本发明属于制注浆领域,特别涉及一种煤矿井下移动式制注浆装置及防灭火方法。
背景技术:
1、在煤矿生产过程中,井下注浆是一项重要的工程技术措施,将不燃固体材料粉碎成粒状,与水混合制成浆液,经钻孔或输浆管路,利用压力输送至矿井火源处,使泥浆覆盖采空区遗煤,阻止煤炭与空气接触氧化或扑灭已自燃的煤体。
2、现有技术中的制注浆装置普遍整体结构较为冗杂、成本较高且移动不便。其次,现有技术中的制注浆装置在暂停注浆时浆液容易凝结,浆液凝结后不利于后续操作,影响整体作业效率。
技术实现思路
1、本发明的目的在于,提供一种煤矿井下移动式制注浆装置及防灭火方法,以解决现有技术中的为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案予以实现:
2、一种煤矿井下移动式制注浆装置,包括移动装置,所述的移动装置包括履带机构;所述的履带机构上固定设置有安装平台,所述的安装平台上设置有制浆装置;
3、所述的制浆装置包括设置于安装平台前部的支撑架,所述的支撑架上部铰接第一转轴的前端,所述的第一转轴向下倾斜设置且能够沿竖直平面转动;
4、所述的第一转轴上安装有滚筒筛罩,所述的滚筒筛罩上设置有可开闭式的进料口;所述的滚筒筛罩上部沿轴向均匀分布有多个喷头,滚筒筛罩下部为可开闭式结构;
5、所述的滚筒筛罩内中部转动设置有沿轴向延伸的第二转轴,所述的滚筒筛罩内部还设置有筛料板,所述的筛料板与第二转轴固定连接;所述的第二转轴后端密封伸出滚筒筛罩外部,该端能够与外部转动电机连接;所述的第二转轴在外部转动电机的驱动下能够通过绕自身中心轴转动的方式带动筛料板在滚筒筛罩内部转动;
6、所述的安装平台中部设置有搅拌桶,所述的滚筒筛罩下部通过出料斗与搅拌桶连接;所述的搅拌桶内部竖向设置有竖直的第三转轴;所述的第三转轴与转动电机连接且第三转轴上沿竖向分布有多个转动叶片;
7、所述的安装平台上还设置有注浆泵和清水泵,所述的搅拌桶与注浆泵管道连接;
8、所述的清水泵与多个喷头和搅拌桶分别连接。
9、本发明还具有以下特征:
10、进一步地,还包括输料装置;所述的输料装置包括传送带,所述的传送带顶端搭接在支撑架顶部,底端向下延伸;所述的传送带上开设有能够容纳制浆岩体的凹槽结构;
11、所述的滚筒筛罩的进料口开设在靠近支撑架顶部的位置上,所述的进料口处设置有进料斗,所述的进料斗的进口位置与传送带顶端相对应。
12、进一步地,所述的支撑架下部设置有支撑板;
13、所述的传送带分为固定段和活动段,所述的活动段通过第四转轴转动设置于支撑板上。
14、进一步地,还包括废料收集装置;
15、所述的废料收集装置包括设置于安装平台后部的废料收集桶;
16、所述的滚筒筛罩后部底端开设有出料口,废料收集桶上部通过出料管与滚筒筛罩的出料口连接;
17、所述的废料收集桶内下部设置有过滤板。
18、进一步地,还包括调节装置;
19、所述的调节装置包括设置于废料收集桶顶部一侧的调节支架,所述的调节支架为可伸缩结构,所述的调节支架顶部与第一转轴底部铰接。
20、进一步地,所述的搅拌桶的第三转轴下部同轴套设有传动套筒;
21、所述的传动套筒上相对的两侧均固定设置有连杆,每个所述的连杆均与一个刮板连接;
22、所述的刮板为l形,每个所述的刮板均与其对应的传动套筒内壁相接触;
23、所述的第三转轴下部同轴设置有齿盘;所述的齿盘位于传动套筒内部;
24、所述的齿盘由上至下包括第一齿盘和第二齿盘;所述的第一齿盘与第三转轴转动连接,且所述的第一齿盘通过套装在第三转轴上的套筒与传动套筒固定连接;所述的第二齿盘与第三转轴固定连接;
25、所述的第一齿盘和第二齿盘相对侧外圈均沿周向设置有一圈规格相同的齿牙结构;
26、所述的传动套筒内壁相对两侧均转动设置有能够绕自身中心轴旋转的传动齿轴;所述的传动齿轴位于第一齿盘和第二齿盘之间且能够与第一齿盘和第二齿盘的齿牙结构啮合。
27、进一步地,所述的刮板靠近第三转轴的一侧均匀设置有多个辅助刮板。
28、进一步地,所述的第三转轴与转动电机通过皮带传动的方式连接。
29、进一步地,还包括控制器;
30、所述的搅拌桶上设置有液位计和密度计;
31、所述的控制器与转动电机、履带机构、液位计、密度计、清水泵和注浆泵分别连接。
32、一种煤矿井下移动式制注浆装置的防灭火方法,该方法上述的煤矿井下移动式制注浆装置,包括以下步骤:
33、步骤0,选择下层采煤巷道,对下层采煤巷道进行施工前的围护;
34、步骤1,将履带机构移动至待进行防灭火作业的井下区域;
35、步骤2,将制浆用岩样通过输料装置输送至滚筒筛罩内,同步使用清水泵通过喷头向滚筒筛罩内供水进行制浆;
36、步骤3,当滚筒筛罩内的浆液达到防灭火作业的浆液标准后得到制备好的浆液,将制备好的浆液注入搅拌桶;
37、步骤4,使用搅拌桶对制备好的浆液进行持续搅拌,并同步使用注浆泵将制备好的浆液沿与下层采煤巷道相连通的钻孔管道持续输送至上层裂缝带,直至达到注浆完成标准,;
38、其中,每当搅拌桶内制备好的浆液不足时,重复步骤2-3,向搅拌桶内补充制备好的浆液;
39、步骤5,监测下层采煤巷道及其周边位置的co、o2、co2、ch4和c2h4情况,判断防灭火效果;
40、若o2和co2符合空气中含量;未检出ch4和c2h4;co浓度低于5ppm则注浆结束,达到防灭火效果;
41、否则重复步骤2-4,直至o2和co2符合空气中含量;未检出ch4和c2h4;co浓度低于5ppm。
42、本发明与现有技术相比,具有如下技术效果:
43、(ⅰ)本发明的煤矿井下移动式制注浆装置结构便捷,便于井下作业,可以满足在井下有限的作业环境施工并可显著减少作业人员,便于操作的同时节约资源成本;使用时,通过履带机构带动整体装置进行移动,使得整体装置移动较为便捷,不易受地形影响。此外,使用滚筒式结构将浆液进行初步制备,制备好的浆液能够在搅拌桶内进行搅拌,防止浆液凝结,保证整体作业效率。
44、(ⅱ)本发明的煤矿井下移动式制注浆装置设置有废料收集装置,由于滚筒筛罩倾斜设置,在自身的转动过程中,大部分制备好的浆液进入搅拌桶内;制备过程中产生的料渣和少部分浆液进入废料收集装置;保证制备好的浆液的质量。
45、(ⅲ)本发明的煤矿井下移动式制注浆装置设置有多个传感器,能够配合控制器对当前的工作状态进行监控;本领域技术人员便于对筛料、制浆、注浆过程进行监测和控制,适于工业上大规模使用与推广。
1.一种煤矿井下移动式制注浆装置,其特征在于,包括移动装置,所述的移动装置包括履带机构(1);所述的履带机构(1)上固定设置有安装平台(2),所述的安装平台(2)上设置有制浆装置;
2.如权利要求1所述的煤矿井下移动式制注浆装置,其特征在于,还包括输料装置;所述的输料装置包括传送带(15),所述的传送带(15)顶端搭接在支撑架(3)顶部,底端向下延伸;所述的传送带(15)上开设有能够容纳制浆岩体的凹槽结构;
3.如权利要求2所述的煤矿井下移动式制注浆装置,其特征在于,所述的支撑架(3)下部设置有支撑板(17);
4.如权利要求3所述的煤矿井下移动式制注浆装置,其特征在于,还包括废料收集装置;
5.如权利要求4所述的煤矿井下移动式制注浆装置,其特征在于,还包括调节装置;
6.如权利要求4所述的煤矿井下移动式制注浆装置,其特征在于,所述的搅拌桶(8)的第三转轴(10)下部同轴套设有传动套筒(22);
7.如权利要求6所述的煤矿井下移动式制注浆装置,其特征在于,所述的刮板(24)靠近第三转轴(10)的一侧均匀设置有多个辅助刮板(2401)。
8.如权利要求7所述的煤矿井下移动式制注浆装置,其特征在于,所述的第三转轴(10)与转动电机(11)通过皮带传动的方式连接。
9.如权利要求1-8任一项所述的煤矿井下移动式制注浆装置,其特征在于,还包括控制器(27);
10.一种煤矿井下移动式制注浆装置的防灭火方法,该方法基于权利要求9所述的煤矿井下移动式制注浆装置,其特征在于,包括以下步骤: