[發明專利]膠結膏體充填的管道不清洗充填方法及充填系統

在審

• 申請號: 202211503872.0
• 申請日: 2022-11-28
• 公開（公告）號: CN116182081A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 張曉;馬冰;李向陽
• 申請（專利權）人: 天地（榆林）開采工程技術有限公司
• 主分類號: F17D1/08
• 分類號: F17D1/08;F17D3/01;E21F15/06;F17D5/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 胡程瀟

本發明提供一種膠結膏體充填的管道不清洗充填方法及充填系統，管道包括地面充填干線管和井下充填干線管，且地面充填干線管與井下充填干線管之間設有第一截止閥，井下充填干線管的末端設有第二截止閥；充填方法包括：配置膠結膏體和非膠結膏體；采用膠結膏體依次經地面充填干線管和井下充填干線管輸送至待充填區域，待充填結束時，開始輸送非膠結膏體，并保證井下充填干線管內全部為非膠結膏體；依次關閉第二截止閥和第一截止閥，然后排除和清洗地面充填干線管；待下次充填時，先泵送新的非膠結膏體，待舊的非膠結膏體全部排出后，再泵送膠結膏體。本發明無需清洗管道，且能夠解決管路中積壓的舊非膠結膏體對泵送安全性和穩定性的影響問題。

技術領域

本發明涉及充填工程技術領域，尤其涉及一種膠結膏體充填的管道不清洗充填方法及充填系統。

背景技術

煤礦矸石膏體充填的膏體的配比一般由煤矸石+水泥+粉煤灰+水組成，煤礦膏體充填系統一般將充填站建設在地面，整個充填管道系統一次輸送長度在1000m～6000m且管道走向基本為負坡度。為保證管道輸送安全，一般的要求充填物料在可泵時間內，應不離析、不泌水，坍落度符合要求，要求在充填前期保證管道膏體滿管流，避免水錘現象破壞管道，同時要求充填末期，需要將管道內的殘留膏體推送出去，并把管道清理干凈，利于下一次充填循環。由此，每個充填循環大約浪費水100m³～500m³，浪費充填材料30m³～200m³，每個生產循環無效工作時間達3h～5h。通過非膠結膏體的替換充填是一種有效途徑，但由于非膠結膏體和膠結膏體的性能差異較大，使得充填管路的承壓波動較大，因此采用非膠結膏體后對下次循環充填的工藝參數要求較高，如果不對其進行適應性改進，則難以保證管道的安全性，從而降低其使用壽命。

為此，本發明提出了一種膠結膏體充填的管道不清洗充填方法及充填系統，解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種膠結膏體充填的管道不清洗充填方法及充填系統，通過在充填終止階段，泵送非膠結膏體，并在下次充填時先泵送新的非膠結膏體，再泵送膠結膏體，在保證不清洗管道的情況下，解決管路中積壓的舊的非膠結膏體對泵送安全性和穩定性的影響問題。

為實現上述目的，本發明提供一種膠結膏體充填的管道不清洗充填方法，所述管道包括地面充填干線管和井下充填干線管，且地面充填干線管與井下充填干線管之間設有第一截止閥，井下充填干線管的末端設有第二截止閥；充填方法包括：

S1.配置膠結膏體和非膠結膏體；

S2.采用膠結膏體依次經地面充填干線管和井下充填干線管輸送至待充填區域，待充填結束時，開始輸送非膠結膏體，并保證所述井下充填干線管內全部為非膠結膏體；

S3.依次關閉第二截止閥和第一截止閥，然后排除和清洗地面充填干線管；

S4.待下次充填時，先泵送新的非膠結膏體，待舊的非膠結膏體全部排出至待充填區域后，再泵送膠結膏體，實現不清洗循環充填。

進一步的，所述膠結膏體包括煤矸石或風積沙、粉煤灰、硅酸鹽水泥以及水；所述非膠結膏體包括煤矸石或風積沙、粉煤灰、懸浮劑以及水。

進一步的，所述懸浮劑包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和十二烷基硫酸鈉中的一種或多種。

進一步的，所述膠結膏體的質量濃度為70％～82％，所述非膠結膏體的質量濃度為75％～80％；煤矸石骨料粒徑≤10mm，其中粒徑小于0.08mm的矸石粉占比≥30％，所述粉煤灰的用量≤100kg/m³。

進一步的，所述懸浮劑的用量為5～10kg/m³，所述非膠結膏體的可泵時間不低于24h，坍落度為240mm～260mm。

進一步的，步驟S4中，所述泵送充填包括：