一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法技术

本发明专利技术涉及一种膏体充填方法，具体涉及一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，包括煤基膏体配置、液压支架移动、监测顶板压力、智能匹配膏体、采空区喷注浆五个步骤；选择合适的煤基固废充填材料，制备低浓度膏体，输送至井下储存硐室；井下回采工作面向前推进，后方液压支架随之向前移动，在后方留出采空区；液压支架四根液压柱上分别套有监测环，监控顶板砌体梁变化，将监测数据实时汇总分析；尾端处理器将评估结果进行比对，匹配顶板压力及膏体浓稠度关系，将命令发送至工作面泵站；工作面泵站接受命令，开启喷料管在液压支架后方采空区内喷洒吸水性材料，随后开启注浆管，喷送低浓度膏体，两者混合后调配充填膏体浓度。

【技术实现步骤摘要】
一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法
：本专利技术涉及一种膏体充填方法，具体涉及一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法。
技术介绍
：目前用于采空区施工的注浆施工工艺落后，工作流程基本依靠人工完成，工人工作时间长，自动化程度低，系统对人工依赖严重，主要有以下几个方面的问题急待解决：1)一级搅拌车间内粉尘污染严重，危害工人的身体健康；2)上料系统为半自动化，每次上料需人工控制，增加了人员支出费用；3)放浆口需安排专人将制备好的浆液放出，人工浪费严重；4)每天制备的浆液及材料用量需人工统计，当浆液制备量大时易统计出错；5)注浆站内的电路控制系统老化，需对其进行技术改造；6)注浆系统完全依赖于人工操纵，生产效率低，生产方式落后。本专利技术一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，对传统膏体充填设备进行升级，在工作面进行顶板压力监测，通过顶板压力变化控制充填膏体浓度，从而达到精准充填的目的，减少成本投入，且减少人员工时，达到提高效率及保护职工健康的目的。
技术实现思路
：本专利技术针对现有充填材料及充填工艺进行改进，加入煤基固废成分，并对井下充填膏体进行智能匹配，满足泵送及使用要求。本专利技术通过以下技术方案实现：一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，包括煤基膏体配置、液压支架移动、监测顶板压力、智能匹配膏体、采空区喷注浆五个步骤：步骤一，根据矿井回采工作面上方岩层岩性选择合适的煤基固废充填材料，混入普通水泥及煤矸石进行搅拌，加水制备低浓度膏体，利用地面泵机输送至井下储存硐室；步骤二，井下回采工作面向前推进，后方液压支架随之向前移动，随即在后方留出采空区，同时顶板发生变化；步骤三，液压支架四根液压柱上分别套有监测环，监控顶板砌体梁变化，将监测数据实时汇总分析，评估砌体梁状态及工作面支护阻力；步骤四，尾端处理器将评估结果进行比对，匹配顶板压力及膏体浓稠度关系，将命令发送至工作面泵站，控制喷注浆膏体参数；步骤五，井下储存硐室泵送低浓度膏体至工作面泵站，工作面泵站接受命令，开启喷料管在液压支架后方采空区内喷洒吸水性材料，随后开启注浆管，喷送低浓度膏体，两者混合后调配充填膏体浓度。具体的，煤基固废膏体包含粉煤灰、气化渣、炉底渣、脱硫石膏，且煤基固废所占比例应为80％～90％。具体的，膏体地面配置浓度应为3％～10％，工作面浓度应为70％～80％。具体的，尾端处理器可进行简单的数据汇总分析，控制智能注浆进程。具体的，匹配膏体应满足顶板压力较大时，注浆膏体浓度较高；压力较小时，膏体浓度较低。具体的，吸水材料可使用水玻璃等，增加膏体浓度同时提高充填效果。附图说明图1是实现本专利技术一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法的布置图。图中：1为砌体梁；2为煤层；3为工作面；4为液压支架；5为监测环；6为液压柱；7为泵送管道；8为工作面泵站；9为喷料管；10为注浆管；11为采空区；12为充填区。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的描述。本专利技术通过以下技术方案实现：一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，包括煤基膏体配置、液压支架移动、监测顶板压力、智能匹配膏体、采空区喷注浆五个步骤：步骤一，根据矿井回采工作面3上方岩层岩性选择合适的煤基固废充填材料，混入普通水泥及煤矸石进行搅拌，加水制备低浓度膏体，利用地面泵机输送至井下储存硐室；步骤二，井下回采工作面3向前推进，后方液压支架4随之向前移动，随即在后方留出采空区11，同时顶板发生变化；步骤三，液压支架4四根液压柱6上分别套有监测环5，监控顶板砌体梁1变化，将监测数据实时汇总分析，评估砌体梁1状态及工作面3支护阻力；步骤四，尾端处理器将评估结果进行比对，匹配顶板压力及膏体浓稠度关系，将命令发送至工作面泵站8，控制喷注浆膏体参数；步骤五，井下储存硐室泵送低浓度膏体至工作面泵站8，工作面泵站8接受命令，开启喷料管9在液压支架4后方采空区11内喷洒吸水性材料，随后开启注浆管10，喷送低浓度膏体，两者混合后调配充填膏体浓度。具体的，煤基固废膏体包含粉煤灰、气化渣、炉底渣、脱硫石膏，且煤基固废所占比例应为80％～90％。具体的，膏体地面配置浓度应为3％～10％，工作面浓度应为70％～80％。具体的，尾端处理器可进行简单的数据汇总分析，控制智能注浆进程。具体的，匹配膏体应满足顶板压力较大时，注浆膏体浓度较高；压力较小时，膏体浓度较低。具体的，吸水材料可使用水玻璃等，增加膏体浓度同时提高充填效果。当然，上述说明仅仅为本专利技术的较佳实施例，本专利技术并不限于上述的实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替换、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本专利技术的保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，包括煤基膏体配置、液压支架移动、监测顶板压力、智能匹配膏体、采空区喷注浆五个步骤：/n步骤一，根据矿井回采工作面上方岩层岩性选择合适的煤基固废充填材料，混入普通水泥及煤矸石进行搅拌，加水制备低浓度膏体，利用地面泵机输送至井下储存硐室；/n步骤二，井下回采工作面向前推进，后方液压支架随之向前移动，随即在后方留出采空区，同时顶板发生变化；/n步骤三，液压支架四根液压柱上分别套有监测环，监控顶板砌体梁变化，将监测数据实时汇总分析，评估砌体梁状态及工作面支护阻力；/n步骤四，尾端处理器将评估结果进行比对，匹配顶板压力及膏体浓稠度关系，将命令发送至工作面泵站，控制喷注浆膏体参数；/n步骤五，井下储存硐室泵送低浓度膏体至工作面泵站，工作面泵站接受命令，开启喷料管在液压支架后方采空区内喷洒吸水性材料，随后开启注浆管，喷送低浓度膏体，两者混合后调配充填膏体浓度。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤基固废膏体智能匹配注浆方法，其特征在于，包括煤基膏体配置、液压支架移动、监测顶板压力、智能匹配膏体、采空区喷注浆五个步骤：
步骤一，根据矿井回采工作面上方岩层岩性选择合适的煤基固废充填材料，混入普通水泥及煤矸石进行搅拌，加水制备低浓度膏体，利用地面泵机输送至井下储存硐室；
步骤二，井下回采工作面向前推进，后方液压支架随之向前移动，随即在后方留出采空区，同时顶板发生变化；
步骤三，液压支架四根液压柱上分别套有监测环，监控顶板砌体梁变化，将监测数据实时汇总分析，评估砌体梁状态及工作面支护阻力；
步骤四，尾端处理器将评估结果进行比对，匹配顶板压力及膏体浓稠度关系，将命令发送至工作面泵站，控制喷注浆膏体参数；
步骤五，井下储存硐室泵送低浓度膏体至工作面泵站，工作面泵站接受命令，开启喷料管在液压支架后方采空区内喷洒吸水性材料，随后开启注浆管，喷送低浓度膏体，两者混合后调配充填膏体浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕鑫，杨科，刘钦节，付强，王于，张寨男，韩运，方珏静，周鹏，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34