[發明專利]料漿真空袋式多點同步充填裝置及充填工藝

有效

• 申請號: 201410040092.6
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103742190A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 石建新;韓吉玉;郭傳軍;王向宏;孫曉輝
• 申請（專利權）人: 淄博王煤礦業有限公司
• 主分類號: E21F15/10
• 分類號: E21F15/10;E21F15/08;C04B28/00;C04B28/08;C04B18/30;C04B22/06
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本發明涉及一種適用于在厚度1.5米以下煤層的壁式采煤工作面的料漿真空袋式多點同步充填裝置及充填工藝，屬于煤炭開采充填領域。

背景技術

為了控制地表沉降及其環境損害，有些煤炭開采企業采用了充填法采煤工藝。目前，壁式采煤工作面采用的塑編袋式、柔膜式、液壓密閉式和砌墻式等漿體材料的充填方法存在著三個方面的不足：一是隔離擋墻的設置與撤除、頂板的支護與撤除等輔助作業環節多，降低了充填效率；二是充填速度遠低于采煤速度，降低了生產效率；三是需要增加更多勞動定員，增加了充填成本。

發明內容

根據以上現有技術中的不足，本發明要解決的技術問題是：提供一種適用于在厚度1.5米以下煤層的壁式采煤工作面的、充填效率高且能夠保證采煤作業效率的料漿真空袋式多點同步充填裝置及充填工藝。

本發明所述的料漿真空袋式多點同步充填裝置，包括料漿接收器、料漿分配器、料漿注入器和真空復合袋，料漿分配器前后設置多個，相鄰兩個料漿分配器之間通過連接件相連，每個料漿分配器均對應一真空復合袋，料漿接收器的一端為進漿口，另一端安裝第一泄壓控制閥，中部設置出漿口，出漿口與第一個料漿分配器的進口連接，料漿分配器的中部通過分支管路連接料漿注入器，料漿注入器安裝在真空復合袋的進漿口處，最后一個料漿分配器的末端安裝第二泄壓控制閥。

所述的料漿分配器的位置高于料漿接收器。

所述的料漿注入器包括注入鋼管、第一連接法蘭、第二連接法蘭和逆止閥，注入鋼管的進口與分支管路通過快接件連接，出口安裝逆止閥，注入鋼管的外周固定第一連接法蘭，第一連接法蘭、第二連接法蘭分別位于真空復合袋的內、外兩側，第二連接法蘭與第一連接法蘭通過螺栓固定。通過法蘭連接，能夠實現料漿注入器與真空復合袋的快速拆裝，操作簡便，且能夠實現料漿注入器的重復利用；通過逆止閥的作用，能夠確保已經進入真空復合袋中的料漿不會通過料漿注入器流出。

所述的真空復合袋由外層的塑料編織布層和內層的塑料薄膜層復合而成。由于塑料編織布具有強度大的特點，而塑料薄膜的密封效果好，因此，通過將二者復合，能夠使真空復合袋兼具二者的優勢，既能保證真空復合袋的強度，又能保證其密封性能。

所述的真空復合袋的折徑為3m、長度為5m。

本發明所述的料漿真空袋式多點同步充填工藝，包括以下步驟：

①首先將料漿注入器與真空復合袋以法蘭盤的方式連接成一個組合體；

②按照設計標準，在無支護式隔離和沒有冒落的采空區橫臥放置若干個真空復合袋與料漿注入器的組合體，使真空復合袋位于頂板和底板之間，然后，采用快接件將料漿注入器與分支管路連接為一體，形成真空袋式多點同步充填系統；

③打開料漿接收器上的第一泄壓控制閥以及最后一個料漿分配器末端的第二泄壓控制閥，然后啟動料漿的制備與輸送裝置，向料漿接收器的進漿口注入充填料漿，由于料漿分配器的位置高于料漿接收器，因此料漿先沿第一泄壓控制閥的出口流出，當流出合格的料漿時，關閉第一泄壓控制閥，之后料漿沿料漿接收器中部出漿口順次進入各料漿分配器，將各料漿分配器進行排空，當從第二泄壓控制閥的出口流出合格的料漿時，關閉第二泄壓控制閥，其中料漿由基料、速凝劑、固化劑和水組成，基料是粉煤灰、尾礦、赤泥和風積沙的一種或幾種，速凝劑是石灰，固化劑是水泥和爐渣的一種或幾種，料漿的固液比為1：1.2～1.5，各原料按以下配比組成：

本料漿在充填結束后，2小時開始固化，8小時固化結束并實現10%以下的體積膨脹達到充分接頂，24小時達到支撐強度1.5Mpa，28天達到最終強度10Mpa以上，因此，可以滿足及時充填、快速凝固、充分接頂的要求；

④在勢能的作用下，合格的料漿通過料漿分配器和料漿注入器同步注入分布在不同地點的每一個真空復合袋；

⑤當料漿充滿真空復合袋時，打開料漿接收器上的第一泄壓控制閥，使料漿開始排入采空區，不再向真空復合袋注入，隨后停止料漿的制備與輸送。

⑥當料漿分配器中充填系統中剩余的料漿全部排入采空區后，將料漿分配器與料漿注入器和真空復合袋的組合體拆卸分開。

⑦當料漿達到初凝狀態時，將料漿注入器從真空復合袋上拆卸下來，以備重復使用。

⑧隨工作面的推進，先向前移動料漿分配器，然后重復①～⑧過程，直到一個工作面結束。

本發明與現有技術相比所具有的有益效果是：