一种采空区粉煤灰浆液压注设备的制作方法

allin2023-03-05  111



1.本实用新型属于煤矿治理技术领域,特别涉及一种采空区粉煤灰浆液压注设备。


背景技术:

2.煤矿在开采完毕后会留下较大的采空区,在后续治理时目前的方法往往的注浆封填法,具体的为:将矿井处理过滤后的高浓度高盐水作为粉煤灰浆液用水,压注到采煤工作面后部采空区,将高盐水增稠固化到采空区中;
3.但由于采空区跨度大,注浆组件不便于直接安装在采空区正上方,工人便只可浆出浆管直接搭接在采空区的内壁处,如此导致浆液分散不均匀,会过早凝固在四周,并且为了尽量保证填充均匀性,需要布置环形分布的多个注浆设备,施工成本较高。


技术实现要素:

4.本实用新型针对现有技术存在的不足,提供了一种采空区粉煤灰浆液压注设备,具体技术方案如下:
5.一种采空区粉煤灰浆液压注设备,包括采空区,所述采空区的顶部开口处为倒角结构的边坡,所述采空区的顶部一侧安装有支撑机构、另一侧安装有注浆机构,所述支撑机构包括第一安装板、第一牵引组件、支撑组件,所述第一安装板设于采空区的顶部一侧,所述第一安装板的表面设有第一牵引组件,所述第一安装板的内端转动连接支撑组件,所述第一牵引组件用以带动支撑组件绕着第一安装板转动;
6.所述注浆机构包括第二安装板、第二牵引组件、注浆组件,所述第二安装板设于采空区的顶部另一侧,所述第二安装板的表面设有第二牵引组件,所述第二安装板的内端转动连接注浆组件,所述注浆组件与浆液混合组件连通,所述支撑组件用以从底部托起注浆组件。
7.进一步的,所述注浆组件包括侧板、第二转柱以及注浆管,两个所述侧板之间的顶端垂直转动安装有第二转柱,所述转柱的底面垂直连通间隔分布的注浆管,所述侧板的底部转动安装于第二安装板的内端缺口处,所述第一牵引组件牵引连接至侧板的转动连接处,侧板在向下转动时注浆管会在重力作用下摆动至竖直状态。
8.进一步的,所述侧板的底部向下外伸于第二安装板,所述侧板的底部外伸部分配合抵触于边坡上。
9.进一步的,所述支撑组件包括第一转柱、支撑杆以及托板,所述第一转柱转动安装于第一安装板的内端缺口处,所述第一转柱的表面垂直间隔设有多个支撑杆,每个所述支撑杆的顶端均设有托板,所述托板的侧截面为半圆状,所述托板置于相邻注浆管之间,所述托板贴合置于第二转柱底部。
10.进一步的,所述支撑杆的底部向下外伸于第一转柱,所述第一转柱的底部外伸部分配合抵触于边坡上。
11.进一步的,所述第一牵引组件、第二牵引组件之间结构相同,所述第一牵引组件包
括牵引电机、牵引带以及驱动轮;所述牵引电机设于第一安装板上,所述驱动轮设于第一转柱的外端,所述驱动轮位于第二安装板的外侧,所述牵引电机通过牵引带连接驱动轮。
12.进一步的,所述浆液混合组件包括车体,所述车体的内部并列安装有第一气动泵、第二气动泵,所述第一气动泵的进料端连通至第一料箱、出料端连通至混合罐,所述第二气动泵的进料端连通至第二料箱、出料端连通至混合罐,所述混合罐用以对物料进行曝气混合、机械搅拌混合,所述混合罐的出口连通至第二转柱,所述第一气动泵、第二气动泵的进气端并联至空气压缩机,所述混合罐的进气端并联至空气压缩机。
13.进一步的,所述空气压缩机的出口并联有第一出气管、第二出气管,所述第一出气管连通至混合罐,所述第二出气管的出口并联至第一气动泵、第二气动泵。
14.本实用新型的有益效果是:预先在采空区的两侧安装支撑机构、注浆机构,待两者固定完毕后,第一牵引组件驱动支撑组件向下转动至倾斜状态,然后第二牵引组件驱动注浆组件向下转动,支撑组件从底部托起注浆组件,使得注浆组件稳固置于从采空区的正上方,实现便可实现稳定排料,并且由于注浆组件置于中部,可使得排浆填充效率高、分散均匀。
附图说明
15.图1示出了本实用新型的采空区粉煤灰浆液压注设备的结构示意图;
16.图2示出了本实用新型的支撑组件结构示意图;
17.图3示出了本实用新型的支撑机构倾斜结构示意图;
18.图4示出了本实用新型的注浆机构结构示意图;
19.图5示出了本实用新型的注浆机构与支撑机构搭接结构示意图;
20.图6示出了本实用新型的浆液混合组件结构示意图;
21.图中所示:1、采空区;11、边坡;2、支撑机构;21、第一安装板;22、第一牵引组件;221、牵引电机;222、牵引带;223、驱动轮;23、支撑组件;231、第一转柱;232、支撑杆;2321、托板;3、注浆机构;31、第二安装板;32、第二牵引组件;33、注浆组件;331、侧板;332、第二转柱;333、注浆管;4、浆液混合组件;41、车体;42、第一料箱;43、第一气动泵;44、第二料箱;45、第二气动泵;46、空气压缩机;461、第一出气管;462、第二出气管;4621、气压表;4622、水过滤器;4623、油滤器;47、混合罐。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例
24.一种采空区粉煤灰浆液压注设备,包括采空区1,所述采空区1的顶部开口处为倒角结构的边坡11,所述采空区1的顶部一侧安装有支撑机构2、另一侧安装有注浆机构3,所述支撑机构2包括第一安装板21、第一牵引组件22、支撑组件23,所述第一安装板21设于采
空区的顶部一侧,所述第一安装板21的表面设有第一牵引组件22,所述第一安装板21的内端转动连接支撑组件23,所述第一牵引组件22用以带动支撑组件23绕着第一安装板21转动;在第一安装板安装于采空区上时,第一牵引组件会下放支撑组件至倾斜状态,以便于后续支撑倾斜状态的注浆组件,使得注浆组件能够稳定置于采空区的正上方;
25.所述注浆机构3包括第二安装板31、第二牵引组件32、注浆组件33,所述第二安装板31设于采空区1的顶部另一侧,所述第二安装板31的表面设有第二牵引组件32,所述第二安装板31的内端转动连接注浆组件33,所述注浆组件33与浆液混合组件4连通,所述支撑组件23用以从底部托起注浆组件33;浆液混合组件用以对浆液进行混合制备,然后制备完成的浆液排出至注浆组件,实现注浆;第二牵引组件能够驱动注浆组件转动,实现展开和收拢;
26.通过预先在采空区的两侧安装支撑机构、注浆机构,待两者固定完毕后,第一牵引组件驱动支撑组件向下转动至倾斜状态,然后第二牵引组件驱动注浆组件向下转动,支撑组件从底部托起注浆组件,使得注浆组件稳固置于从采空区的正上方,实现便可实现稳定排料,并且由于注浆组件置于中部,可使得排浆填充效率高、分散均匀。
27.如图1和图4所示,所述注浆组件33包括侧板331、第二转柱332以及注浆管333,两个所述侧板331之间的顶端垂直转动安装有第二转柱332,所述第二转柱332的底面垂直连通间隔分布的注浆管333,所述侧板331的底部转动安装于第二安装板31的内端缺口处,所述第一牵引组件22牵引连接至侧板331的转动连接处,侧板331在向下转动时注浆管333会在重力作用下摆动至竖直状态;当侧板向内收拢时,注浆管转动至与侧板并列状态,实现收拢,当侧板转出时,注浆管会在重力作用下摆动至竖直状态,如此实现注浆管的自动定位。
28.所述侧板331的底部向下外伸于第二安装板31,所述侧板331的底部外伸部分配合抵触于边坡11上;侧板外伸设计,能够保证当放置定型时,外伸部分会抵触在边坡上,实现提高侧板的稳定性。
29.如图1-图3所示,所述支撑组件23包括第一转柱231、支撑杆232以及托板2321,所述第一转柱231转动安装于第一安装板21的内端缺口处,所述第一转柱231的表面垂直间隔设有多个支撑杆232,每个所述支撑杆232的顶端均设有托板2321,所述托板2321的侧截面为半圆状,所述托板2321置于相邻注浆管333之间,所述托板2321贴合置于第二转柱332底部;转动在转动时,会带动各个支撑杆同步向下转动,如此可使得托板转动至水平分布的托板内,托板能够从底部支撑托起第二转柱,托板置于相邻注浆管之间。
30.所述支撑杆232的底部向下外伸于第一转柱231,所述第一转柱231的底部外伸部分配合抵触于边坡11上;侧板外伸设计,能够保证当放置定型时,外伸部分会抵触在边坡上,实现提高侧板的稳定性。
31.如图3所示,所述第一牵引组件22、第二牵引组件32之间结构相同,所述第一牵引组件22包括牵引电机221、牵引带222以及驱动轮223;所述牵引电机221设于第一安装板21上,所述驱动轮223设于第一转柱231的外端,所述驱动轮223位于第二安装板31的外侧,所述牵引电机221通过牵引带222连接驱动轮223;牵引电机能够通过牵引带牵引驱动轮转动,进而实现支撑组件或注浆组件的转动,无需人工控制,除牵引带外还可采用牵引链条。
32.如图6所示,所述浆液混合组件4包括车体41,所述车体41的内部并列安装有第一气动泵43、第二气动泵45,所述第一气动泵43的进料端连通至第一料箱42、出料端连通至混
合罐47,所述第二气动泵45的进料端连通至第二料箱44、出料端连通至混合罐47,所述混合罐47用以对物料进行曝气混合、机械搅拌混合,所述混合罐47的出口连通至第二转柱332,所述第一气动泵43、第二气动泵45的进气端并联至空气压缩机46,所述混合罐47的进气端并联至空气压缩机46;第一料箱中储存着高盐水处理剂、第二料箱中储存着粉煤灰、矿井高盐水制备的浆料;两种混合料被负压抽至混合罐,进行混合,混合罐可对浆料进行曝气、机械搅拌两种混合,空气压缩机能够提高混合罐、气动泵所需的高压气体。
33.如图6所示,所述空气压缩机46的出口并联有第一出气管、第二出气管,所述第一出气管连通至混合罐47,所述第二出气管的外部依次安装有气压表4621、水过滤器4622、油滤器4623,油滤器的出口并联至第一气动泵、第二气动泵;气压表能够监测进入的气体压强,水过滤器、油滤器能够过滤空气中的水、油气。
34.本实用新型在实施时:
35.先对采空区的沿口处进行平整,开出所需的边坡11;
36.然后在采空区的两侧放置红外定位仪,标记好注浆机构3、支撑机构2的安装位置,保证注浆机构3、支撑机构2正对设置,且注浆机构3、支撑机构2交合时,第一安装板、第二安装板的连接线为标准线,第二转柱332、托板2321的交接中线与标准线的中线重合;
37.安装支撑机构2时,使用锚固杆将第一安装板21固定在地面上,初始状态,支撑杆232处于竖直状态;安装注浆机构3时,使用锚固杆将第二安装板31固定在地面上,初始状态时,注浆管333与侧板331均处于竖直状态;
38.将浆料混合车体移动至注浆机构3的一侧,将混合罐47的出料软管与第二管体连通;
39.在注浆作业前,第一牵引组件22驱动支撑杆232向下转动,使得托板转至水平状态且其中心线位于标准线的中线处,支撑杆232的底端外伸部分抵触采空区1的边坡11;
40.第二牵引组件32驱动侧板331向下转动,而注浆管333在重力作用下保持竖直,第二转柱332与侧板331相对转动,当转动至第二转柱332搭接在托板上时停止,托板从底部、侧部约束定位第二转柱;
41.高盐水处理剂、矿井高盐水、粉煤灰、水在混合罐内定量混合,最后通过第二转柱、多个注浆管注入采空区。
42.需要说明的是,在本文中,如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
43.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征:
1.一种采空区粉煤灰浆液压注设备,其特征在于:包括采空区(1),所述采空区(1)的顶部开口处为倒角结构的边坡(11),所述采空区(1)的顶部一侧安装有支撑机构(2)、另一侧安装有注浆机构(3),所述支撑机构(2)包括第一安装板(21)、第一牵引组件(22)、支撑组件(23),所述第一安装板(21)设于采空区的顶部一侧,所述第一安装板(21)的表面设有第一牵引组件(22),所述第一安装板(21)的内端转动连接支撑组件(23),所述第一牵引组件(22)用以带动支撑组件(23)绕着第一安装板(21)转动;所述注浆机构(3)包括第二安装板(31)、第二牵引组件(32)、注浆组件(33),所述第二安装板(31)设于采空区(1)的顶部另一侧,所述第二安装板(31)的表面设有第二牵引组件(32),所述第二安装板(31)的内端转动连接注浆组件(33),所述注浆组件(33)与浆液混合组件(4)连通,所述支撑组件(23)用以从底部托起注浆组件(33)。2.根据权利要求1所述的一种采空区粉煤灰浆液压注设备,其特征在于:所述注浆组件(33)包括侧板(331)、第二转柱(332)以及注浆管(333),两个所述侧板(331)之间的顶端垂直转动安装有第二转柱(332),所述第二转柱(332)的底面垂直连通间隔分布的注浆管(333),所述侧板(331)的底部转动安装于第二安装板(31)的内端缺口处,所述第一牵引组件(22)牵引连接至侧板(331)的转动连接处,侧板(331)在向下转动时注浆管(333)会在重力作用下摆动至竖直状态。3.根据权利要求2所述的一种采空区粉煤灰浆液压注设备,其特征在于:所述侧板(331)的底部向下外伸于第二安装板(31),所述侧板(331)的底部外伸部分配合抵触于边坡(11)上。4.根据权利要求1所述的一种采空区粉煤灰浆液压注设备,其特征在于:所述支撑组件(23)包括第一转柱(231)、支撑杆(232)以及托板(2321),所述第一转柱(231)转动安装于第一安装板(21)的内端缺口处,所述第一转柱(231)的表面垂直间隔设有多个支撑杆(232),每个所述支撑杆(232)的顶端均设有托板(2321),所述托板(2321)的侧截面为半圆状,所述托板(2321)置于相邻注浆管(333)之间,所述托板(2321)贴合置于第二转柱(332)底部。5.根据权利要求4所述的一种采空区粉煤灰浆液压注设备,其特征在于:所述支撑杆(232)的底部向下外伸于第一转柱(231),所述第一转柱(231)的底部外伸部分配合抵触于边坡(11)上。6.根据权利要求1所述的一种采空区粉煤灰浆液压注设备,其特征在于:所述第一牵引组件(22)、第二牵引组件(32)之间结构相同,所述第一牵引组件(22)包括牵引电机(221)、牵引带(222)以及驱动轮(223);所述牵引电机(221)设于第一安装板(21)上,所述驱动轮(223)设于第一转柱(231)的外端,所述驱动轮(223)位于第二安装板(31)的外侧,所述牵引电机(221)通过牵引带(222)连接驱动轮(223)。7.根据权利要求1所述的一种采空区粉煤灰浆液压注设备,其特征在于:所述浆液混合组件(4)包括车体(41),所述车体(41)的内部并列安装有第一气动泵(43)、第二气动泵(45),所述第一气动泵(43)的进料端连通至第一料箱(42)、出料端连通至混合罐(47),所述第二气动泵(45)的进料端连通至第二料箱(44)、出料端连通至混合罐(47),所述混合罐(47)用以对物料进行曝气混合、机械搅拌混合,所述混合罐(47)的出口连通至第二转柱(332),所述第一气动泵(43)、第二气动泵(45)的进气端并联至空气压缩机(46),所述混合罐(47)的进气端并联至空气压缩机(46)。
8.根据权利要求7所述的一种采空区粉煤灰浆液压注设备,其特征在于:所述空气压缩机(46)的出口并联有第一出气管、第二出气管,所述第一出气管连通至混合罐(47),所述第二出气管的出口并联至第一气动泵、第二气动泵。

技术总结
一种采空区粉煤灰浆液压注设备,包括采空区,所述采空区的顶部开口处为倒角结构的边坡,所述采空区的顶部一侧安装有支撑机构、另一侧安装有注浆机构,所述支撑机构包括第一安装板、第一牵引组件、支撑组件,所述注浆机构包括第二安装板、第二牵引组件、注浆组件,所述第二安装板设于采空区的顶部另一侧,所述第二安装板的表面设有第二牵引组件,所述第二安装板的内端转动连接注浆组件,所述注浆组件与浆液混合组件连通,所述支撑组件用以从底部托起注浆组件;本实用新型注浆组件可稳固置于从采空区的正上方,实现便可实现稳定排料,并且由于注浆组件置于中部,可使得排浆填充效率高、分散均匀。散均匀。散均匀。


技术研发人员:高维强 付建伟 郑旋 唐国强 杜廷斌 刘柏 徐光 时虎
受保护的技术使用者:山东省煤炭科学研究院有限公司
技术研发日:2021.12.13
技术公布日:2022/7/5
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