專利名稱：礦井粉煤灰制漿、輸漿和注漿工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及煤礦中粉煤灰的制漿、輸漿及注漿工藝。
背景技術：
粉煤灰活性較低，如同砂子一樣，在與水混合時，幾乎與水不親和；在水中懸浮狀態也不好，下沉阻滯流動，極易堵塞管道，難以實現長距離輸送，既使在大水比4∶1以上，在有泵壓下，水平輸送距離也短，對管壁磨損嚴重。單純的粉煤灰漿進入采空區后，有1/4左右的粉煤灰隨水到處流淌，給礦山井下帶來極大的負面影響，使巷道受水沖變形，破壞支柱，堵塞排水溝，增大了礦井的排水量及磨損排水泵與排水管，甚至造成部分巷道底板凸出，無法使用機車運輸，不少礦山就因無法解決單純粉煤灰漿的這個負面影響，而停用粉煤灰充填。而留在采空區的粉煤灰即使沒有流走，也如一灘散砂既不粘連，也不能阻止漏風，且傳熱、傳力的能力很弱。因此，目前許多使用單純粉煤灰的礦井，只是從減少粉煤灰對環境污染的角度去填埋廢物，難以真正將其作為寶貴的充填材料替代黃土、水泥去做工程使用。
發明內容
本發明針對現有技術的不足，提供一種污染小、可長距離輸送粉煤灰漿的礦井粉煤灰制漿、輸漿和注漿工藝。
本發明采用以下解決方案該工藝是將電廠飛灰在貯存塔內加水，使水灰體積比為8∶1，利用渣漿泵經長距離管線輸送到風井注漿站的沉淀池中沉淀儲存，并經風井注漿站的過濾池過濾，過濾后的清水送回電廠重新利用，當井下需要罐漿時用高壓水沖至罐漿站的攪拌池中，當達到需要的水灰比后，添加粉煤灰添加劑，攪拌達到規定的濃度后經注漿管路到達使用地點。
粉煤灰添加劑采用灰砂粘稠劑或防滅火劑。添加比例為漿液體積立方數的1-8‰。
本發明減小了坑口飛灰在地面運轉過程中的污染，可長距離輸送粉煤灰漿，通過添加粉煤灰添加劑使粉煤灰漿用于工程使用。
附圖為本發明的工藝流程圖。
其中1、渣漿泵，2、靜電除塵器，3、風井注漿站，4、沉淀池，5、過濾池，6、清水泵，7、輸送管路，8、回水管路，9、攪拌池具體實施例方式附圖給出了本發明的工藝流程圖。由圖中可知，該工藝是在電廠貯灰倉旁建設渣漿泵房，利用渣漿泵1將靜電除塵器2的灰水通過管路輸送到風井注漿站3，在風井注漿站建設沉淀池4和過濾池5，過濾后的清水通過清水泵6送回電廠重新利用，電廠飛灰經電廠貯灰倉加水后，以體積比為8∶1的水灰比，經長達2000m的管線由泵壓輸送到注漿沉淀池4中沉淀儲存，井下需要罐漿時用高壓水沖至罐漿站的注漿池中，當達到需要的水灰比后，添加粉煤灰添加劑，攪拌達到規定的濃度后經注漿管路到達使用地點。
在電廠與注漿站之間，架設有粉煤灰水輸送管路7和清水回水管路8，電廠粉煤灰水通過輸送管路流到注漿站沉淀池，經沉淀過濾出的清水由清水泵6壓入回水管路7，被電廠重新利用，形成了粉煤灰水和回水的循環系統。沉淀池4和過濾池5中沉淀的粉煤灰供注漿使用，注漿時開啟水槍泵，用水槍擊流沉淀的，基本按體積比水∶灰＝1∶1的比例制成漿液，漿液再經污水泵排到攪拌池9或灰溝，通過立孔注漿管路和井下管路系統注入井下需漿地點(注膠體泥漿時，灰漿液流到攪拌池，經加水玻璃和攪拌后注入井下)。
粉煤灰添加劑只有和粉煤灰及水充分混合反應成膠后，才能使粉煤灰漿在最短的時間內產生“活化、水化、泥漿化”的三化效果，對煤體產生粘附、裹覆的效果，起到隔氧降溫的作用。因此，粉煤灰添加劑的添加工藝是保證其使用效果的重要環節。粉煤灰添加劑采用灰砂粘稠劑或防滅火劑。粉煤灰添加劑的添加方式分為地面添加和井下移動添加兩種，由礦方罐漿的目的、罐漿地點的遠近及注漿條件的不同所決定。
地面制漿時粉煤灰添加劑采用以下兩種機械添加方式1、在攪拌機上布置振動式螺旋自動下料機構在攪拌池自備的攪拌機上安裝一臺小型偏心輪振動式螺旋自動下料機，該機設有貯料箱、容量為10-100Kg，貯料箱下端為一螺桿送料機構，隨著螺桿的轉動，粉狀料劑被輸送到下料便心輪振動篩上，從而完成自動下料過程，下料的數量由螺旋機構的轉速調節控制完成。適合注漿設施完善的大中型現代化煤礦。
添加比例則根據注漿池的容積及水灰比，按漿液的體積及粉煤灰的質量計算粉煤灰添加劑的數量，一般為漿液體積立方數的2-8‰為宜，按攪拌機攪拌兩個來回的時間設定粉煤灰添加劑的下料速度，調整螺桿電機的步距即可。
水灰比，按礦方管線設計的倍線要求，根據粉煤灰的質量，實際注漿地點的相對距離應滿足1-10倍倍線的范圍內，則水灰比可調為，1∶0.5-0.7為宜，若粉煤灰較濕，則粉煤灰量可適當添加，但不宜超過1∶0.8，粉煤灰質量較差時，粉煤灰添加劑的添加量應適當調高至漿液體積立方數的1-8‰。
2、在下漿口位置布置振動式螺旋自動下料機對于一些沒有攪拌機的中小型礦井，也可將振動式螺旋自動下料機安裝在注漿池下料口位置，根據水灰比和下漿速度調整粉煤灰添加劑的下料速度，以達到較好的匹配。利用在管道輸送過程中的沖擊和旋轉，使粉煤灰、水及粉煤灰添加劑在輸送過程中自動完成反應過程。
添加比例根據注漿池的容積及水灰比，按漿液的體積及粉煤灰的質量計算粉煤灰添加劑的數量，一般為漿液體積立方數的2-8‰為宜。
水灰比根據粉煤灰的質量，實際注漿地點的相對距離應滿足1-10倍倍線的范圍內，則水灰比可調為，1∶0.5-0.7為宜，若粉煤灰較濕，則粉煤灰量可適當添加，但不宜超過1∶0.8，粉煤灰質量較差時，粉煤灰添加劑的添加量應適當調高至漿液體積立方數的1-8‰。
根據使用的泥漿的輸送系統分類及使用條件，罐漿可采用以下兩種方式集中罐漿在地面工業場地主要風井煤柱內設集中罐漿站，為全礦或礦一翼服務，的泥漿輸送系統。
分散罐漿地面沿煤層走向打鉆孔網，分區打鉆罐漿，為全礦或一個分區服務，地面設有多個罐漿站的分區泥漿輸送系統。
注漿管路的布置方式有“L”形和階梯形兩種。“L”形布置的優點是能量集中，能充分利用自然壓頭，使管路具有較大的注漿能力，在安裝、維護、管理等方面都較簡單。缺點是隨井深增加泥漿壓頭也隨之增大，斜管和平管接觸處壓力最大，當其壓力接近或超過管路抗壓強度時，就會發生崩管事故。L形適用于淺部注漿管路，在深井采用階梯形布置優于“L”形布置。礦井注漿管路采用直徑108mm-159mm的無逢鋼管從地面電廠貯灰倉附近經過風井，下到井下后的支管可用直徑108mm或70mm的無逢鋼管，也可采用高壓軟管。
權利要求
1.一種礦井粉煤灰制漿、輸漿和注漿工藝，其特征在于該工藝是將電廠飛灰在貯存塔內加水，使水灰體積比為8∶1，利用渣漿泵經長距離管線輸送到風井注漿站的沉淀池中沉淀儲存，并經風井注漿站的過濾池過濾，過濾后的清水送回電廠重新利用，當井下需要罐漿時用高壓水沖至罐漿站的攪拌池中，當達到需要的水灰比后，添加粉煤灰添加劑，攪拌達到規定的濃度后經注漿管路到達使用地點。
2.根據權利要求1所述的礦井粉煤灰制漿、輸漿和注漿工藝，其特征在于所述粉煤灰添加劑添加比例為漿液體積立方數的1-8‰。
3.根據權利要求1所述的礦井粉煤灰制漿、輸漿和注漿工藝，其特征在于所述注漿管路的布置方式有“L”形和階梯形兩種。
全文摘要
本發明提供了一種礦井粉煤灰制漿、輸漿和注漿工藝。該工藝是將電廠飛灰在貯存塔內加水，使水灰體積比為8∶1，利用渣漿泵經長距離管線輸送到風井注漿站的沉淀池中沉淀儲存，并經風井注漿站的過濾池過濾，過濾后的清水送回電廠重新利用，當井下需要罐漿時用高壓水沖至罐漿站的攪拌池中，當達到需要的水灰比后，添加粉煤灰添加劑，攪拌達到規定的濃度后經注漿管路到達使用地點。本發明減小了坑口飛灰在地面運轉過程中的污染，污染小、可長距離輸送粉煤灰漿，通過添加粉煤灰添加劑使粉煤灰漿用于工程使用。
文檔編號E21B33/13GK1752411SQ20051004484
公開日2006年3月29日 申請日期2005年10月8日 優先權日2005年10月8日
發明者李樹榮, 張衛東, 邱春亮, 曾繁平, 朱孔盛 申請人:兗礦集團有限公司