一种快速高效制备黏土原浆的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种快速高效制备黏土原浆的装置，包括黏土浆制备机构、黏土浆沉淀除杂机构、黏土浆调匀机构和黏土原浆储存机构，黏土浆制备机构包括黏土堆放机构、泥浆泵和制浆用高压喷嘴；泥浆泵的出液端与制浆用高压喷嘴的进液端流体导通连接，制浆用高压喷嘴的出液端设在黏土堆放机构内，黏土堆放机构的出液端与黏土浆沉淀除杂机构的进液端流体导通连接，黏土浆沉淀除杂机构的出液端与黏土浆调匀机构的进液端流体导通连接，黏土浆调匀机构的出液端与黏土原浆储存机构的进液端流体导通连接。本实用新型专利技术可以提高传统黏土原浆造浆工艺的生产效率，降低造浆成本，确保黏土原浆的成浆质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地面预注浆领域，特别涉及一种快速高效制备黏土原浆的装置及制浆工艺。
技术介绍
地面预注浆技术是矿山防治水及地层加固的重要方法，是指在立井开凿或工作面推进之前，从地面利用钻机在立井四周或目的层钻探注浆孔，对基岩含水岩层或破碎裂隙带进行注浆。综合注浆技术是当前地面预注浆中工艺先进、应用广泛的一种综合技术，已经在上百个煤矿和非煤矿山建设过程中进行了成功应用。但是，随着矿山开采规模的不断扩大，井筒深度也越来越深，不论煤矿还是非煤矿山，深部地层的水文地质情况更加复杂，地面预注浆施工的工程量越来越大，例如：煤矿水平定向孔区域灰岩含水层改造工程、铁矿矿体帷幕注浆工程等，工期紧张，黏土原浆的造浆强度非常大，每个月的造浆量至少6000m3以上。目前，黏土原浆的造浆技术分为两大类：浸泡搅拌造浆法和黏土制浆机造浆法，这两种方法都有以下缺点：(1)黏土原浆的造浆效率低下，浸泡搅拌造浆法每个月造浆量不大于1500m3，黏土制浆机造浆法每个月造浆量不大于3500m3，无法满足更大规模的注浆工程需求；(2)黏土原浆造浆过程中工人使用数量较多，浸泡搅拌法的工人数量7～9人/台班，黏土制浆机造浆法的工人数量5～6人/台班，施工成本很大；(3)黏土制浆机造浆法对于原状黏土的要求较高，含砂量不大于3％，否则，对于设备的磨损较大，严重影响黏土制浆机的使用寿命，因此，黏土的取材范围较小；(4)黏土原浆的造浆工序较为繁复，人为造成的原材料浪费较严重，设备的维修率较高，基本上两天维修一次，导致造浆成本增加。(5)原状黏土的倒运及堆放的要求很高，占用场地很大，社会效益较差。
技术实现思路
有鉴于此，本技术在于提供一种快速高效制备黏土原浆的装置及制浆工艺，提高传统黏土原浆造浆工艺的生产效率，降低造浆成本，确保黏土原浆的成浆质量。为解决上述问题，本技术采用如下技术方案：一种快速高效制备黏土原浆的装置，包括黏土浆制备机构、黏土浆沉淀除杂机构、黏土浆调匀机构和黏土原浆储存机构，所述黏土浆制备机构包括黏土堆放机构、泥浆泵和制浆用高压喷嘴；所述泥浆泵的出液端与所述制浆用高压喷嘴的进液端流体导通连接，所述制浆用高压喷嘴的出液端设在所述黏土堆放机构内，所述黏土堆放机构的出液端与所述黏土浆沉淀除杂机构的进液端流体导通连接，所述黏土浆沉淀除杂机构的出液端与所述黏土浆调匀机构的进液端流体导通连接，所述黏土浆调匀机构的出液端与所述黏土原浆储存机构的进液端流体导通连接。上述快速高效制备黏土原浆的装置，所述黏土原浆储存机构包括黏土原浆储浆池，所述黏土原浆储浆池池壁为高2.5m、厚0.4m的防渗墙；所述黏土原浆储浆池的进液端与所述黏土浆调匀机构的出液端流体导通连接。上述快速高效制备黏土原浆的装置，所述黏土浆调匀机构包括原浆池、调匀用高压喷嘴和调匀用渣浆泵，所述原浆池池壁为高2.5m、厚0.4m的防渗墙；所述调匀用渣浆泵设在所述原浆池内，所述调匀用高压喷嘴的进液端与所述调匀用渣浆泵的出液端流体导通连接，所述调匀用高压喷嘴的出液端设在所述原浆池内；所述黏土浆沉淀除杂机构的出液端与所述原浆池的进液端流体导通连接，所述调匀渣浆泵的出液端与所述黏土原浆储浆池的进液端流体导通连接。上述快速高效制备黏土原浆的装置，所述黏土浆沉淀除杂机构包括沉淀池、沉淀除杂用渣浆泵和泥浆净化机，所述沉淀除杂用渣浆泵设在所述沉淀池内，所述沉淀池池壁为高2.5m、厚0.4m的防渗墙；所述黏土堆放机构的出液端与所述沉淀池的进液端流体导通连接；所述沉淀除杂用渣浆泵的出液端与所述泥浆净化机的进液端流体导通连接，所述泥浆净化机的出液端与所述原浆池的进液端流体导通连接。上述快速高效制备黏土原浆的装置，所述黏土堆放机构的出液端与所述沉淀池的进液端通过泥浆溜槽流体导通连接；所述沉淀池的进液端内设有滤网，所述沉淀除杂用渣浆泵的进液端设有滤网罩。上述快速制备黏土原浆的装置，所述黏土堆放机构包括土场和泥浆挡墙，所述泥浆挡墙为防渗泥浆挡墙，所述泥浆挡墙上设有贯穿所述泥浆挡墙的泄浆孔，所述泄浆孔内设有滤网；所述制浆用高压喷嘴设在临近所述泄浆孔的所述泥浆挡墙上且所述制浆用高压喷嘴的出液端位于靠近所述土场的所述泥浆挡墙的一侧；黏土堆设在所述土场内，且所述黏土堆为扇环形黏土堆，所述泥浆挡墙设在扇形黏土堆的扇形边缘处。上述快速高效制备黏土原浆的装置，所述制浆用高压喷嘴为锥形喷嘴，所述锥形喷嘴的锥度为12°～14°。上述快速高效制备黏土原浆的装置，所述制浆用高压喷嘴的出液端可以以所述泥浆挡墙为支点进行上下左右自由摆动，所述制浆用高压喷嘴的出液端可上下摆动的角度为-45°～+45°，所述制浆用高压喷嘴的出液端可左右摆动的角度为-60°～+60°；所述制浆用高压喷嘴的出液口与黏土堆边缘之间的水平距离小于或等于5m。本技术的有益效果是：1.黏土原浆的造浆效率极大提高，每个月可达15000m3以上注浆规模的需要，与传统造浆技术相比，造浆效率提高了4倍以上。2.造浆工艺流程简单，对于原状黏土的取材范围更加广泛，塑性指数10～17％、含砂量不大于5％的黏土均适用。3.黏土原浆造浆过程中，减少工人使用数量，工人数量2～3人/台班，与传统造浆技术相比，工人劳务支出减少了一半左右，降低人为因素对成浆质量的影响。4.降低造浆设备的维修率，主要造浆设备基本上每7天维修1次，节约了机械设备的维护成本。5.提高原状黏土的利用率，确保黏土原浆的成浆质量.附图说明图1为本技术快速高效制备黏土原浆的装置的结构示意图；图2为本技术快速高效制备黏土原浆的装置中的制浆用高压喷嘴的结构示意图；图3为利用快速高效制备黏土原浆的装置制备黏土原浆的工艺示意图。图中：1-土场；2-泥浆挡墙；3-制浆用高压喷嘴；4-泥浆泵；5-滤网；6-泥浆溜槽；7-沉淀池；8-沉淀除杂用渣浆泵；9-泥浆净化机；10-原浆池；11-调匀用高压喷嘴；12-调匀用渣浆泵；13-三通管；14-储浆池；15-制浆用高压喷嘴的出液口。具体实施方式为清楚说明本技术中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。如图1所示，本技术快速高效制备黏土原浆的装置，包括黏土浆制备机构、黏土浆沉淀除杂机构、黏土浆调匀机构和黏土原浆储存机构。其中，如图1所示，所述黏土浆制备机构包括黏土堆放机构、泥浆泵4和制浆用高压喷嘴3，所述黏土堆放机构包括土场和泥浆挡墙2，所述泥浆挡墙2为防渗泥浆挡墙2，且所述泥浆挡墙2上设有贯穿所述泥浆挡墙2的泄浆孔，且所述泄浆孔内设有滤网5，所述泄浆孔为宽高均为50cm的方形孔，所述制浆用高压喷嘴3设在临近所述泄浆孔的所述泥浆挡墙2上且所述制浆用高压喷嘴3的出液端位于靠近所述土场的所述泥浆挡墙2的一侧，其中所述制浆用高压喷嘴3架设点距地面高度为1.3m，用于架设所述制浆用高压喷嘴3的无缝钢管长度为2m，并且所述制浆用高压喷嘴3的出液端可以以所述泥浆挡墙2为支点进行上下左右自由摆动，所述制浆用高压喷嘴3的出液端可上下摆动的角度为-45°～+45°，所述制浆用高压喷嘴3的出液端可左右摆动的角度为-60°～+60°，而且黏土堆设在所述土场内，且所述黏土堆为扇环形黏土堆，所述泥浆挡墙2设在扇形黏土堆的扇形边缘处，而所述制浆用高压喷嘴3的出液口与黏土堆之间的水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速高效制备黏土原浆的装置，其特征在于，包括黏土浆制备机构、黏土浆沉淀除杂机构、黏土浆调匀机构和黏土原浆储存机构，所述黏土浆制备机构包括黏土堆放机构、泥浆泵(4)和制浆用高压喷嘴(3)；所述泥浆泵(4)的出液端与所述制浆用高压喷嘴(3)的进液端流体导通连接，所述制浆用高压喷嘴(3)的出液端设在所述黏土堆放机构内，所述黏土堆放机构的出液端与所述黏土浆沉淀除杂机构的进液端流体导通连接，所述黏土浆沉淀除杂机构的出液端与所述黏土浆调匀机构的进液端流体导通连接，所述黏土浆调匀机构的出液端与所述黏土原浆储存机构的进液端流体导通连接。

【技术特征摘要】
1.一种快速高效制备黏土原浆的装置，其特征在于，包括黏土浆制备机构、黏土浆沉淀除杂机构、黏土浆调匀机构和黏土原浆储存机构，所述黏土浆制备机构包括黏土堆放机构、泥浆泵(4)和制浆用高压喷嘴(3)；所述泥浆泵(4)的出液端与所述制浆用高压喷嘴(3)的进液端流体导通连接，所述制浆用高压喷嘴(3)的出液端设在所述黏土堆放机构内，所述黏土堆放机构的出液端与所述黏土浆沉淀除杂机构的进液端流体导通连接，所述黏土浆沉淀除杂机构的出液端与所述黏土浆调匀机构的进液端流体导通连接，所述黏土浆调匀机构的出液端与所述黏土原浆储存机构的进液端流体导通连接。2.根据权利要求1所述的快速高效制备黏土原浆的装置，其特征在于，所述黏土原浆储存机构包括黏土原浆储浆池(14)，所述黏土原浆储浆池(14)池壁为高2.5m、厚0.4m的防渗墙；所述黏土原浆储浆池(14)的进液端与所述黏土浆调匀机构的出液端流体导通连接。3.根据权利要求2所述的快速高效制备黏土原浆的装置，其特征在于，所述黏土浆调匀机构包括原浆池(10)、调匀用高压喷嘴(11)和调匀用渣浆泵(12)，所述原浆池(10)池壁为高2.5m、厚0.4m的防渗墙；所述调匀用渣浆泵(12)设在所述原浆池(10)内，所述调匀用高压喷嘴(11)的进液端与所述调匀用渣浆泵(12)的出液端流体导通连接，所述调匀用高压喷嘴(11)的出液端设在所述原浆池(10)内；所述黏土浆沉淀除杂机构的出液端与所述原浆池(10)的进液端流体导通连接，所述调匀渣浆泵的出液端与所述黏土原浆储浆池(14)的进液端流体导通连接。4.根据权利要求3所述的快速高效制备黏土原浆的装置，其特征在于，所述黏土浆沉淀除杂机构包括沉淀池(7)、沉淀除杂用渣浆泵(8)和泥浆净化机(9)，所述沉淀除杂用渣浆泵(8)设在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书杰，刘志强，冯旭海，安许良，贺宏伟，张宏发，邵晨霞，
申请(专利权)人：北京中煤矿山工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11