一種井下自流充填止氣裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種礦山井下自流充填作業(yè)的控制裝置，尤其是能自動調節(jié)控制充填料漿在管道自流輸送過程的流速、流量并阻止氣體進入充填管道內(nèi)的止氣裝置。
【背景技術】
[0002]目前，公知的礦山井下采礦充填過程中，充填料漿在地面充填站完成制備后，需要輸送設備或采用自流輸送的方式將其經(jīng)充填管道(充填鉆孔)輸送至井下采空區(qū)進行充填，在充填倍線允許的范圍內(nèi)，人們更希望采用自流輸送的方式來完成這一任務。然而，在采用料漿自流輸送時，卻又遇到了負壓吸氣所帶來的一系列不利因素。主要是，由于在自流輸送時，充填料漿在充填管道內(nèi)的位能必須大于管道阻力，其位能的大于部分也就是作用于充填管道入口處的負壓吸力，當充填料漿供給量出現(xiàn)波動不能滿足負壓吸力的能量時，就會有部分氣體被吸入；這部分被吸入的氣體在充填輸送管道內(nèi)形成氣阻，極易引發(fā)氣爆，管道震動、堵塞及管道爆裂事故，使自流充填作業(yè)變得無法正常進行；另外，被吸入的氣體在富集于充填管道特別是充填鉆孔上部時，充填料漿呈自由下落形態(tài)沖擊磨損管壁，嚴重影響充填管道或充填鉆孔的使用壽命，當充填倍線較小時這種現(xiàn)象尤為突出。
[0003]為了解決負壓吸入氣體造成的危害，人們曾采取了多種應對措施，如在充填管道的高處或充填鉆孔的頂部安裝自動排氣裝置來排除混入充填管道內(nèi)的氣體，但由于充填料漿特別是膠結充填料漿在充填管道內(nèi)的氣漿分離過程會有部分微細顆粒懸浮于氣體中，這些懸浮顆粒很容易粘結堵塞排氣裝置使其失效，所以不能解決根本問題。
[0004]采用改變充填管道為異徑實現(xiàn)料漿滿管流輸送或加設緩沖壓力包等措施也仍然不能適應變數(shù)較多、變量較大的自流輸送充填過程。在2011年五月“中國第五屆充填采礦技術與裝備大會”上該問題被列為充填采礦技術四大難題之一，并號召廣大工程技術人員，積極努力，盡快予以攻克，但時至今日，問題仍未得到解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決礦山井下充填料漿自流輸送過程中負壓吸氣的問題，本實用新型提供了一種止氣裝置。該裝置能自動調節(jié)控制充填料漿在管道自流輸送過程的流速、流量并阻止氣體被負壓吸入充填管道內(nèi)；在料漿濃度出現(xiàn)大范圍波動及供給量不足甚至斷料時也能有效阻止氣體被吸入；在充填倍線較小管道內(nèi)料漿位能較大的情況下仍能保持正常的實用效果；并不受工況環(huán)境和工作條件變化的影響。
[0006]本實用新型提供的這種自流充填止氣裝置，它連接安裝于充填管道料漿入口處，由受料漏斗、漏斗下料管、逆向翻板組合體、基板、浮球鉸鏈及浮球，共六個部分組合而成。其逆向翻板組合體及基板安裝于受料漏斗內(nèi)的中下部；基板的外緣與受料漏斗的內(nèi)壁密閉連接；逆向翻板組合體的中軸兩端軸耳鑲坎固定在基板中孔內(nèi)，上、下向翻板卡堵密封基板中孔；浮球鉸鏈下接頭固定在上向翻板上，上接頭與浮球連接。其工作原理是:在制備好的充填料漿連續(xù)給入受料漏斗之內(nèi)后，由于上、下向翻板在浮球鉸鏈及浮球的重力作用下卡堵密封了基板中孔，所以料漿只能存積于受料漏斗內(nèi)，當受料漏斗內(nèi)存積料漿的液面達到一定高度時浮球就會被浮起，浮球繼續(xù)上浮則帶動上、下向翻板轉動開啟基板中孔并開始下料；隨著浮球的繼續(xù)上浮，基板中孔的開啟度繼續(xù)增大，下料量即流量也隨之增大，直至滿負荷工作；當料漿給入量減少時漏斗內(nèi)料漿液面就會下降，同時浮球隨之下降，基板中孔開啟度減小，流量也減少；當浮球繼續(xù)下降基板中孔就會被完全關閉，使流量變?yōu)榱?；由于受料漏斗?nèi)存積有一定的料漿，它形成了一個存積層即封閉層，這一封閉層可以有效阻止氣體進入充填管道，如果調整浮球鉸鏈連桿的長度就可以控制封閉層的厚度，這樣即使負壓吸力再大也可以通過調整封閉層的厚度實現(xiàn)完全阻止氣體被吸入充填管道，從而解決了負壓吸氣的問題。氣體不再進入充填管道，不僅根除了因負壓吸氣所帶來的危害，還使充填管道實現(xiàn)了滿管流，使料漿在輸送管道內(nèi)的位能更大、輸送距離更遠；其流速、流量取決于充填料漿的給人量，使操作控制更加簡單，這也就為井下自流充填作業(yè)的正常運行提供了保障。
[0007]本實用新型提供的一種井下自流充填止氣裝置，其特征還在于逆向翻板組合體由上向翻板、下向翻板、中軸及中軸兩端軸耳組合而成；上、下向翻板固定在中軸上，中軸兩端軸耳鑲坎固定在基板中孔內(nèi)；上、下向翻板卡堵密封基板中孔，并依靠上、下向翻板的翻轉程度來實現(xiàn)對基板中孔的開啟度及其通過能力即料漿流量的控制。
[0008]本實用新型提供的一種井下自流充填止氣裝置，其特征還在于受料漏斗不局限于本次提供的圓柱錐體型，還可以設計制作成其它類型，包括正方體型、槽體型及其它異體型，其基板的外緣可以根據(jù)具體類型分別與之配合密閉連接安裝，以防止漏漿漏氣影響使用效果。
[0009]本實用新型的有益效果是:結構簡單，容易制造；自動阻止氣體進入充填管道，自動調節(jié)管道流速、流量；不堵塞不失效，安全耐用，靈敏可靠。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型井下自流充填止氣裝置的縱向剖視圖。
[0011]圖2是本實用新型井下自流充填止氣裝置中的逆向翻板組合體俯視圖。
[0012]圖3是本實用新型井下自流充填止氣裝置的縱向剖視局部放大圖。
[0013]圖4是本實用新型井下自流充填止氣裝置中的逆向翻板組合體俯視局部放大圖。
[0014]圖中1.漏斗下料管，2.受料漏斗，3.浮球，4.浮球鉸鏈，5.逆向翻板組合體，6.基板，7.浮球鉸鏈下接頭，8.軸耳，9.軸頭，10.中軸，11.上向翻板，12.下向翻板。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0016]在附圖圖1中，漏斗下料管⑴與充填管道密閉連接，受料漏斗(2)為圓柱錐形體結構；逆向翻板組合體(5)由上向翻板、下向翻板、中軸及中軸兩端軸耳組合而成，上、下向翻板固定在中軸上，中軸兩端軸耳鑲坎固定在基板￠)的中孔內(nèi)，上、下向翻板卡堵密封基板(6)的中孔，并依靠上、下向翻板的翻轉程度來實現(xiàn)對料漿流量的控制；逆向翻板組合體
(5)及基板(6)安裝于受料漏斗(2)內(nèi)的中下部，基板(6)的外緣與受料漏斗(2)內(nèi)壁密閉連接；浮球鉸鏈(4)的上接頭與浮球(3)鉸鏈連接，下接頭則固定在逆向翻板組合體(5)的上向翻板上，在浮球鉸鏈(4)與浮球(3)的重力作用下基板中孔處于閉合密封狀態(tài)。
[0017]在附圖圖2中，逆向翻板組合體的上向翻板(11)與下向翻板(12)是兩個大于基板中孔半圓的半圓形體，分別在基板中孔的上面和下面與中軸(10)疊加固定連接卡堵密封基板中孔，中軸(10)的兩端軸頭(9)與軸耳(8)滑動配合，兩軸耳(8)鑲坎固定在基板中孔內(nèi)；浮球鉸鏈下接頭⑵固定在上向翻板(11)的中線外緣，以盡量增加其重心至中軸
(10)的中心距離，使上、下向翻板(11、12)的翻轉更加靈活。
[0018]附圖圖3放大顯示了上向翻板(11)、下向翻板(12)與中軸(10)的疊加固定連接方式及上下卡堵密封基板中孔的方式，也顯示了軸耳(8)與基板中孔的鑲坎關系及其外形結構和耳孔與軸頭的滑動配置關系。附圖圖4則更加清晰地顯示了軸耳⑶與軸頭(9)的配置關系，以及軸耳(8)、軸頭(9)與基板的配置關系。
[0019]本實用新型提供的這種井下自流充填止氣裝置實施例及其有益效果具體表現(xiàn)如下:當充填站將制備好的充填料漿連續(xù)給入受料漏斗(2)之內(nèi)后，由于上、下向翻板(11、12)在浮球鉸鏈(4)及浮球(3)的重力作用下卡堵密封了基板(6)的中孔，所以料漿只能存積于受料漏斗(2)內(nèi)，當受料漏斗(2)內(nèi)存積料漿的液面達到一定高度時浮球(3)就會被浮起；隨著料楽.的連續(xù)給入，浮球(3)繼續(xù)上浮就會帶動上、下向翻板(11、12)轉動開啟基板(6)中孔并開始下料；隨著浮球(3)的繼續(xù)上浮，基板￠)中孔的開啟度繼續(xù)增大，下料量即流量也隨之增大，直至滿負荷工作；當料漿給入量減少時受料漏斗(2)內(nèi)的料漿液面就會下降，同時浮球⑶隨之下降，基板(6)中孔開啟度減小，流量也減少；當浮球(3)隨液面繼續(xù)下降時，基板￠)中孔就會被完全關閉，使流量變?yōu)榱悖挥捎谑芰下┒?2)內(nèi)存積有一定的料漿，它形成了一個存積層即封閉層，該封閉層能有效阻止氣體進入充填管道。這是因為，如果調整浮球鉸鏈(4)連桿的長度就可以控制封閉層的厚度，這樣即使負壓吸力再大也可以通過調整封閉層的厚度實現(xiàn)完全阻止氣體被吸入充填管道，從而徹底解決了負壓吸氣的問題。氣體不再進入充填管道，不僅根除了因負壓吸氣所帶來的危害，還使充填管道實現(xiàn)了滿管流，使料漿在輸送管道內(nèi)的位能更大、輸送距離更遠；并且還能實現(xiàn)充填料漿在充填輸送管道內(nèi)的流速、流量完全取決于充填料漿的給人量，而不受其它參數(shù)變化的影響，這讓操作方法和控制程序變得更加簡單易行。以上這些有益效果可以說明，本實用新型提供的這種井下自流充填止氣裝置，不僅解決了多年一直沒有解決的井下自流充填負壓吸氣問題，而且還創(chuàng)造了更多的積極因素，這將使井下自流充填技術得到進一步的完善。
[0020]本實用新型提供的這種井下自流充填止氣裝置，其受料漏斗可為全鋼結構，也可為鋼筋混凝土結構；逆向翻板組合體及基板均為鋼結構，最佳選擇為選用可加工的高強耐磨材料。
【主權項】
1.一種井下自流充填止氣裝置，它連接安裝于充填管道料漿入口處，由受料漏斗、漏斗下料管、逆向翻板組合體、基板、浮球鉸鏈及浮球組合而成；其特征在于逆向翻板組合體及基板安裝于受料漏斗內(nèi)的中下部；基板的外緣與受料漏斗的內(nèi)壁密閉連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種井下自流充填止氣裝置，其特征還在于逆向翻板組合體由上向翻板、下向翻板、中軸及中軸兩端軸耳組合而成；上、下向翻板固定在中軸上，中軸兩端軸耳鑲坎固定在基板中孔內(nèi)；上、下向翻板卡堵密封基板中孔。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種井下自流充填止氣裝置，其特征還在于受料漏斗不局限于圓柱錐體型，還包括正方體型、槽體型及異體型；其基板的外緣分別與之配合密閉連接。
【專利摘要】本實用新型提供的一種井下自流充填止氣裝置，其漏斗下料管(1)與充填管道連接，當充填料漿給入受料漏斗(2)后，由于逆向翻板組合體(5)卡堵密封了基板(6)的中孔，所以料漿只能在受料漏斗(2)內(nèi)存積；存積量達到一定厚度時，浮球(3)被浮起并通過浮球鉸鏈(4)帶動逆向翻板組合體(5)翻轉開啟基板(6)中孔開始下料；料漿給入量決定基板(6)中孔的開啟度，存積厚度取決于浮球鉸鏈(4)的長度，足夠的存積厚度可以完全阻止氣體被吸入充填管道，能徹底根除井下自流充填因負壓吸氣所造成的各種危害，達到自流輸送滿管流的最佳境界。
【IPC分類】E21F15-10
【公開號】CN204572056
【申請?zhí)枴緾N201520151212
【發(fā)明人】潘明友, 紀利斌, 胡浙榮, 李繼軍, 吳楊水, 張波
【申請人】潘明友, 潘明龍
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月17日