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专利号: 2013102258174
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.煤矿井下钻孔充填加固装置,其特征在于:包括水箱(1)、破碎过滤器(2)、水泥罐(3)、辅料罐(4)、预混装置、混合装置、浆料过滤器(26)和注浆泵(33);

所述水箱(1)的底部设置有出水口(11);

所述破碎过滤器(2)的顶部设置有岩石破碎机(5)、中部设置有带岩粉排渣门(6)的岩粉多级过滤网(7)、底部设置有岩粉仓(8),所述岩粉仓(8)的底部设置有岩粉出料口(9);

所述水泥罐(3)的底部设置有水泥出料口(14);

所述辅料罐(4)的底部设置有辅料出料口(16);

所述预混装置由预混混合器(18)和预混搅拌器(19)组成,在预混装置的底部设置有胶结料出料口(20),所述水泥出料口(14)和辅料出料口(16)各自通过管路接入预混装置的入料口;

所述混合装置由混合器(22)和搅拌器(23)组成,在混合装置的底部设置有充填加固浆料出料口(24),所述出水口(11)、岩粉出料口(9)和胶结料出料口(20)各自通过管路接入混合装置的入料口;

所述浆料过滤器(26)的顶部设置有浆料进料口(27)、中部设置有带浆料排渣门(29)的浆料多级滤网(28)、底部设置有浆料出料口(31),所述充填加固浆料出料口(24)通过管路接入浆料进料口(27);

所述注浆泵(33)上设置有进浆口(34)和出浆口(35),所述浆料出料口(31)通过管路接入进浆口(34)。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下钻孔充填加固装置,其特征在于:所述水泥出料口(14)处设置有水泥罐阀门(15),所述辅料出料口(16)处设置有辅料罐阀门(17),所述出水口(11)处设置有水箱阀门(12),所述岩粉出料口(9)处设置有岩粉阀门(10),所述胶结料出料口(20)处设置有胶结料阀门(21),所述充填加固浆料出料口(24)处设置有充填加固浆料阀门(25),所述浆料出料口(31)处设置有浆料阀门(32),所述出浆口(35)处设置有出浆阀门(36)。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下钻孔充填加固装置,其特征在于:所述出水口(11)和混合装置之间的连接管路上设置有流量计(13)。

4.根据权利要求1所述的煤矿井下钻孔充填加固装置,其特征在于:所述岩粉多级过滤网(7)由上至下滤网的孔径依次减小,且滤网的最小孔径不大于4mm,所述岩粉排渣门(6)为可开闭结构。

5.根据权利要求1所述的煤矿井下钻孔充填加固装置,其特征在于:所述浆料多级滤网(28)由上至下滤网的孔径依次减小,且滤网的最小孔径不大于8mm,所述浆料排渣门(29)为可开闭结构。

6.一种煤矿井下钻孔充填加固方法,其特征在于:在煤矿井下钻孔施工完成后,首先对钻孔进行封孔,再将预埋在钻孔内的注浆管连接至出浆口(35),还包括如下步骤:①将岩石放入破碎过滤器(2)内,首先通过岩石破碎机(5)破碎,再通过岩粉多级过滤网(7)过滤,滤渣通过岩粉排渣门(6)排出,形成的粒径不大于4mm的岩粉存储在岩粉仓(8)内;

②首先将足量的水、水泥、辅料分别存储在水箱(1)、水泥罐(3)和辅料罐(4)中,然后打开水泥罐阀门(15)和辅料罐阀门(17),按配比将水泥和辅料送入预混装置后关闭水泥罐阀门(15)和辅料罐阀门(17);预混混合器(18)对入料进行混合、预混搅拌器(19)对入料进行搅拌,混合搅拌均匀后形成胶结料;

③打开水箱阀门(12)、岩粉阀门(10)和胶结料阀门(21),按配比将水、岩粉和胶结料送入混合装置后关闭水箱阀门(12)、岩粉阀门(10)和胶结料阀门(21);混合器(22)对入料进行混合、搅拌器(23)对入料进行搅拌,混合搅拌均匀后形成充填加固料浆;

④打开充填加固浆料阀门(25),将充填加固料浆全部送入浆料过滤器(26)后关闭充填加固浆料阀门(25);通过浆料多级滤网(28)过滤,滤渣通过浆料排渣门(29)排出,形成的粒径不大于8mm的浆料存储在浆料过滤器(26)内;

⑤重复步骤①~④直至透过液位透视窗(30)观察到的浆料的液位高度达到设定要求;

⑥打开浆料阀门(32)和出浆阀门(36),开启注浆泵(33),将浆料通过注浆管送入钻孔;

⑦当注浆压力大于2MPa时,关闭注浆泵(33),完成钻孔的填充加固,之后关闭出浆阀门(36)。