[實用新型]新型膏體充填模擬試驗系統

無效

• 申請號: 200920292067.1
• 申請日: 2009-12-16
• 公開（公告）號: CN201588654U
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 郭惟嘉;張新國;劉進曉;陳紹杰;常西坤;尹立明;溫興林;朱學軍
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F15/06
• 分類號: E21F15/06
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本實用新型涉及試驗室中使用的井下膏體充填模擬系統。

背景技術

礦產資源是不可再生的財富，是國民經濟與社會發展的重要物質基礎，當前人類對礦產資源的巨大需求和大規模的開發已導致嚴重的開采損害和生態環境破壞。黨的十六大報告明確提出“……走出一條科技含量高，經濟效益好，資源消耗低，環境污染少，人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化路子?！薄Ｒ虼耍槍ξ覈Y源相對短缺，環境比較脆弱的基本特點，建立起適合我國國情的資源節約、環境友好的工業化道路勢在必行。并且世界各國領導人、環境專家和采礦專家也都希望采礦工業實現零排放和不破壞地表環境。因此減輕采礦業對自然環境的破壞，充分回收利用有限的資源，是我國乃至世界范圍內需要有計劃地完成的一項重大環保任務。在此基礎上，中國礦業大學錢鳴高院士提出了“綠色開采”的技術體系，其基本概念上就是從廣義資源的角度認識和對待煤、瓦斯、水、土地等一切可以利用的資源；基本出發點是從采煤的角度防止盡可能減輕開采煤炭對環境和其他資源的不良影響。

我國數量眾多的地面建(構)筑物、鐵路、水體下壓有大量的煤炭資源，據對全國重點煤礦的不完全統計，我國目前“三下”壓煤137.64億t，建筑物下壓煤94.68億t，鐵路下23.91億t，水體下壓煤19.05億t。根據山東省的統計資料，山東全省村莊等建筑物下壓煤達44億t，占可采儲量的53％。僅濟寧市厚煤層壓煤村莊就有3600個，2012年前需要搬遷的就達564個。龍固、趙樓礦井首采區開采一次性就需要搬遷12和11個村莊。長期以來，我國“建下”壓煤開采主要采用村莊搬遷、條帶開采和覆巖離層注漿這幾種方法，并且，其中75％是靠村莊搬遷來完成的。但是，目前村莊搬遷的方法越來越難進行，一是近年來土地征用費用居高不下，搬遷費用一路攀升，給煤礦企業帶來了沉重的經濟負擔；二是因為村莊搬遷的距離過大，給農民帶來了許多生產和生活上的不便，農民不愿意搬遷。條帶法和覆巖離層注漿法確實能起到一定的減少地表沉陷和開采損害的作用，但是條帶法的采出率僅為40～60％，資源浪費嚴重，覆巖離層注漿法能減少的地表沉陷變形量不超過40％，基本不能達到地表變形小、建筑物不破壞的目的。上述狀況給我國煤炭資源的開采也造成了很不利的影響，所以迫切需要發展一種新的、能夠實現高產高效、環保安全、處理以上問題的采煤方法。

采用煤矸石、粉煤灰、爐渣等固體廢棄物，輔以膠結材料在地面加工制作成無臨界流速、不泌水、不沉淀、具有良好泵送性能的、可以低速管道輸送的膏狀漿體。這種膏體的特點是成本低，初期能達到直立，中后期能完全支撐住上覆巖層，利用充填泵通過管道輸送到井下，適時充填采空區，形成以膏體充填為主的覆巖支控體系的現代礦山開采方法與技術。煤矸石膏體膠結充填技術很好的解決了煤矸石的污染和堆放問題、煤礦的開采損害問題、“三下”壓煤問題，同時在保護地下水資源不受破壞，提高煤炭資源回收率，改善礦山安全生產條件等方面發揮重大作用。因此，發展實驗室模擬現場膏體充填系統對指導現場生產實際將具有十分重要的經濟、社會和環保意義。

實用新型內容

本實用新型的任務在于提供一種在實驗室中模擬井下膏體充填的試驗系統。

其技術解決方案是：

一種新型膏體充填模擬試驗系統，包括：

一骨料供料部，骨料供料部設置有料斗組與計量斗；料斗組至少包括1號料斗、2號料斗與3號料斗，1號料斗、2號料斗與3號料斗在同一個方向上依次排列，各號料斗分別設置有能夠自動開啟與關閉該料斗的閥門，計量斗設置有一用于接受各號料斗下放骨料的儲料斗體、一水平式回轉輸送帶及稱重計量部分，儲料斗體位于料斗組的下方，水平式回轉輸送帶位于儲料斗體的下方，其上側輸送帶體封堵在儲料斗體的底部開放口處，水平式回轉輸送帶與儲料斗體構成一個上部為骨料落入口的骨料集聚與稱重計量空間，上述稱重計量部分能對整個骨料集聚與稱重計量空間及進入其內的骨料進行整體稱重進而完成對后續工序骨料用量的定量；

一輔料供料部，輔料供料部包括輔料儲料斗、輔料混料機與水供給裝置，輔料儲料斗通過輔料螺旋輸送機將輔料輸送至輔料混料機，水供給裝置通過供水管路接入輔料混料機，供水管路上設置有水泵與流量計；

一制取膏體的攪拌部，攪拌部同時接受來自上述骨料供料部輸送的骨料與來自輔料供料部的輔料料漿，并將兩者混合均勻制成膏體；

一膏體輸送與充填部，包括輸送泵、膏體輸送管路與充填模擬架；輸送泵接受攪拌部制取的膏體，并通過膏體輸送管路將其送至充填模擬架進行膏體充填。