CN217046918U - 一种用于井下防止采空区自燃的高浓度制浆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于井下防止采空区自燃的高浓度制浆装置，包括：支撑底座；圆柱型箱体；搅拌轴，搅拌轴的一端穿出箱体连接减速装置，搅拌轴的另一端连接搅拌连杆，搅拌连杆远离搅拌轴的一端连接倾斜设置的搅拌板；设置在箱体下端的放浆液口，放浆液口处设置放浆液闸阀；设置在箱体侧壁的液面刻度线。本实用新型的制浆装置组合利用方式灵活多变，可通过加大尺寸、联合运行的方式加大浆液制备速度；能够实现高浓度土水比浆液的制备，满足采空区临时注浆的需要，且由于制备浆液浓度大，能够快速将黄土堆积，从而实现漏风通道及采空区漏风“O”型圈的封堵，并减少注浆过程中对采空区的注水量，降低成本。

Description

一种用于井下防止采空区自燃的高浓度制浆装置

技术领域

本实用新型涉及防止采空区自燃技术领域，尤其涉及一种用于井下防止采空区自燃的高浓度制浆装置。

背景技术

大型矿区厚煤层开采采用分层开采，当回采下分层时，需要对上分层采空区进行防自燃处理，通过高位钻孔对上分层采空区注膏体以封堵采空区漏风“O”型圈进行采空区防自燃的方式与采空区普通注浆防自燃的方式具有堆积快、封堵快、流动半径小、工程量小的优点。但是，膏体制备过程中需要较高浓度土水比的浆液(土水质量比3:5，体积比1:1.05-1:1.1)，矿井现有的MDZ-60/120型注浆***由于黄土含沙量大搅拌后易沉降、注浆***管路长易堵管的缺点，无法通过注浆***将高浓度浆液输送至指定注膏体高位钻孔处。

实用新型内容

针对上述现有注浆***中存在的由于黄土含沙量大搅拌后易沉降、注浆***管路长易堵管的缺点，无法通过注浆***将高浓度浆液输送至指定注膏体高位钻孔处的技术问题，本实用新型提出了一种用于井下防止采空区自燃的高浓度制浆装置。本实用新型提出的制浆装置可快速制备高浓度浆液，且可多设备并联组成联合体加大浆液制备量；同时具有组装简单、安设地点灵活、制备量灵活多变、浆液浓度均匀、浆液比例易控制的特点。

根据本实用新型的用于井下防止采空区自燃的高浓度制浆装置，包括：

支撑底座；

固定设置在所述支撑底座上方的箱体，所述箱体呈圆柱型；

设置在所述箱体内的搅拌轴，所述搅拌轴的一端穿出所述箱体连接减速装置，所述搅拌轴的另一端连接搅拌连杆，所述搅拌连杆远离所述搅拌轴的一端连接倾斜设置的搅拌板；

设置在所述箱体下端的放浆液口，所述放浆液口处设置放浆液闸阀；

设置在所述箱体侧壁的液面刻度线。

在一些实施例中，所述搅拌板的倾斜方向与搅拌板转动方向的反方向所成的角度为30°-45°。

在一些实施例中，所述搅拌连杆包括第一搅拌连杆、第二搅拌连杆和第三搅拌连杆。

在一些实施例中，所述第一搅拌连杆、所述第二搅拌连杆和所述第三搅拌连杆的搅拌半径依次增大，所述搅拌半径根据所述箱体的直径确定。

在一些实施例中，所述第一搅拌连杆、所述第二搅拌连杆和所述第三搅拌连杆两两之间均设置第一加固连杆。

在一些实施例中，还包括套设在所述搅拌轴外部的搅拌轴套管。

在一些实施例中，所述搅拌轴套管通过第二加固连杆固定设置在所述箱体内。

在一些实施例中，还包括设置在所述支撑底座侧壁的电机，所述电机和所述减速装置之间设置三角带减速缓冲装置。

在一些实施例中，所述箱体的顶部设置滤网。

在一些实施例中，所述箱体内设置若干个加固钢筋圈。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的制浆装置安设简单、安装地点灵活，能够在井下所有临时注浆点安设，并对采空区进行高浓度浆液注浆防自燃。

本实用新型的制浆装置组合利用方式灵活多变，可通过加大尺寸、联合运行的方式加大浆液制备速度；

本实用新型的制浆装置能够实现高浓度土水比浆液的制备，能满足采空区临时注浆的需要，且由于制备浆液浓度大，能够快速将黄土堆积，从而实现漏风通道及采空区漏风“O”型圈的封堵，并减少注浆过程中对采空区的注水量，能够减少由于采空区注浆后放水引起的一系列费用。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型制浆装置的结构示意图；

图2为本实用新型搅拌连杆分布位置示意图；

图3为本实用新型搅拌板倾斜设置方式的示意图。

附图标记说明：

滤网1、加固钢筋圈2、液面刻度线3、第一加固连杆4、放浆液闸阀5、放浆液口6、搅拌轴套管7、搅拌轴8、第二加固连杆9、箱体10、搅拌板11、减速装置12、三角带减速缓冲装置13、电机14、支撑底座15、第一搅拌连杆16、第二搅拌连杆17、第三搅拌连杆18、箱体底19。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图描述根据本实用新型实施例提出的用于井下防止采空区自燃的高浓度制浆装置。

如图1所示，本实用新型提供的用于井下防止采空区自燃的高浓度制浆装置，包括：支撑底座15、箱体10、搅拌轴8、电机14、减速装置12和三角带减速缓冲装置13。

在一些实施例中，箱体10呈圆柱形，设置在支撑底座15的上方。具体为，支撑底座15为箱体10提供支撑，箱体10固定设置在支撑底座15上。

可以理解的是，箱体10的直径和高度不做具体限定，可以根据实际需求设定箱体10的直径和高度。

在一些实施例中，箱体10的顶部设置滤网1。

可以理解的是，滤网1可以过滤除去土质中的杂物。

在一些实施例中，箱体10内设置若干个加固钢筋圈2。加固钢筋圈2设置在箱体10内壁，优选地，在箱体10内间隔一定距离设置一个加固钢筋圈2。

可以理解的是，加固钢筋圈2可以起到加固箱体10的作用。

在一些实施例中，在箱体10侧壁设置液面刻度线3。

具体为，可以在距离箱体10底部50cm起每间隔5cm焊接刻度标尺，用于确定水土比，即确定加水量和加土量。浆液制备前，首先按照所需浆液比例在箱体10中加入一定量的水，然后开启搅拌设备不断的向箱体10内添加黄土，直至浆液达到所需的比例，从而实现土水比的控制。

在一些实施例中，在箱体10下端设置放浆液口6，放浆液口6处设置放浆液闸阀5。

在箱体10的下端侧面开设放浆液口6，箱体10通过放浆液口6连接到外部浆液管道，在放浆液口6处设置放浆液闸阀5以控制浆液的流动。

可以理解的是，浆液搅拌完成后，开启放浆液闸阀5，使得浆液经放浆液口6流出到指定位置。在实际工作过程中，制浆装置配合输送泵将高浓度浆液添加膏体化剂形成膏体后，注入采空区对上分层采空区漏风通道进行堵漏。

在一些实施例中，搅拌轴8设置在箱体10内，搅拌轴8的一端穿出箱体10连接减速装置12，搅拌轴8的另一端连接搅拌连杆，搅拌连杆远离搅拌轴8的一端连接倾斜设置的搅拌板11。

具体为，搅拌轴8的一端穿过箱体10的底壁与减速装置12输出端连接。其中，减速装置12可以为蜗杆减速箱，但不限于蜗杆减速箱。

在一些实施例中，搅拌轴8远离减速装置12的一端连接搅拌连杆。搅拌轴8的转动带动搅拌连杆转动，实现搅拌功能。

关于搅拌轴8和搅拌连杆之间的连接方式，此处提供一个可行的具体实施例，搅拌轴8和搅拌连杆之间可以设置三角齿轮，也就是说通过三角齿轮将搅拌轴8和搅拌连杆连接，在工作过程中，搅拌轴8的转动带动三角齿轮转动，从而带动搅拌连杆转动，实现搅拌功能。

在一些实施例中，搅拌连杆远离搅拌轴8的一端连接倾斜设置的搅拌板11。

搅拌板11的倾斜方向与搅拌板转动方向的反方向所成的角度为30°-45°。优选地，搅拌板11的倾斜方向与搅拌板转动方向的反方向所成的角度为45°。

搅拌板11的倾斜方向和搅拌板转动方向如图3所示。搅拌板11所在平面与箱体底19所在平面所成的锐角夹角即为搅拌板11的倾斜方向与搅拌板转动方向的反方向所成的角度。搅拌板11连接搅拌连杆，搅拌轴8的转动带动搅拌连杆转动，搅拌连杆带动搅拌板11转动，倾斜设置的搅拌板11在随搅拌连杆转动过程中不断将底部黄土向上铲起，从而增加黄土搅拌效果。

在一些实施例中，搅拌连杆包括第一搅拌连杆16、第二搅拌连杆17和第三搅拌连杆18。第一搅拌连杆16、第二搅拌连杆17和第三搅拌连杆18的搅拌半径依次增大，第一搅拌连杆16、第二搅拌连杆17和第三搅拌连杆18的搅拌半径根据箱体10的直径尺寸具体确定。第一搅拌连杆16、第二搅拌连杆17和第三搅拌连杆18的搅拌半径依次增大的设计是为了适应黄土中黄沙含量较高且沉降速度快的特征，不同的搅拌半径能够实现在搅拌时，箱体10底部的黄土能够被全部搅拌，避免黄土在搅拌箱体10底部沉降。在一些具体的实施例中，箱体10直径为1100-1500mm时，第一搅拌连杆16、第二搅拌连杆17和第三搅拌连杆18的半径可以分别为15cm、35cm、55cm。

在一些实施例中，第一搅拌连杆16、第二搅拌连杆17和第三搅拌连杆18两两之间均设置第一加固连杆4。可以理解的是，第一搅拌连杆16、第二搅拌连杆17和第三搅拌连杆18通过第一加固连杆4两两之间相互固定连接，防止在转动过程中搅拌连杆相对位置变化。

如图2所示，在一些实施例中，搅拌连杆之间均匀分布设置，即相邻两个搅拌连杆之间对应的圆心角度为120°。

在一些实施例中，制浆装置还包括套设在搅拌轴8外部的搅拌轴套管7。搅拌轴套管7通过第二加固连杆9固定设置在箱体10内。如图1所示，第二加固连杆9对称设置在搅拌轴套管7的两侧，将搅拌轴套管7固定在箱体10的底部内壁。

可以理解的是，搅拌轴套管7的设置不影响搅拌轴8的转动，搅拌轴套管7起到保护搅拌轴8的作用，第二加固连杆9起到固定搅拌轴套管7的作用。

在一些实施例中，在箱体10的侧壁设置电机14。可以理解的是，电机14为制浆装置提供动力。电机14可以采用4Kw防爆电机。

在一些实施例中，电机14和减速装置12之间设置三角带减速缓冲装置13。三角带减速缓冲装置13的设置起到较好的缓冲作用。在工作过程中，电机14首先通过三角带减速缓冲装置13将动力传递给减速装置12，在这个过程中三角带减速缓冲装置13起到一级减速与缓冲作用，然后，减速装置12再次减速并驱动搅拌轴8，搅拌轴8带动搅拌轴8上面的搅拌连杆，进而带动搅拌板11对箱体10下部的黄土进行搅拌，确保浆液在底部不断被搅拌，避免黄土沉淀。

下面描述一个具体实施例的制浆装置。现加工一个箱体直径为1.1m、高0.9m的井下电动高浓度制浆机，在实际工作过程中，该设备每天能够制备土水质量比为3:5(土水体积比为1:1.05)的高浓度浆液30m³(包含黄土18m³)，能够制备膏体30m³，如果需要加大浆液制备量及制备速度，可以采用加大尺寸或者联合运行的方式来实现。

设备加工完成后在井下联巷使用，首先，使用高浓度制浆机制备高浓度浆液；然后，通过放浆液口与导流槽将高浓度浆液放至缓浆池；然后，利用矿用隔爆型排沙泵将高浓度浆液注入高位注浆钻孔，输送过程中，在钻孔入口处使用ZHJ-5/1.8G矿用移动式定量输送装置添加ABT-GT/11型膏体化剂形成膏体注入采空区，迅速堆积封堵采空区漏风“O”型圈。

井下电动高浓度制浆机浆液制备过程简单、速度快、浓度高、比例可调，完全能够满足膏体化剂成型需要，且降低了设备采购费用，节约了浆液制备设备采购费用，为上分层采空区防自燃措施的落实提供了设备支撑。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于井下防止采空区自燃的高浓度制浆装置，其特征在于，包括：

支撑底座；

固定设置在所述支撑底座上方的箱体，所述箱体呈圆柱型；

设置在所述箱体内的搅拌轴，所述搅拌轴的一端穿出所述箱体连接减速装置，所述搅拌轴的另一端连接搅拌连杆，所述搅拌连杆远离所述搅拌轴的一端连接倾斜设置的搅拌板；

设置在所述箱体下端的放浆液口，所述放浆液口处设置放浆液闸阀；

设置在所述箱体侧壁的液面刻度线。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述搅拌板的倾斜方向与搅拌板转动方向的反方向所成的角度为30°-45°。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述搅拌连杆包括第一搅拌连杆、第二搅拌连杆和第三搅拌连杆。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一搅拌连杆、所述第二搅拌连杆和所述第三搅拌连杆的搅拌半径依次增大，所述搅拌半径根据所述箱体的直径确定。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一搅拌连杆、所述第二搅拌连杆和所述第三搅拌连杆两两之间均设置第一加固连杆。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括套设在所述搅拌轴外部的搅拌轴套管。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述搅拌轴套管通过第二加固连杆固定设置在所述箱体内。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括设置在所述支撑底座侧壁的电机，所述电机和所述减速装置之间设置三角带减速缓冲装置。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述箱体的顶部设置滤网。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述箱体内设置若干个加固钢筋圈。

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