡板14打开，此时，采空区内自动转换阀的旁路通道2出口开启；如图7和图8所示，再切换三通阀24，使注浆管路16导通，再开启注浆阀19，浆液会从采空区内自动转换阀的旁路通道2出口继续注入；由此，通过本实用新型能够实现采空区内自动转换阀的自动切换，保证注浆管路16堵塞后仍然能够从旁路通道2向采空区内注入浆液，而且本实用新型只采用一趟管路即可实现继续注浆，确保了回采工作面安全回采，降低成本；自动转换阀体积小，便于安装，提高了生产效率；注浆管路16堵塞时，不需要频繁拆接管路，降低劳动强度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.自动转换阀，其特征在于，其包括进口连通设置的注浆通道和旁路通道；所述旁路通道内固定有一端沿指向出口方向延伸的隔板，所述隔板的另一端置于所述旁路通道的入口且转动设有第一单向挡板，所述第一单向挡板朝所述注浆通道的出口转动设置，且活动密封盖设在所述隔板邻近所述注浆通道的出口一侧的所述旁路通道的入口处，所述第一单向挡板的端部与所述注浆通道的内壁活动接触；所述隔板邻近所述注浆通道的出口板面上通过连接轴转动设有朝所述旁路通道的出口转动设置的第二单向挡板，所述第二单向挡板的端部与所述旁路通道邻近其入口处的内壁活动接触；所述旁路通道远离所述注浆通道的一侧内壁上转动设有第三单向挡板，所述第三单向挡板朝向所述旁路通道的出口转动设置，所述第三单向挡板的端部与所述隔板活动接触。

2.根据权利要求1所述的自动转换阀，其特征在于，在所述第三单向挡板两侧的所述旁路通道之间连通有连接管，在所述连接管上装设有通断阀。

3.根据权利要求1所述的自动转换阀，其特征在于，所述注浆通道的内壁上固定有第一挡块，所述第一单向挡板的端部与所述第一挡块邻近所述注浆通道的出口一侧活动接触。

4.根据权利要求1所述的自动转换阀，其特征在于，其还包括第一弧形导向板和第二弧形板；所述第一弧形导向板的一端与所述隔板邻近所述注浆通道的一端固定连接，所述第一弧形导向板的另一端向所述第二单向挡板延伸，当所述第二单向挡板的端部与所述旁路通道的内壁接触时，所述第二单向挡板的板面与所述第一弧形导向板的另一端抵接；所述第二弧形板的一端与所述隔板背向所述第三单向挡板的板面固定连接，所述第二弧形板的另一端与所述第一弧形导向板的另一端固定连接；所述第二弧形板与所述第二单向挡板之间固定有拉簧。

5.根据权利要求4所述的自动转换阀，其特征在于，在所述第二弧形板与所述第二单向挡板之间的所述隔板上开设有限位口，所述连接轴上通过连接件转动连接有限位块，所述限位块的端部活动穿过所述限位口置于所述隔板另一侧的所述旁路通道内；所述第三单向挡板朝向所述旁路通道的入口的板面与所述旁路通道的内壁之间设有弧形杆，所述弧形杆的一端与所述旁路通道的内壁固定连接，从所述弧形杆的另一端朝向第三单向挡板延伸，且套设有压簧，所述第三单向挡板与所述压簧的端部活动接触；所述限位块与所述第三单向挡板朝向所述旁路通道的出口一侧板面活动接触；所述第二弧形板朝向所述连接轴的板面上固定有第二挡块，所述连接件背向所述限位块的一侧与所述第二挡块活动接触。

6.根据权利要求4所述的自动转换阀，其特征在于，所述隔板朝向所述第三单向挡板的板面上固定有第三挡块，所述第三单向挡板与所述第三挡块朝向所述旁路通道的出口一侧活动接触。

7.一种煤矿采空区注浆系统，其特征在于，其包括注浆管路、截止阀、三通阀及根据权利要求1至6中任一项所述的自动转换阀；在所述注浆管路上间隔装设有若干个所述自动转换阀，所述自动转换阀的进口和所述自动转换阀的注浆通道的出口与所述注浆管路对接连通，所述自动转换阀的旁路通道的出口上装设有截止阀；在任意相邻两个所述自动转换阀之间的所述注浆管路上装设有三通阀，在所述注浆管路的进口装设有注浆阀。