[發明專利]一種自適應不同傾角工作面的注漿防滅火裝置及方法

在審

• 申請號: 202211005288.2
• 申請日: 2022-08-22
• 公開（公告）號: CN115355038A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 李賀;曹潔艷;路潔心;魯義;施式亮;朱雙江;王正;郭鑫
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E21F5/00
• 分類號: E21F5/00;E21F17/00;B01F23/53;B01F35/213
• 代理公司: 徐州蘇越知識產權代理事務所(普通合伙) 32543
• 代理人: 張旭

本發明公開了一種自適應不同傾角工作面的注漿防滅火裝置及方法，包括漿液攪拌箱、電動攪拌機構、注漿泵、粘度計、控制板、第一紅外測距儀和第二紅外測距儀，通過先測量所需進行防滅火注漿處理的俯采工作面的傾角，然后根據傾角確定在該工作面上防滅火漿液所需達到的臨界粘度值，通過向防滅火漿液中添加海藻酸鈉，實現對防滅火漿液粘度值的調節，當防滅火漿液的粘度值超過臨界粘度值時，將防滅火漿液注漿至俯采工作面上后，其能停留在傾斜工作面上，與遺煤均勻混合；另外根據不同傾角的俯采工作面采空區進行防滅火注漿時，通過調整海藻酸鈉的添加量實現粘度值的調節，實現同一種防滅火漿液調節粘度值后能適應不同傾角俯采工作面的注漿需要。

技術領域

本發明涉及一種注漿防滅火裝置及方法，具體是一種自適應不同傾角工作面的注漿防滅火裝置及方法，屬于礦井防滅火注漿技術領域。

背景技術

目前礦井內為了對工作面進行防滅火工作，主要采用注漿的方式，所注的漿液是將黃土、粉煤灰、砂等不會燃燒的材料以一定的比例混合，并加入水以及其它稠化材料，制成一種性能合適的防滅火漿液，注漿時通過應用靜壓技術或者動壓技術，使用鉆孔或者輸送管路將制成的漿液輸入到礦井內工作面采空區，以阻止煤炭氧化或者撲滅已自燃的煤體。

對于礦井中具有的俯采工作面來說，由于同一礦井內會存在多個不同傾角的俯采工作面，而現有對礦井進行防滅火注漿時都是采用同一種防滅火漿液，這樣在漿液注入后，漿液會在不同傾角工作面的采空區內只能沿著地勢低的地方流動，且根據傾角的不同流速也不同，導致漿液無法留存在同一工作面較高的位置，大部分漿液均流淌至低處堆積，從而無法均勻覆蓋傾斜煤體、易形成“拉溝”，并且由于大部分漿液堆積在低處也導致滲流范圍小，擴散能力弱，最終防滅火效果大大減弱，且同一種防滅火注漿在各個不同傾角工作面的防滅火效果差異較大。因此，如何提供一種注漿防滅火裝置及方法，能根據不同傾角工作面調節同一種防滅火漿液相適應的粘度值，從而在注入各個工作面采空區后，使防滅火漿液能均勻覆蓋各個俯采工作面，有效提高各個俯采工作面的防滅火效果，是本行業的研究方向之一。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種自適應不同傾角工作面的注漿防滅火裝置及方法，能根據不同傾角工作面調節同一種防滅火漿液相適應的粘度值，從而在注入各個工作面采空區后，使防滅火漿液能均勻覆蓋各個俯采工作面，有效提高各個俯采工作面的防滅火效果。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種自適應不同傾角工作面的注漿防滅火裝置，包括漿液攪拌箱、電動攪拌機構和注漿泵，電動攪拌機構設置在漿液攪拌箱內，用于對箱體內部的漿液進行攪拌，漿液攪拌箱兩側分別裝有漿液進液管和漿液排出管，漿液進液管和漿液排出管分別裝有第一電控閥和第二電控閥，注漿泵裝在漿液排出管上，用于將箱體內部的漿液從漿液排出管排出，還包括粘度計、控制板、第一紅外測距儀和第二紅外測距儀；

所述漿液攪拌箱為矩形體，漿液攪拌箱上部連接有稠化劑注入管，用于向箱體內注入稠化劑，所述稠化劑為海藻酸鈉，稠化劑注入管上裝有第三電控閥；所述粘度計設置在漿液攪拌箱側部，且其探測頭伸入漿液攪拌箱內，用于檢測漿液的實時粘度值并反饋給控制板；所述漿液攪拌箱下方設有第一伸縮支架和第二伸縮支架，第一伸縮支架和第二伸縮支架的上端分別與漿液攪拌箱底部連接，用于在漿液攪拌箱處于俯采工作面時，通過調節第一伸縮支架和第二伸縮支架的長度使漿液攪拌箱底部處于水平狀態；所述第一紅外測距儀和第二紅外測距儀均固定在漿液攪拌箱底部，兩者的探測方向均朝向漿液攪拌箱下方且垂直于漿液攪拌箱底部，用于測量各自所處位置與俯采工作面之間的距離；

所述控制板包括控制器和觸摸式顯示屏，觸摸式顯示屏與控制器連接，用于向控制器輸入臨界粘度值，并對控制器反饋的數據進行顯示；控制器分別與第一電控閥、第二電控閥、第三電控閥、注漿泵、粘度計和電動攪拌機構，控制器控制第一電控閥門打開向漿液攪拌箱內注入漿液，并根據設定的臨界粘度值和粘度計反饋的實時粘度值進行分析處理后，對第二電控閥、第三電控閥、注漿泵和電動攪拌機構的開啟或關閉進行調控。