[发明专利]一种利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置与方法

说明书

本发明提供一种利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置与方法，属于矿山炮眼开凿技术领域。该装置包括粉剂储存罐、水储存罐、储浆罐、搅拌电机、搅拌叶片、pH传感器、容积泵、闭孔器、压强传感器、粘度计传感器、数据集成计算机。化学泥浆粉剂和水分别储存于粉剂储存罐和水储存罐；化学泥浆粉剂和水通过不锈钢管流入储浆罐；搅拌电机驱使中轴转动带动叶片使溶液均质化；储浆罐底部连接容积泵；容积泵连接注浆管路；注浆管路通过闭孔器延展至孔内；通过数据集成计算机控制化学泥浆粉剂与水的配比，同时获得储浆罐内泥浆的pH值、粘度和炮眼内的压强。该装置结构简单、易于现场操作，为增强巷道掘进过程中钻凿炮眼稳定性提供有效装置与方法。

技术领域

本发明涉及矿山炮眼开凿技术领域，特别是指一种利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置与方法。

背景技术

随着社会和经济的高速发展，各种金属资源的需求量日益增加，随着采矿活动强度不断的增加、矿产资源开采力度的不断加大，高品位、易开采矿石以及地球浅部资源日益枯竭，开采深地金属资源成为未来趋势。随着深地金属资源开采的推进，如何通过不同技术手段、方法增强巷道掘进过程中钻凿炮眼稳定性的重要性日益突显。在增强巷道掘进过程中钻凿炮眼稳定性施工过程中，化学泥浆起到重要作用，化学泥浆不仅能够保护炮眼孔壁，压抑地下水，防止炮眼孔壁坍塌，减少钻渣沉降等，同时还可以增强巷道掘进效果，减少生产成本，增加生产效益。

综上，研究深地金属资源回收过程利用化学泥浆强化炮眼稳定性对经济发展、矿山生产安全具有重要作用。本发明旨在提出一种利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置与方法，为提高巷道掘进过程中钻凿炮眼稳定性提供有效装置与方法，促进深部金属资源回收、减少资源消耗、增加生产效益提供技术依据。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置与方法。

该装置包括化学泥浆制备系统、化学泥浆泵送系统、闭孔充填系统和数据可视化系统；

化学泥浆制备系统包括水储存罐、粉剂储存罐、粉剂流量计、电控粉剂阀门、液体流量计、电控出液阀门、搅拌电机、搅拌叶片、储浆罐；

化学泥浆泵送系统包括电控出浆阀门、出浆管路、容积泵、注浆管路；

闭孔充填系统包括闭孔器；

数据可视化系统包括粘度计传感器、pH传感器、数据集成计算机和压强传感器；

水储存罐底部安装液体流量计和电控出液阀门，通过软管连接储浆罐；

粉剂储存罐底部安装粉剂流量计和电控粉剂阀门，通过不锈钢管连接储浆罐；

搅拌电机固定于储浆罐顶盖，搅拌电机下方与搅拌叶片连接并深入储浆罐；

储浆罐底部开设凹槽通过软管与容积泵连接，且软管上设置电控出浆阀门；储浆罐侧面下部安装粘度计传感器和pH传感器；

闭孔器上安装有压强传感器，闭孔器安装于炮眼口，通过简单机械装置使炮眼闭锁；

经容积泵加压的化学泥浆通过注浆管路和闭孔器通达炮眼内部；

液体流量计、粉剂流量计、粘度计传感器、pH传感器、压强传感器通过电信号将数据传输至数据集成计算机，数据集成计算机通过电信号控制搅拌电机、电控出液阀门、电控粉剂阀门、电控出浆阀门和容积泵的工况。

其中，水储存罐中为未处理地下废水(如酸性矿坑水等直接通过水泵输送至水储存罐)，可实现未处理地下废水重复利用以及降低生产成本，水储存罐底部安装有简易过滤装置、温度测定装置以及pH测定装置(pH测定装置能够确定未处理地下废水酸碱值并做出调节)，防止未处理地下废水夹杂大型颗粒等情况影响化学泥浆制备过程；粉剂储存罐中为化学泥浆粉剂。