礦用免清洗氣動注漿裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種礦用免清洗氣動注漿裝置，包括機架（1），在機架內設置有壓料筒（2）、氣動調節器（3）和增壓裝置（4），所述氣動調節器（3）的出口通過氣管（11）與增壓裝置（4）的入口連接，增壓裝置（4）的出口通過氣高壓主管（12）和氣高壓支管（13）與壓料筒（2）連接，在機架（1）外部設置有混合槍（5），混合槍（5）通過出料管（6）與壓料筒（2）下端的出口連接。采用這種結構的礦用免清洗氣動注漿裝置，具有免清洗且注漿質量穩定的特點，其結構設計合理，適用性強，價格低廉，具有較高的安全性，可改善鉆孔注漿效果，大大提高井下的封孔效率。
【專利說明】礦用免清洗氣動注漿裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種注漿裝置，尤其是礦用免清洗氣動注漿裝置。
【背景技術】
[0002]目前，國內在井下抽采鉆孔封孔的主要方法有固體材料封孔工藝、聚氨酯封孔工藝、聚氨酯+水泥兩堵一注帶壓封孔工藝、中心分流式注漿封孔工藝和二次封孔工藝。雖然，抽采鉆孔封孔材料及工藝，取得了較大的發展，對瓦斯抽采技術水平起到了積極的推動作用，但縱觀目前傳統的封孔材料和封孔工藝，均存在著不同類型的問題，難以滿足礦井安全生產對瓦斯抽放技術的需求。其中，重要的一個難題就是注漿技術存在工藝落后，注漿設備不配套。注漿設備直接關系到注漿封孔的成本與質量。煤礦井下現用的注漿設備基本都是基于水泥砂漿的大型注漿泵，體積笨重，移動困難，另一種化學注漿設備也有單組分的注漿泵，但設備簡陋，專業性差，流量小等缺點，不能滿足井下抽采鉆孔封孔要求，還有一種雙組分的注漿設備，存在適用性較差、設備笨重、價格昂貴、故障率高，而且注漿效果差、保養維護注意事項多、維修復雜、實際應用中有較大的局限性，且上述各種注漿設備清洗起來十分困難。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是現有技術中的煤礦井下注漿設備存在清洗困難，注漿效果差，體積笨重，移動困難，流量小等缺點不能滿足井下抽采鉆孔封孔要求。
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下:
本發明礦用免清洗氣動注漿裝置，包括機架，在機架內設置有壓料筒、氣動調節器和增壓裝置，所述氣動調節器的出口通過氣管與增壓裝置的入口連接，增壓裝置的出口通過氣高壓主管和氣高壓支管與壓料筒連接，在機架外部設置有混合槍，混合槍通過出料管與壓料筒下端的出口連接。氣動調節器與井下壓風管路連接，壓風管路中的氣源進入氣動調節器，經增壓裝置向壓料筒提供高壓氣體，將壓料筒的內的漿料通過出料管進入混合槍后泵送至抽采鉆孔封孔位置，所述氣動調節器具有汽水分離、過濾風流中雜質、調節風壓的作用，增壓裝置將風流加壓，提供泵送動力，因此采用這種結構具有流量大、注漿效果好的特點且壓料筒內的漿料注漿完畢后，氣源輸出的風流還可將壓料筒及管路中的殘留漿料吹出，從而實現免清洗功能。
[0005]做為本發明的優選方案，壓料筒數目有兩個，分別架設在位于機架內部的支撐板上，氣動調節器的數目有一個設置在機架側壁上，增壓裝置數目有一個設置機架底部。通過設置兩個壓料筒可以在兩個壓料筒內分別倒入兩種漿料以便將兩種漿料進行混合，通過設置一個氣動調節器，可以提高汽水分離、過濾風流中雜質、調節風壓效果的作用。
[0006]做為本發明的優選方案，壓料筒數目有兩個，分別架設在位于機架內部的支撐板上，每個壓料筒對應一個氣動調節器，兩個氣動調節器相通并設置在機架側壁上，增壓裝置數目有一個設置機架底部。通過設置兩個壓料筒可以在兩個壓料筒內分別倒入兩種漿料以便將兩種漿料進行混合，通過設置兩個相通的氣動調節器，具有進一步提高汽水分離、過濾風流中雜質、調節風壓效果的作用。
[0007]做為本發明的優選方案，出料管有兩條，兩個壓料筒下端的出口分別連接一條出料管的入口端，混合槍有兩個入口端一個出口端，兩條出料管的出口端分別與混合槍的兩個入口端相連接。通過在每個壓料筒下連接一個出料管，再將各各出料管與混合槍連接，可以將各各壓料筒內的漿料通過混合槍進行混合。
[0008]做為本發明的優選方案，氣高壓支管的兩端分別與兩個壓料筒連接，氣高壓主管與氣高壓支管通過四通閥連接。通過設置氣高壓主管和氣高壓支管將增壓裝置與兩個壓料筒進行連接。
[0009]做為本發明的優選方案，還包括與四通閥一個出口相連接的高壓表。通過設置高壓表可實現注漿壓力實時觀測。
[0010]做為本發明的優選方案，在機架底部有輪式或履帶式移動裝置。通過設置輪式或履帶式移動裝置對機架起到支撐位移的作用，可根據施工需要移動機架的位置。
[0011]本發明礦用免清洗氣動注漿裝置的操作方法如下:
a、確認總閥門、進料閥、出料閥處于關閉狀態，四通閥的各閥門處于開啟狀態；
b、將井下壓風管路與總閥門連接；
C、分別打開兩個壓料筒上部的進料閥，按注漿要求比例將A、B兩種漿料分別倒入對應的壓料筒內，然后關閉進料閥；
d、將混合槍與出料管連接；
e、打開總閥門，待壓料筒上的高壓表讀數值上升至0.5 — IMpa時，同時打開盛裝A、B兩種料的壓料筒上的出料閥；
f、待高壓表讀數降至0.4—0.5MPa時，表明壓料筒內的漿料輸送完畢，繼續開啟總閥門持續送風10-20秒，以便將壓料筒及各中余料吹出的同時實現料缸內卸壓；
g、關閉總氣閥。
[0012]綜上所述，本發明的優點是免清洗，結構設計合理，適用性強，價格低廉，具有較高的安全性，且注漿質量穩定，可改善鉆孔注漿效果，大大提高井下的封孔效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明礦用免清洗氣動注漿裝置實施例1的側視圖。
[0014]圖2是本發明礦用免清洗氣動注漿裝置實施例1圖1的A-A面剖視圖。
【具體實施方式】
[0015]實施例1
如圖1、2所示，本實施例礦用免清洗氣動注漿裝置，包括機架1，在機架I內設置有壓料筒2、氣動調節器3和增壓裝置4，所述壓料筒2數目有兩個，壓料筒2上優選設置有料筒蓋18，機架I內部中上方位置橫向設置有一塊支撐板7，兩個壓料筒2分別架設在支撐板7上，每個壓料筒2上均設置有一個進料閥8，壓料筒2用于盛裝欲混合注漿的漿料，通過設置兩個壓料筒2可以在兩個壓料筒2內分別倒入兩種不同的漿料以便通過混全槍將兩種漿料進行混合；所述氣動調節器3數目有兩個，氣動調節器均具有氣壓表，兩個氣動調節器3分別設置在機架I的內側壁上且通過連接管19串連連接，在其中一個氣動調節器上設置有總氣閥10，另一個氣動調節器與氣管11連接，氣動調節器3用于對氣源實現汽水分離、過濾風流中雜質、調節風壓；所述增壓裝置4有一臺設置在機架I底部，用于對風流進行加壓，提供泵送動力。兩個氣動調節器3通過氣管11與增壓裝置4的入口連接，增壓裝置4的出口連接有氣高壓主管12，氣高壓主管12通過四通閥14與將兩個壓料筒相連接的氣高壓支管13連接，以便對兩個壓料筒實施加壓。在四通閥14的一個出口連接有一個高壓表15，高壓表15可實現注漿壓力實時觀測。每個壓料筒下端的出口處均連接有一條出料管6，所述出料管有兩條，兩條出料管6的出口端分別與混合槍5的兩個入口端相連接，所述混合槍5位于機架I外部，具有兩個入口端和一個出口端，在每條出料管6與混合槍5入口端的連接處均設有一個出料閥9，混合槍5內裝有混合芯。
[0016]在機架I下部設置有輪式或履帶式移動裝置，所述裝置優選為支腿16和移動輪17，用于對機架起到支撐位移的作用，支腿16數目有兩個設置在機架下部一側二角，移動輪17數目有兩個設置在機架下部與支腿相對側的二角。
[0017]本發明的礦用免清洗氣動注漿裝置的工作原理是:
氣動調節器3通過總氣閥10與井下壓風管路連接，由井下壓風管路來提供氣源，井下壓風管路中的氣源進入氣動調節器3，氣動調節器3對井下壓風管路中的氣源進行汽水分離、過濾風流中雜質、調節風壓的操作，調節好的氣流經增壓裝置4對其進行加壓操作，力口壓好的氣流通過氣高壓主管12及氣高壓支管13分別向兩個壓料筒2提供高壓氣體，高壓氣體對壓料筒2內的漿料進行加壓使漿料注入出料管6，出料管6內的漿料經混合槍5將兩種組分漿料進行充分混合，并開始封孔施工。待兩種組分的漿料全部輸送完畢，氣源暫時不關閉，待風流將料筒及管路中殘留封孔材料吹出后再關門，以實現免清洗的效果。
[0018]本發明礦用免清洗氣動注漿裝置的的使用方法如下:
1、檢查壓料筒2、氣動調節器3和增壓裝置4之間的各管路連接是否安裝完好；將總氣閥10和出料閥9處于關閉狀態，進料閥9和四通閥14的各閥門處于開啟狀態；
2、檢查混合槍5外部有無積料、內部是否通順，若有積料，用工具清理干凈；并對井下壓風管路試風、排水、排渣，試好風后將井下壓風管路與總氣閥10接通；
3、打開總氣閥10，檢查氣動調節器3氣壓表指針讀數是否在0.4-0.7Mpa，查看壓料筒2上部的高壓表15的指針讀數是否上升，以便判斷壓料筒2的氣密性。待壓料筒上的高壓表15讀數上升至0.5—IMpa時，同時打開兩個壓料筒下方連接的出料管的出料閥9，以檢查出風是否通暢，然后再依次關閉總氣閥10、進料閥8和出料閥9 ;
4、分別打開兩個壓料筒2上部的進料閥8，按施工設計要求比例，將A、B兩種漿料分別倒入對應的壓料筒2內，然后關閉進料閥8 ；
5、在混合槍5內裝入16— 32cm長的混合芯，再將混合槍5的兩個出口端分別與兩條出料管6的出口端相連接；
6、打開總氣閥10，待壓料筒2上的高壓表15數值上升至0.5—IMpa的同時完全打開兩個壓料筒的出料閥9，觀察壓料筒上高壓表數值變化情況；
7、待高壓表15讀數降至0.4—0.5MPa時，表明壓料筒2內的漿料輸送完畢，然后繼續開啟總氣閥10持續送風10-20秒，以便將壓料筒及各管路中的余料吹出的同時實現以壓料筒卸壓； 8、關閉兩條出料管6的出料閥9及總氣閥10，將混合槍5與出料管6進行拆分，分別將兩個壓料筒上的進料閥8打開；
9、打開總氣閥10，待壓力上升至0.5—IMpa時，打開一個壓料筒的出料閥9，實現對氣管11，氣高壓主管12和氣高壓支管13及與該壓料筒相連接的出料管6的進一步吹掃；然后關閉這個壓料筒的出料閥8，待壓力再次上升至0.5 — IMpa時，打開另一個壓料筒的出料閥9，從而實現對氣管11，氣高壓主管12和氣高壓支管13及與該壓料筒相連接的出料管6的進一步吹掃；
10、關閉總氣閥10，取下井下壓風管路。
[0019]實施例2
本實施例礦用免清洗氣動注漿裝置，包括機架，在機架內設置有兩個壓料筒、一個氣動調節器和一臺增壓裝置；壓料筒上優選設置有料筒蓋，所述兩個壓料筒分別架設在位于機架內部中上方的支撐板上，在壓料筒上端設置有一個進料閥，每個壓料筒下端的出口均通過一條出料管與混合槍進行連接，混合槍有兩個入口端和一個出口端，在兩條出料管與混合槍兩個入口端的連接處均設有一個出料閥。所述氣動調節器具有氣壓表，氣動調節器設置在機架的內側壁上，氣動調節器的一側設置有總氣閥，另一側與氣管的輸入口連接，氣管的輸出口與位于機架內底部的增壓裝置的入口連接，增壓裝置的出口與氣高壓主管連接，氣高壓主管的另一端與壓料筒相連接，在氣高壓主管與壓料筒的連接處設置有一個高壓表，以實現注漿壓力實時觀測。在壓料筒下端的出口處連接有一條出料管，出料管的出口端與混合槍的入口端相連接，所述混合槍位于機架外部，在出料管與混合槍入口端的連接處設有一個出料閥。
[0020]在機架下部設置有輪式或履帶式移動裝置，所述裝置優選為支腿和移動輪，用于對機架起到支撐位移的作用，支腿數目有兩個設置在機架下部一側二角，移動輪數目有兩個設置在機架下部與支腿相對側的二角。
[0021]實施例3
本實施例礦用免清洗氣動注漿裝置，包括機架，在機架內設置有一個壓料筒、一個氣動調節器和一臺增壓裝置；壓料筒上優選設置有料筒蓋，所述壓料筒架設在位于機架內部中上方的支撐板上，在壓料筒上端設置有一個進料閥，壓料筒下端的出口通過一條出料管與混合槍進行連接，混合槍有一個入口端和一個出口端，在出料管與混合槍入口端的連接處設有一個出料閥。氣動調節器具有氣壓表，所述氣動調節器設置在機架的內側壁上，氣動調節器的一側設置有總氣閥，另一側與氣管的輸入口連接，氣管的輸出口與位于機架內底部的增壓裝置的入口連接，增壓裝置的出口與氣高壓主管連接，氣高壓主管的另一端與壓料筒相連接，在氣高壓主管與壓料筒的連接處設置有一個高壓表，以實現注漿壓力實時觀測。在壓料筒下端的出口處連接有一條出料管，出料管的出口端與混合槍的入口端相連接，所述混合槍位于機架外部，在出料管與混合槍入口端的連接處設有一個出料閥。
[0022]在機架下部設置有輪式或履帶式移動裝置，所述裝置優選為支腿和移動輪，用于對機架起到支撐位移的作用，支腿數目有兩個設置在機架下部一側二角，移動輪數目有兩個設置在機架下部與支腿相對側的二角。
[0023]實施例4
本實施例礦用免清洗氣動注漿裝置，包括機架，在機架內設置有三個壓料筒、三個氣動調節器和一臺增壓裝置，壓料筒通過增壓裝置與氣動調節器連接；每個壓料筒上優選設置有料筒蓋，所述三個壓料筒分別架設在位于機架內部中上方的支撐板上，在每個壓料筒上端無論設置有一個進料閥，進料閥數目共有三個，在每個壓料筒下端的出口均通過一條出料管與混合槍的入口端進行連接，混合槍有三個入口端和一個出口端，在每條出料管與混合槍入口端的連接處均設有一個出料閥。氣動調節器具有氣壓表，所述三個氣動調節器均通過連接管相通連接并設置在機架的內側壁上，位于左側的氣動調節器的外側設置有總氣閥，位于最右側的氣動調節器的外側與氣管的輸入口連接，氣管的輸出口與位于機架內底部的增壓裝置的入口連接，增壓裝置的出口與氣高壓主管連接，氣高壓主管與設置在三個壓料筒上并將三個壓料筒連接的氣高壓支管連接，在氣高壓主管與氣高壓支管的連接處設置有一個高壓表，以實現注漿壓力實時觀測。在每個壓料筒下端的出口處均連接有一條出料管，三條出料管的出口端與混合槍的三個入口端相連接，所述混合槍位于機架外部，具有三個入口端和一個出口端，在每條出料管與混合槍入口端的連接處均設有一個出料閥。
[0024]在機架下部設置有輪式或履帶式移動裝置，所述裝置優選為支腿和移動輪，用于對機架起到支撐位移的作用，支腿數目有兩個設置在機架下部一側二角，移動輪數目有兩個設置在機架下部與支腿相對側的二角。
[0025]以上結合附圖對本發明優選實施例作了詳細說明，但本發明并不僅限于上述實施方式的具體結構，例如壓料筒、氣動調節器的數目并不固定，混合槍的入口端與壓料筒的出料管的數目相同，總之，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干變形和改進，也應視為屬于發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種礦用免清洗氣動注漿裝置，包括機架(1)，其特征在于:在機架內設置有壓料筒(2)、氣動調節器(3)和增壓裝置(4)，所述氣動調節器(3)的出口通過氣管(11)與增壓裝置(4)的入口連接，增壓裝置(4)的出口通過氣高壓主管(12)和氣高壓支管(13)與壓料筒(2 )連接，在機架(1)外部設置有混合槍(5 )，混合槍(5 )通過出料管(6 )與壓料筒(2 )下端的出口連接。
2.根據權利要求1所述的礦用免清洗氣動注漿裝置，其特征在于:所述壓料筒(2)數目有兩個，分別架設在位于機架內部的支撐板(7)上，氣動調節器(3)的數目有一個設置在機架側壁上，增壓裝置(4 )數目有一個設置機架底部。
3.根據權利要求1所述的礦用免清洗氣動注漿裝置，其特征在于:所述壓料筒(2)數目有兩個，分別架設在位于機架內部的支撐板(7)上，每個壓料筒對應一個氣動調節器，兩個氣動調節器(3 )相通并設置在機架側壁上，增壓裝置(4 )數目有一個設置機架底部。
4.根據權利要求2或3所述的礦用免清洗氣動注漿裝置，其特征在于:所述出料管(6)有兩條，兩個壓料筒下端的出口分別連接一條出料管的入口端，混合槍(5)有兩個入口端一個出口端，兩條出料管(6)的出口端分別與混合槍(5)的兩個入口端相連接。
5.根據權利要求4所述的礦用免清洗氣動注漿裝置，其特征在于:所述氣高壓支管(13)的兩端分別與兩個壓料筒(2)連接，氣高壓主管(12)與氣高壓支管(13)通過四通閥(14)連接。
6.根據權利要求5所述的礦用免清洗氣動注漿裝置，其特征在于:還包括與四通閥(14)一個出口相連接的高壓表(15)。
7.根據權利要求1所述的礦用免清洗氣動注漿裝置，其特征在于:在機架(1)底部有輪式或履帶式移動裝置。
8.根據權利要求6所述的礦用免清洗氣動注漿裝置，其特征在于操作方法如下: a、確認總氣閥(10)、進料閥(8)、出料閥(9)處于關閉狀態，四通閥(14)的各閥門處于開啟狀態； b、將井下壓風管路與總氣閥(10)連接； C、分別打開兩個壓料筒(2)上部的進料閥(8)，按注漿要求比例將A、B兩種漿料分別倒入對應的壓料筒(2)內，然后關閉進料閥(8)； d、將混合槍(5)與出料管(6)連接； e、打開總氣閥(10)，待壓料筒(2)上的高壓表(15)讀數值上升至0.5—IMpa時，同時打開盛裝A、B兩種料的壓料筒上的出料閥(9)； f、待高壓表(15)讀數降至0.4—0.5MPa時，表明壓料筒內的漿料輸送完畢，繼續開啟總氣閥持續送風10-20秒，以便將壓料筒及各中余料吹出的同時實現料缸內卸壓； g、關閉總氣閥(10)。
【文檔編號】E21B33/138GK103899273SQ201410155668
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】李寧, 王剛, 陶云奇, 朱亞, 范文濤, 張軍波, 王利強, 王洪盤, 王偉華, 柴磊, 鄧澄, 陳濤, 施洪超 申請人:河南能源化工集團研究院有限公司