[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

说明书

本发明提供一种适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置，属于矿山充填技术领域。该装置包括物料添加系统、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；搅拌泵送系统包括一级搅拌机、二级搅拌机和充填泵。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，膏体在经过充填泵加压后输送至采空区；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。该装置结构简单、机动性强，可以根据需求监测和调控输出膏体的浓度，有助于提高矿山回采率、降低矿山生产成本。

技术领域

本发明涉及矿山充填技术领域，特别是指一种适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置。

背景技术

矿产资源是人类生产和发展不可缺少的原材料。世界上95％以上的一次能源、80％以上的工业原料和70％以上的农业生产资料都来自矿产资源。在开发矿产资源的同时也造成了许多负面影响，如大量的采空区、地表塌陷、水资源流失和大量固体废物堆积等。

膏体充填是解决上述问题的有效途径。其具有回采率高、安全、环保等优点，有效地促进了矿山可持续发展、矿产资源绿色发展，在世界范围内得到了广泛应用。膏体充填物料首先在地表充填站进行混合，然后经过泵送加压后通过管道系统输送至采空区。现有充填系统存在以下问题：①在每充填一个采空区之前，都需要进行管路铺设，这是一项耗时耗力的工作；②长距离的输送会影响充填料浆的性能，导致充填体分层，也存在堵管、爆管及堵塞充填钻孔等问题，严重影响生产效率；③面对小型分散矿体时，大量的铺设管路、构建充填系统将会带来极大的资源浪费，提高生产成本。因此，有必要研究一种适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于井下快速充填与转移的膏体充填装置。

该装置包括物料添加系统、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。

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。移动平台前端配有驾驶室，控制终端安装于驾驶室中以便于实时观察膏体充填料的浓度状态，并通过控制冲板式流量计及电磁阀实现给料调控，满足不同的充填需求。