專利名稱：井下充填料擠壓輸送工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于礦山采區(qū)充入充填物的方法及裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種井下充填料擠壓輸送工藝及裝置。
泵送充填是基于高濃度固液混合物的流變特性及其在管道內(nèi)的特有流動(dòng)狀態(tài)，并在泵送混凝土的基礎(chǔ)而發(fā)展起來的一項(xiàng)新的充填技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)在于充填料濃度高，相應(yīng)地降低了水灰比，在充填料脫水少甚至不脫水、水泥消耗大幅度降低的條件下，仍可得到完整性好、強(qiáng)度高的優(yōu)質(zhì)充填體；充填不受倍線限制，充填距離長。因此，自70年代末以來，泵送充填迅速在國外礦山得到推廣應(yīng)用。近年來國內(nèi)金川、銅錄山銅鐵礦、武山銅礦、山東鋁廠和濟(jì)鋼張馬屯鐵礦等也先后引進(jìn)了泵送充填技術(shù)。目前大多數(shù)泵送充填工藝中，所使用的泵為活塞式混凝土泵，如在《第四次全國采礦學(xué)術(shù)會(huì)議論文集》(上冊(cè))第280頁的“全尾砂膠結(jié)膏體泵壓充填新工藝的試驗(yàn)研究”一文里，介紹的工藝中所使用的泵就為雙缸活塞泵，在活塞泵中，一般都有吸入閥和排出閥組成的分配閥，是混凝土泵的心臟，分配閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耐磨和密封性能要求高。由于這些原因，泵送充填系統(tǒng)投資大，對(duì)工人的熟練程度要求高、運(yùn)行費(fèi)用高。
本發(fā)明的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、輸送裝置無吸入閥和排出閥(即無需分配閥)，輸送的充填料濃度大，輸送費(fèi)用低的井下充填料擠壓輸送工藝及其裝置。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是本發(fā)明井下充填料擠壓輸送工藝是將制備好的充填料送入漏斗，充填料在斜管或垂直管段充填料的重力作用下流至井底的三通管處，三通管的一個(gè)管口為充填料進(jìn)口，第二管口接擠壓機(jī)構(gòu)，第三管口為充填料出管口，擠壓機(jī)構(gòu)將充填料擠出三通管，使充填料在擠壓機(jī)構(gòu)的擠壓下和斜管或垂直管段的充填料重力作用下，從三通管的充填料出管口流出，沿輸送管流至采空區(qū)。在本發(fā)明的工藝中，主要利用井下地理位置，一般在井上進(jìn)行膠凝充填料的配料混合、攪拌，將制成的充填料先利用高度差即位能將充填料流至井底的三通管內(nèi)，三通管處有擠壓機(jī)構(gòu)，擠壓機(jī)構(gòu)處沒有吸入閥和排出閥(即沒有分配閥)，這樣使擠壓機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)十分簡單，減少磨損。本發(fā)明井下充填料擠壓輸送裝置包括漏斗，與漏斗相接的斜管開垂直管，水平輸送管，斜管或垂直管通過水平過渡管、三通管與水平輸送管相接，三通管的另一管接口與擠壓機(jī)構(gòu)相接。擠壓機(jī)構(gòu)可采用活(柱)塞式擠壓機(jī)構(gòu)或隔膜式擠壓機(jī)構(gòu)。擠壓機(jī)構(gòu)中沒有吸入閥和排出閥，能直接將充填料擠壓出水平輸送管。下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1本發(fā)明的工藝流程圖。
圖2為活塞式擠壓機(jī)構(gòu)示意圖。
圖3本發(fā)明的多段斜管或垂直管式工藝流程圖。
圖中1-漏斗、2-斜管或垂直管、3-三通管，4-擠壓機(jī)構(gòu)，5一放氣管，6-輸送管，7-活塞，8-連桿，9-電動(dòng)機(jī)，10-示波器，11-水平過渡管，12-活塞缸，13-曲柄，14-垂直過渡管。
本發(fā)明輸送工藝流程中，斜管或垂直管(2)之間，斜管或垂直管(2)與三通管(3)之間可用過渡水平管聯(lián)接(參見圖3)，其條件是充填料漿在重力作用下能夠流至安裝在井下管路中的三通管內(nèi)。
擠壓機(jī)構(gòu)(4)為活(柱)塞式擠壓結(jié)構(gòu)，其活塞缸(12)與三通管(3)的一個(gè)管口相接，活塞(7)在活塞缸(12)中，連桿(8)與曲柄(13)連接，電動(dòng)機(jī)(9)的傳動(dòng)帶連接曲柄(13)，或電動(dòng)機(jī)(9)通過減速機(jī)構(gòu)與曲柄(13)連接。擠壓結(jié)構(gòu)(4)也可采用隔膜式擠壓結(jié)構(gòu)，隔膜與三通管(3)的管口相接。擠壓機(jī)構(gòu)的動(dòng)力除了采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)外，也可液壓驅(qū)動(dòng)。當(dāng)擠壓機(jī)構(gòu)(4)擠壓漿體時(shí)，水平管道內(nèi)漿體加速由輸送管(6)向出口方向運(yùn)動(dòng)，而斜管或垂直管(2)段內(nèi)漿體減速向下移動(dòng)，甚至靜止不動(dòng)，擠壓機(jī)構(gòu)拉伸漿體時(shí)，水平輸送管道(6)內(nèi)漿體減速向出口方向運(yùn)動(dòng)，甚至靜止不動(dòng)，而斜管或垂直管道內(nèi)漿體加速向下運(yùn)動(dòng)。這樣在沒有分配閥的情況下，能實(shí)現(xiàn)快速、高濃度、連續(xù)地輸送充填料。
實(shí)施例垂直管高度3.63米，擠壓機(jī)構(gòu)為曲柄連桿活塞式，安裝在距垂直管道2.8米的過渡水平管道(11)處，輸送物料比重＝2.795克/cm3，其粒徑組成如下
粒級(jí) 所占百分比率+0.125mm 20.75％-0.125+0.071mm 31.33％-0.071+0.04mm40.89％-0.04mm 6.06％通過增減出口管道(水平輸送管道)長度、調(diào)節(jié)輸送漿料濃度和開閉擠壓機(jī)構(gòu)；進(jìn)行系列輸送試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果如表1表1
在現(xiàn)有技術(shù)中，采用重力自流輸送時(shí)，漿料濃度較低，為了防止堵管，要求管道內(nèi)漿體流速大于臨界淤積流速，從上面輸送試驗(yàn)看出，采用充填料擠壓輸送工藝與裝置時(shí)，對(duì)充填料流速?zèng)]有限制，輸送漿料為高濃度或膏狀，即使靜止一段時(shí)間，管道內(nèi)漿體也不會(huì)發(fā)生沉淀。由于管道內(nèi)漿體不斷地加速和減速運(yùn)動(dòng)，即使長距離輸送低濃度填充料漿，管道內(nèi)漿體也不會(huì)發(fā)生沉淀出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種井下充填料擠壓輸送工藝，是將制備好的充填料送入漏斗(1)，充填料在斜管或垂直管(2)段充填料重力作用下流至安裝在井下的三通管(3)處，三通管(3)的一個(gè)管口為充填料進(jìn)口、第二管口接擠壓機(jī)構(gòu)(4)、第三管口為充填料出管口，擠壓機(jī)構(gòu)(4)將充填料擠出三通管(3)，使充填料在擠壓機(jī)構(gòu)(4)的擠壓力和斜管(2)或垂直管段的充填料重力作用下，從三通管的充填料出管口流出，沿輸送管(6)流至采空區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下充填料輸送工藝，其特征在于斜管(2)的傾斜角度應(yīng)保證斜管內(nèi)漿體靠自重流至三通管(3)處，在斜管或垂直管(2)與三通管(3)之間有過渡水平管(11)。
3.一種井下充填料擠壓輸送裝置，包括漏斗(1)、與漏斗(1)相接的斜管或垂直管(2)、水平輸送管(6)，其特征在于斜管或垂直管(2)通過過渡水平管(11)、三通管(3)與水平輸送管(6)相接，三通管(3)的另一管接口與擠壓機(jī)構(gòu)(4)相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下充填料擠壓輸送裝置，其特征在于擠壓機(jī)構(gòu)(4)為活(柱)塞式擠壓結(jié)構(gòu)，其活塞缸(12)與三通管(3)的一個(gè)管口相接，活塞(7)在活塞缸(12)中，連桿(8)與活塞(7)連接，并且連桿(8)與曲柄(13)連接，電動(dòng)機(jī)(9)的傳動(dòng)帶連接曲柄(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下充填料擠壓輸送裝置，其特征在于擠壓機(jī)構(gòu)(4)為隔膜式擠壓結(jié)構(gòu)，隔膜與三通管(3)的管口相接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種井下充填料擠壓輸送工藝及裝置。其工藝是將制備好的充填料送入漏斗，充填料在斜管或垂直管段內(nèi)在重力作用下至井下的三通管處，三通管的一個(gè)管口為充填料進(jìn)口、第二管口接擠壓機(jī)構(gòu)、第三管口為充填料出管口，擠壓機(jī)構(gòu)將充填料擠出三通管，使充填料在擠壓機(jī)構(gòu)的擠壓力和斜管或垂直管段的充填料重力作用下，沿輸送管流至采空區(qū)，擠壓機(jī)構(gòu)因無分配閥，使整個(gè)輸送裝置結(jié)構(gòu)簡單，磨損件少能夠輸送高濃度漿料。
文檔編號(hào)E21F15/08GK1146527SQ96118020
公開日1997年4月2日 申請(qǐng)日期1996年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月19日
發(fā)明者謝續(xù)文, 何哲祥, 尹慰農(nóng) 申請(qǐng)人:長沙礦山研究院