一种大倾角综采面煤基固废似膏体充填成套装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大倾角综采面煤基固废似膏体充填成套装置与方法。将地面煤基固废处理成似膏体输送到大倾角综采工作面后方采空区，在端头液压支架前方安置膏体集中加压输送箱，在端头液压支架后方安置大倾角传送立柱和管口风力变形装置，各装置作用是为似膏体提供二次压力使似膏体能充分浸入采空区以及可以控制似膏体充填时的角度和时间。将煤基固制成废似膏体充填材料可有效解决此类产品带来的地面环境污染问题，膏体流量阀门的设计改变了传统输送方式中在大倾角综采面采空区内充填时膏体乱窜的问题，管口风力变形装置能有效解决膏体在采空区的充填方向不准的问题，大倾角传送立柱的上部旋转部件可根据不同倾角的采空区环境的变化旋转角度，膏体集中加压输送箱所提供的二次压力使似膏体能充分浸入采空区使采空区破碎岩石更加快速的固结。

【技术实现步骤摘要】
一种大倾角综采面煤基固废似膏体充填成套装置与方法
本专利技术涉及一种大倾角综采面煤基固废似膏体充填成套装置与方法技术背景充填开采是指向煤矿采空区输送沙石、粉煤灰、膏体等充填材料，并在充填体保护下进行采煤的一项技术，充填开采属绿色开采技术体系的重要组成部分，是提高回采率、减少环境破坏的最有效方式，不仅实现了对村庄、建筑、河流等“三下压煤”的开采，大大延长了矿井服务年限，而且提高了资源回收率，解决了固体废弃物的排放问题，杜绝了污染物外排，实现了绿色开采。传统的普通尾砂胶结充填技术在矿山的应用，促进了采矿充填技术的发展。随着这些技术的广泛应用，也暴露出一系列突出问题：充填体强度低、养护周期长、充填效率低、污染井下环境、尾砂利用率低、充填成本高。似膏体充填采矿法，是以煤基固废为原料，与水进行一定比例的优化配比，制成一种具有一定稳定性、流动性、可塑性的牙膏状浆体，在外力泵压或重力的作用下通过管道输送到井下采空区的工艺技术，既可以提高矿物回采率，减少对地面土地的贫化率，充分利用资源，也可有效控制地压、地表塌陷等优点。大倾角综采工作面后方采空区进行膏体充填会出现以下问题：因倾角大而膏体全部下流到机巷侧，膏体与破碎岩石无法充分固结，膏体充填时在采空区乱窜，基于上述问题的解决专利技术一种大倾角综采面煤基固废似膏体充填成套装置与方法。
技术实现思路
本专利技术公布一种大倾角综采面煤基固废似膏体充填成套装置与方法，本专利技术将地面煤基固废处理成似膏体输送到大倾角综采工作面后方采空区，在端头液压支架前方安置膏体集中加压输送箱，在端头液压支架后方安置大倾角传送立柱和管口风力变形装置，各装置作用是为似膏体提供二次压力使似膏体能充分浸入采空区以及可以控制似膏体充填时的角度和时间。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：膏体集中加压输送箱在内部又分为膏体输入箱和膏体加压箱，两箱用隔离板隔开，加压装置箱右侧与大倾角传送立柱用分级套管连接，立柱的扶手可接长臂杆，喷头管可随立柱的升降在长臂杆上前后移动，喷头管周围安装管口风力变形装置可使管口变形。所述的管口风力变形装置为圆环柱体组装在喷头管处，喷头管结构为交叉半圆环薄壁内错式，两弹性钢片上下接缝处为内扣式组合，圆环柱体管口风力变形装置结构由两组风力接入口，四组推动连杆，四组转动连杆组成。所述的大倾角传送立柱结构为下部稳定部件、中部升降部件、上部旋转部件、三角可转动伸缩扶手架和移动滑块片组成，立柱可随综采面不同的角度与采空区范围进行高低和角度的调整。所述的膏体流量阀门具体的闭与合的状态是动力装置带动凸轮机构转动的机械齿轮转动模式。所述的膏体集中加压输送箱整体箱型为长方体，输入箱和加压箱内部有所不同，加压箱上下对称分布，输入箱内部呈曲线光滑状，大倾角传送立柱上部旋转部件左右对称分布，中间为安置分级管道的半圆形凹槽。本专利技术公布一种大倾角综采面煤基固废似膏体充填成套装置与方法，其有益的效果在：将煤基固废制成似膏体充填材料可有效解决此类产品带来的地面环境污染问题，膏体流量阀门的设计改变了传统输送方式中在大倾角综采面采空区内充填时膏体乱窜的问题，管口风力变形装置能有效解决膏体在采空区的充填方向不准的问题，大倾角传送立柱的上部旋转部件可根据不同倾角的采空区环境的变化旋转角度，膏体集中加压输送箱所提供的二次压力使似膏体能充分浸入采空区使采空区破碎岩石更加快速的固结。附图说明图1本专利技术各装置安装整体示意图。图2是膏体集中加压输送箱结构示意图。图3是大倾角传送立柱及管口风力变形装置结构示意图。图1、2、3中1.膏体集中加压输送箱，2.大倾角传送立柱，3.管口风力变形装置，1-1.隔离板，1-2.膏体输入箱，1-3.膏体加压箱，1-4.上部加压板，1-5.加压板复位装置，1-6.流量阀转动凸轮，1-7.风力控制阀，1-8.膏体流量计，1-9.膏体容量传感器，1-10.膏体压力传感器，1-11.膏体输入管，1-12.膏体喷出管，1-4.风力输送管，2-1.立柱下部稳定部件，2-2.立柱中部升降部件，2-3.立柱上部旋转部件，2-4.三角可转动伸缩扶手架，2-5.分级套管，2-6.抓手装置，2-7.移动滑块片，2-8.卡位螺丝，3-1.风力接入口，3-2.推动片，3-3.推动连杆，3-4.转动连杆，3-5.弹性钢片喷头管口。具体实施方式请参考图1～3，本专利技术公布一种大倾角综采面煤基固废似膏体充填成套装置与方法，包括膏体集中加压输送箱(1)、大倾角传送立柱(2)和管口风力变形装置(3)组成，开始工作时似膏体进入膏体输入箱(1-2)当输入箱内的膏体高度到达容量传感器(1-9)位置时触发该传感器同时隔离板(1-1)上升，之后输入箱左侧关闭流量阀转动凸轮(1-6)隔离板(1-1)下降将似膏体转移到膏体加压箱(1-3)中，启动加压箱加压程序，加压箱上部加压板(1-4)用风力推动向下做功，达到指定压力值后，打开加压箱右侧流量阀转动凸轮(1-6)开关将膏体推出，加压箱内膏体全部输出之后，隔离板(1-1)移动到输入箱(1-2)当侧并下降到初始状态重新开始上述步骤，立柱的下部稳定部件(2-1)和抓手装置(2-6)将其和液压支架连接到一起，中部升降部件(2-2)调节立柱的高低、上部旋转部件(2-3)随综采面采空区范围进行角度的调整，当似膏体输送到喷头口后，根据采空区破碎岩石状态用管口风力变形装置(3)的推动片(3-2)、推动连杆(3-3)、转动连杆(3-4)和弹性钢片喷头管口(3-5)来改变管口形状从而使似膏体能充分浸入采空区使采空区破碎岩石更加快速的固结。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大倾角综采面煤基固废似膏体充填成套装置与方法，其特征在于：煤基固废似膏体充填材料在原本水泥浆和煤矸石的成分中加入气化渣、粉煤灰、炉底渣等粉碎后的化工产品的衍生物，此方法可有效解决此类产品带来的地面环境污染问题，将气化渣、粉煤灰、炉底渣等粉碎后从地面直接制成液体状从运输管道输送到地下膏体混合站，煤矸石不升井，经破碎研磨工序后在井下制成液状，同样输送到地下膏体混合站，两种液体充分搅拌混合后由泵站输送到综采面似膏体充填装置处进行充填工作，综采面似膏体充填装置由膏体集中加压输送箱、连接管、大倾角传送立柱、分级套管、管口风力变形装置、喷头管、膏体流量控制阀、膏体容量传感器等组成，其改变了传统输送方式中在大倾角综采面采空区内充填时膏体乱窜的问题，能有效解决膏体在采空区的充填方向不准的问题，在工作面端头支架前方安设膏体集中加压输送箱，在支架后部安置大倾角传送立柱及分级套管和管口风力变形装置，膏体集中加压输送箱在内部又分为膏体输入箱和膏体加压箱，两箱用隔离板隔开，加压装置箱右侧与大倾角传送立柱用分级套管连接，立柱的扶手可接长臂杆，喷头管可随立柱的升降在长臂杆上前后移动，喷头管周围安装管口风力变形装置可使管口变形，以上装置的全部动力来源是风力，以充分利用井下资源。/n...

【技术特征摘要】
1.一种大倾角综采面煤基固废似膏体充填成套装置与方法，其特征在于：煤基固废似膏体充填材料在原本水泥浆和煤矸石的成分中加入气化渣、粉煤灰、炉底渣等粉碎后的化工产品的衍生物，此方法可有效解决此类产品带来的地面环境污染问题，将气化渣、粉煤灰、炉底渣等粉碎后从地面直接制成液体状从运输管道输送到地下膏体混合站，煤矸石不升井，经破碎研磨工序后在井下制成液状，同样输送到地下膏体混合站，两种液体充分搅拌混合后由泵站输送到综采面似膏体充填装置处进行充填工作，综采面似膏体充填装置由膏体集中加压输送箱、连接管、大倾角传送立柱、分级套管、管口风力变形装置、喷头管、膏体流量控制阀、膏体容量传感器等组成，其改变了传统输送方式中在大倾角综采面采空区内充填时膏体乱窜的问题，能有效解决膏体在采空区的充填方向不准的问题，在工作面端头支架前方安设膏体集中加压输送箱，在支架后部安置大倾角传送立柱及分级套管和管口风力变形装置，膏体集中加压输送箱在内部又分为膏体输入箱和膏体加压箱，两箱用隔离板隔开，加压装置箱右侧与大倾角传送立柱用分级套管连接，立柱的扶手可接长臂杆，喷头管可随立柱的升降在长臂杆上前后移动，喷头管周围安装管口风力变形装置可使管口变形，以上装置的全部动力来源是风力，以充分利用井下资源。


2.根据权利要求1所述的一种大倾角综采面煤基固废似膏体充填成套装置与方法，其特征在于，膏体集中加压输送箱的构造由全密封和半密封构成，膏体输入箱为半密封，膏体加压箱为全密封，膏体输入箱左侧安装流量及容量监测装置，膏体加压箱右侧安装压力监测装置，整体箱型为长方体，隔离板在中间位置，并且可在输入箱和加压箱之间来回移动，当膏体在输入箱达到一定的容量时下降隔离板使膏体转移到加压箱内，隔离板的上升与下降不受膏体的影响，不会造成堵塞，且隔离板在上升后能完全达到密封的要求，隔离板需移动到加压箱侧，移动时由风力提供动力，当隔离板到达加压箱指定位置形成密封状态后，启动加压箱加压程序，加压箱上部加压板用风力推动向下做功，达到指定压力值后，打开加压箱右侧开关将膏体推出，加压箱内膏体全部输出之后，隔离板移动到输入箱侧并下降到初始状态重新开始上述步骤。


3.根据权利要求1所述的一种大倾角综采面煤基固废似膏体充填成套装置与方法，其特征在于，管口风力变形装置为圆环柱体组装在喷头管处，喷头管结构为交叉半圆环薄壁内错式，喷头管材料为弹性钢片，两弹性钢片上下接缝处为内扣式组合，防止其向外脱离张裂，圆环柱体管口风力变形装置结构由两组风力接入口、四组推动连杆、四组转动连杆组成，工作时要将转动连杆接到弹性钢片外部，风室前端有推动片，风室内部有推动片恢复原位装置，以改变喷头管口的形状来达到控...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈登红，袁永强，龚鹏，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34