[发明专利]一种适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置

权利要求书

1.一种适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置，其特征在于，包括物料添加系统、搅拌泵送系统、浓度监测系统和移动平台，物料添加系统、搅拌泵送系统和浓度监测系统集成在移动平台上；

物料添加系统包括水泥添加系统、废石添加系统、棒磨砂添加系统和水添加系统，水泥添加系统包括水泥添加口、水泥添加控制阀和冲板式流量计一，废石添加系统包括废石添加口、振动筛、废石添加控制阀和冲板式流量计二，棒磨砂添加系统包括棒磨砂添加口、棒磨砂添加控制阀和冲板式流量计三，水添加系统包括外部水管和电磁计量阀；

搅拌泵送系统包括一级搅拌机、二级搅拌机和充填泵；

浓度监测系统包括循环管路、压差式浓度计和循环管路控制阀门；

水泥添加口下部设置水泥添加控制阀，水泥添加控制阀下部设置冲板式流量计一，水泥通过水泥添加口加入一级搅拌机中，外部水管连接一级搅拌机，废石添加口底部设置振动筛，振动筛下的输送管道上依次设置骨料添加控制阀和冲板式流量计二，废石骨料通过废石添加口加入一级搅拌机；棒磨砂添加口底部直接连接输送管道上，输送管道上依次设置棒磨砂添加控制阀和冲板式流量计三，棒磨砂通过棒磨砂添加口加入一级搅拌机；

一级搅拌机下方设置二级搅拌机，物料在一级搅拌机中初次混合后进入二级搅拌机进行深度搅拌，然后经过管道进入充填泵，料浆经过充填泵加压后输送至采空区；

二级搅拌机和充填泵之间以及充填泵出口处分别装有下料阀门和泵送阀门以便对充填进料进行控制；

所有阀门和流量计的信号控制终端，用于监测浓度和控制物料添加。

2.根据权利要求1所述的适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置，其特征在于，所述移动平台主体结构为轮胎式移动底盘，并配有箱体式构造用于安置膏体充填所需装置以减少在充填过程中粉尘的扩散；箱体式构造靠近地面的四角分别装有液压支柱，以保证膏体充填过程中充填装置的稳固性。

3.根据权利要求1所述的适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置，其特征在于，所述水泥添加口为倒圆锥形，底部设有管道用以添加物料，由冲板式流量计一对水泥进行计量称重、反馈，并动态调节水泥添加控制阀，实现水泥的定量给料。

4.根据权利要求1所述的适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置，其特征在于，所述废石添加口为底边为斜面的四边形以便于废石在自重的作用下进行输送，振动筛布置于废石添加口的对角线上以便于对废石进行充分筛分；冲板式流量计二对废石进行计量称重、反馈，并动态调节废石添加控制阀，实现骨料的定量给料。

5.根据权利要求1所述的适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置，其特征在于，所述浓度监测系统主体结构为循环管路，循环管路上安装循环管路控制阀门，管路入口连接充填泵出口管路，料浆在充填泵的压力下返回至二级搅拌机；压差式浓度计由两个间距为0.5m的取压室和压力表组成，其中，取压室装有橡胶隔膜，橡胶隔膜将清水和流动的料浆隔开，同时把该处的料浆静压力传递给清水。

6.根据权利要求5所述的适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置，其特征在于，所述压差式浓度计安装于循环管路的垂直管段，当充填泵开始工作时，打开循环管路控制阀门，料浆自下而上分别流经压差式浓度计的两个取压室，两个取压室的压力差和料浆浓度成正比，根据此压力差反演出料浆实际浓度。

7.根据权利要求1所述的适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置，其特征在于，所述一级搅拌机搅拌轴转速为0-50r/min，功率为60kW；二级搅拌机设备参数与一级搅拌机相同。

8.根据权利要求1所述的适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置，其特征在于，所述一级搅拌机采用桨叶式构造，在槽内两根平行布置的转动轴上按90°相位布置桨叶，桨叶叶片安装角为45°，通过桨叶旋转、拍击使物料上扬混合、剪切磨碎并将料浆前推至二级搅拌机内。