專利名稱:井下物料輸送方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用充填料自重壓力輸送井下物料的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
金屬礦床深井開采往往需要把充填料送入井下充填采空區(qū)以控制地壓，一般采用管道系統(tǒng)向下自流輸送漿體充填料；與此同時，在開采過程中需要將井下的水、礦石及泥漿等井下物料輸送到地表。深井開采條件下向井下輸送充填料的高差一般在800m以上，部分礦山達(dá)3000m以上，漿體充填料依靠自重自流輸送到采空區(qū)往往存在過剩的自然壓力，需要采取卸壓措施。而在這種輸送高度下將井下物料輸送到地表需要消耗大量的能量，造成井下物料輸送成本很高。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種降低井下物料輸送成本的井下物料輸送方法及其裝置。
本發(fā)明提供的井下物料輸送方法是采用輸送缸把漿體充填料在充填管道系統(tǒng)中向下自流時產(chǎn)生的自重壓力轉(zhuǎn)換成輸送井下物料的動力，通過管道將井下物料輸送到任意位置。
用上述方法輸送井下物料的裝置，至少具有一套輸送缸組件、一套充填料控制閥、一套井下物料控制閥、一套充填料輸入管和排出管、一套井下物料的喂料管和輸出管，其中每套輸送缸組件至少具有用于充填料進(jìn)料和排料的兩個充填料腔室，具有用于井下物料的喂料和輸出的兩個井下物料腔室，具有活塞構(gòu)件；充填料輸入管和排出管通過充填料控制閥與所述充填料腔室連接，控制所述兩充填料腔室的進(jìn)料和排料交替進(jìn)行；井下物料的喂料管和輸出管通過井下物料控制閥與所述井下物料腔室連接，控制所述兩物料腔室的井下物料喂入和輸出交替進(jìn)行；并且一個充填料腔室至少與一個井下物料腔室通過活塞構(gòu)件相連，借助活塞構(gòu)件傳遞充填料的自重壓力輸送井下物料，將充填料輸送到井下采空區(qū)。
由于深井開采處于高地應(yīng)力狀態(tài)，需要采用充填采礦工藝管理深井開采地壓，并且往往利用其高差條件采用管道自流輸送充填料漿的工藝。深井管道自流輸送充填料漿的自然壓力大，為了充填管道系統(tǒng)和采場充填的安全與穩(wěn)定，通常需要對深井充填系統(tǒng)采取卸壓措施。本發(fā)明方法正是利用了這一特點(diǎn)把充填料的自重壓力作為一種動力來輸送井下物料，這種方法充分利用了充填料的重力勢能，使井下物料輸送裝置所需要的外部動力大大減少，從而提高有效功率，降低井下物料輸送成本。
圖1是本發(fā)明裝置一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明裝置另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式本發(fā)明方法是采用輸送缸把漿體充填料在充填管道系統(tǒng)中向下自流時產(chǎn)生的自重壓力轉(zhuǎn)換成輸送井下物料的動力，將井下物料輸出。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的井下物料輸送裝置可以有多種設(shè)計，但至少應(yīng)具有一套輸送缸組件1、一套充填料控制閥2、一套井下物料控制閥3、一套充填料輸入管4和排出管5、一套井下物料喂入管6和輸出管7。每套輸送缸組件至少具有用于充填料進(jìn)料和排料的兩個充填料腔室，具有用于井下物料的喂料和輸出的兩個井下物料腔室，具有活塞構(gòu)件8；充填料輸入管和排出管通過充填料控制閥與所述充填料腔室連接，控制所述兩充填料腔室的進(jìn)料和排料交替進(jìn)行；井下物料的喂料管和輸出管通過井下物料控制閥與所述井下物料腔室連接，控制所述兩物料腔室的井下物料喂入和輸出交替進(jìn)行；并且一個充填料腔室至少與個井下物料腔室通過活塞構(gòu)件8相連，借助活塞構(gòu)件8傳遞充填料的自重壓力輸送井下物料，將充填料繼續(xù)輸送到井下采空區(qū)。以下給出兩個具體實(shí)施例。
實(shí)施例一參見圖1。
圖1反映了本發(fā)明井下物料輸送裝置的一種單缸雙作用式結(jié)構(gòu)。從圖中可以看出本實(shí)施方式裝置具有一套輸送缸組件1、一套充填料控制閥2、一套井下物料控制閥3、一套充填料輸入管4和排出管5、一套井下物料喂入管6和輸出管7。其中輸送缸組件1是一個具有左、中、右三個固定腔室的活塞式輸送缸A，在三個固定腔室中的活塞構(gòu)件8是一根活塞桿和上面帶有的三塊活塞板(8a、8b、8c)，三塊活塞板(8a、8b、8c)分別位于所述三個固定腔室中，把左右固定腔室分別隔成一個充填料腔室(A1、A2)和一個無料腔室，把中間固定腔室隔成兩個井下物料腔室(A3、A4)。充填料控制閥2共4個(21-24)，其中充填料控制閥(21、22)一端分別與輸送缸A中的充填料室A1、A2連接，另一端與充填料輸入管4連接，充填料控制閥(23、24)一端分別與充填料腔室A2、A1連接，另一端與充填料排出管5連接；井下物料控制閥(31-34)為單向閥，其中井下物料控制閥(31、32)的一端分別與輸送缸中的井下物料腔室A4、A3連接，另一端與井下物料輸出管7連接，井下物料控制閥(33、34)的一端分別與輸送缸中的井下物料腔室A3、A4連接，另一端與喂入管6連接。在這些充填料控制閥和井下物料控制閥中，閥(21、23、31、33)與閥(22、24、32、34)的開關(guān)動作相反。當(dāng)閥(21、23、31、33)打開時，閥(22、24、32、34)關(guān)閉，此時充填料依靠自重經(jīng)閥21進(jìn)入輸送缸的充填料腔室A1，推動活塞板A5，進(jìn)而推動活塞構(gòu)件8右行，使活塞板A6推壓物料腔室A4內(nèi)的井下物料經(jīng)閥31由井下物料輸出管7輸出；而此時井下物料腔室A3處于負(fù)壓狀態(tài)，物料喂入管6通過閥33把井下物料喂入輸送缸的物料腔室A3，充填料腔室A2中的充填料在活塞板A7右行推壓下，經(jīng)閥23從充填料排出管5排至井下采空區(qū)。之后閥(21、23、31、33)關(guān)閉，而閥(22、24、32、34)打開，充填料依靠自重經(jīng)閥22進(jìn)入充填料腔室A2，推動活塞板A7向左推壓井下物料腔室A3中的物料通過閥32從物料輸出管7輸出；與此同時井下物料腔室A4處于負(fù)壓狀態(tài)，喂入管6將井下物料通過閥34喂入物料腔室A4中，而活塞板A5則向左推壓充填料經(jīng)閥24從充填料排出管5排到井下采空區(qū)。如此循環(huán)往復(fù)，利用充填料的自重壓力將井下物料不斷輸送到地表，將充填料繼續(xù)輸送到井下采空區(qū)?？刹捎帽盟突蚋呶涣蟼}自重輸送等成熟技術(shù)將井下物料喂入輸送缸中。
實(shí)施例二圖2反映了用本發(fā)明輸送井下物料的另一種裝置，這是一種雙缸結(jié)構(gòu)。該裝置的輸送缸組件1采用兩個輸送缸(B、C)，這兩個輸送缸可以是活塞式輸送缸也可以是油隔離式輸送缸，本實(shí)施例采用的是活塞式輸送缸，兩輸送缸(B、C)均是一端為充填料進(jìn)、出腔室(B1、C1)，另一端為井下物料進(jìn)、出腔室(B2、C2)，活塞構(gòu)件8是所述兩輸送缸中的活塞板及活塞桿。充填料控制閥仍為4個閥(21-24)，井下物料控制閥為四個閥(31-34)，其中閥(21、22)一端與輸送缸B的充填料腔室B1連接，另一端分別與充填料輸入管4及充填料排出管5連接；閥(23、24)一端與輸送缸C的充填料室C1連接，另一端分別與充填料排出管5及充填料輸入管4連接；閥(31、32)一端與輸送缸B的井下物料腔室B2連接，另一端分別與井下物料的輸出管7及喂入管6連接，閥(33、34)一端與輸送缸C的井下物料室C2連接，另一端分別與井下物料喂入管6及輸出管7連接。閥(21、31、23、33)與閥(22、32、24、34)的開關(guān)動作相反。當(dāng)閥(21、31、23、33)打開時，閥(22、32、24、34)關(guān)閉，充填料從閥21進(jìn)入輸送缸B的充填料腔室B1，推動活塞構(gòu)件8向右運(yùn)動，使井下物料室B2中的井下物料經(jīng)閥31輸出；此時喂料管6向輸送缸C的井下物料室C2喂入井下物料，井下物料通過閥33被喂入井下物料腔室C2，推動活塞構(gòu)件8向左運(yùn)動，使充填料腔室C1中的充填料經(jīng)閥23進(jìn)入充填料排出管5被輸送到井下采空區(qū)。當(dāng)閥(21、31、23、33)關(guān)閉時，閥(22、32、24、34)打開，兩個輸送缸(B、C)的活塞反向運(yùn)動，使充填料的輸入和排出、井下物料的喂入和輸出繼續(xù)進(jìn)行。如此循環(huán)往復(fù)，利用充填料的自重壓力將井下物料不斷輸送到地表，將充填料繼續(xù)輸送到井下采空區(qū)?？刹捎帽盟突蚋呶涣蟼}自重輸送等成熟技術(shù)將井下物料喂入輸送缸中。
權(quán)利要求
1.一種井下物料輸送方法，其特征在于采用輸送缸把漿體充填料在充填管道系統(tǒng)中向下自流時產(chǎn)生的自重壓力轉(zhuǎn)換成輸送井下物料的動力，通過管道將井下物料輸送到任意位置。
2.一種用權(quán)利要求
1所述方法輸出井下物料的裝置，其特征在于該裝置至少應(yīng)具有一套輸送缸組件(1)、一套充填料控制閥(2)、一套井下物料控制閥(3)、一套充填料輸入管(4)和排出管(5)、一套井下物料喂入管(6)和輸出管(7)；每套輸送缸組件至少具有用于充填料進(jìn)料和排料的兩個充填料腔室，具有用于井下物料的喂料和輸出的兩個井下物料腔室，具有活塞構(gòu)件(8)；充填料輸入管(4)和排出管(5)通過充填料控制閥(2)與所述充填料腔室連接，控制所述兩充填料腔室的進(jìn)料和排料交替進(jìn)行；井下物料的喂料管(6)和輸出管(7)通過井下物料控制閥與所述井下物料腔室連接，控制所述兩物料腔室的井下物料喂入和輸出交替進(jìn)行；并且一個充填料腔室至少與一個井下物料腔室通過活塞構(gòu)件(8)相連，借助活塞構(gòu)件(8)傳遞充填料的自重壓力輸送井下物料，將充填料輸送到井下采空區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的裝置，其特征在于輸送缸組件(1)是一個具有左、中、右三個固定腔室的活塞式輸送缸，在三個固定腔室中的活塞構(gòu)件(8)是一根活塞桿和上面帶有的三塊活塞板(8a、8b、8c)，三塊活塞板(8a、8b、8c)分別位于所述三個固定腔室中，把左右固定腔室分別隔成一個充填料腔室(A1、A2)和一個無料腔室，把中間固定腔室隔成兩個井下物料腔室(A3、A4)。充填料控制閥(2)共四個(21-24)，其中充填料控制閥(21、22)一端分別與輸送缸A中的充填料室(A1、A2)連接，另一端與充填料輸入管(4)連接，充填料控制閥(23、24)一端分別與充填料腔室(A2、A1)連接，另一端與充填料排出管(5)連接；井下物料控制閥(3)為四個(31-34)，其中井下物料控制閥(31、32)的一端分別與輸送缸中的井下物料腔室A4、A3連接，另一端與井下物料輸出管(7)連接，井下物料控制閥(33、34)的一端分別與輸送缸中的井下物料腔室(A3、A4)連接，另一端與喂入管(6)連接。在這些充填料控制閥和井下物料控制閥中，閥(21、23、31、33)與閥(22、24、32、34)的開關(guān)動作相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的裝置，其特征在于輸送缸組件(1)采用兩個輸送缸(B、C)，兩輸送缸(B、C)均是一端為充填料進(jìn)、出腔室(B1、C1)，另一端為井下物料進(jìn)、出腔室(B2、C2)。充填料控制閥仍為4個閥(21-24)，井下物料控制閥為四個閥(31-34)，其中閥(21、22)一端與輸送缸B的充填料腔室B1連接，另一端分別與充填料輸入管4及充填料排出管5連接；閥(23、24)一端與輸送缸(C)的充填料室(C1)連接，另一端分別與充填料排出管(5)及充填料輸入管(4)連接；閥(31、32)一端與輸送缸(B)的井下物料腔室(B2)連接，另一端分別與井下物料的輸出管(7)及喂入管(6)連接，閥(33、34)一端與輸送缸(C)的井下物料室(C2)連接，另一端分別與井下物料喂入管(6)及輸出管(7)連接。閥(21、31、23、33)與閥(22、32、24、34)的開關(guān)動作相反。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種井下物料輸送方法及其裝置，該方法是采用輸送缸把漿體充填料在充填管道系統(tǒng)中向下自流時產(chǎn)生的自重壓力轉(zhuǎn)換成輸送井下物料的動力，通過管道將井下物料輸送到任意位置。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置至少具有一套輸送缸組件、一套充填料控制閥、一套井下物料控制閥、一套充填料輸入管和排出管、一套井下物料的喂料管和輸出管，其中每套輸送缸組件至少具有用于充填料進(jìn)料和排料的兩個充填料腔室，具有用于井下物料的喂料和輸出的兩個井下物料腔室，具有活塞構(gòu)件。本發(fā)明充分利用了充填料的重力勢能，使井下物料輸送裝置所需要的外部動力大大減少，從而提高有效功率，降低井下物料輸送成本。
文檔編號B65G51/01GK1995704SQ200610136905
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月20日
發(fā)明者周愛民 申請人:長沙礦山研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan