本發明屬于煤礦注漿,具體是含水層注漿設備、注漿方法及在煤礦開采中的應用。
背景技術:
1、煤層注漿設備是用于煤礦井下進行注漿作業的設備,其主要功能是將漿液注入煤層的裂隙和孔隙中,以實現堵水或加固煤層的目的,而其中需要對注漿材料(如水泥、膨潤土等)與水或其他添加劑混合成均勻漿液,因此注漿材料的攪拌設備的設計和功能都是為了確保注漿材料能夠快速、均勻地混合,以滿足不同工程的注漿需求。
2、中國發明專利cn114109440a公開了一種煤礦松散含水層注漿改造用液壓注漿設備,包括機臺、注漿倉以及雙向液壓的注漿機構;機臺頂部安裝注漿倉,注漿倉內安裝雙向液壓的注漿機構;雙向液壓的注漿機構連接有出漿閥口;出漿閥口安裝在注漿倉側壁上;該注漿設備注漿效率低,注漿效果差。
3、中國發明專利cn110242326b公開了一種隧道泥漿的注漿裝置,包括攪拌罐、注漿罐和推動組件,攪拌罐內設有多個攪拌桿和兩個滾軸,滾軸上設有凸起;注漿罐,位于所述攪拌罐下方并通過波紋管與攪拌罐連通;推動組件推動注漿罐側壁傾斜以實現注漿;該注漿設備操作難度大,操作精度低。
4、由于注漿材料在攪拌腔內部不同高度的濃度不同,因此攪拌腔內部的注漿材料在進行攪拌時受到的作用力不同,攪拌效率不同,進而會影響后續的攪拌質量和攪拌效果。
5、并且在攪拌過程中攪拌腔內壁容易粘連部分注漿材料,不僅會降低攪拌質量,同時還會對后續注漿材料的攪拌造成污染。
6、而使用調節框配合攪動葉片實現對注漿材料的共同攪拌過程,調節框外表面以及過濾孔內部容易堵塞部分注漿材料,該注漿材料會影響攪拌效率和攪拌質量,從而降低漿液質量。
技術實現思路
1、針對以上問題,本發明提供了含水層注漿設備、注漿方法及在煤礦開采中的應用。
2、為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:含水層注漿設備,包括殼體組件,所述殼體組件的頂部設有攪動組件,所述殼體組件的內壁均勻設有多個調節組件:
3、所述殼體組件包括外殼,所述外殼的頂部開設有攪拌腔;
4、所述攪動組件包括頂架,所述頂架的中心轉動連接有主軸;
5、所述調節組件包括多個調節框,所述調節框內部均勻設有多個過濾孔,所述調節框靠近攪拌腔內壁端均開設有滑動槽,所述滑動槽內部密封滑動連接有移動板,所述攪拌腔的內壁均勻設有多個固定板,所述固定板遠離調節框的一側對稱設有兩個電磁塊,所述電磁塊的另一端均通過拉力傳感器設有彈性拉塊,所述彈性拉塊的另一端設有磁性端塊,所述調節框靠近固定板一側均通過鉸接座對稱設有多個弧形工塊。
6、本技術通過對調節框傾斜角度的調節,進一步實現對攪拌腔內部注漿材料的攪拌效果,保證攪拌質量;并且當注漿材料發生對接或者堵塞時,借助調節框傾斜實現注漿材料的快速下料;完成攪拌后移動板帶動彈性刮頭對攪拌腔內壁進行刮除清潔;而當完成清潔后,調節框與固定板相互碰撞進一步提高自清潔效果,適應性更強,調節性更好。
7、優選地,所述外殼的一側連通有排出管,所述排出管的進液端穿過外殼并與攪拌腔的內底部相連通,所述排出管的出液端連通有控制閥,所述控制閥的輸出端與注漿泵的輸入端相連通,所述頂架與攪拌腔的頂部之間形成多個進料口,所述外殼的一側設有控制屏,所述控制屏電性控制各電氣元件。
8、優選地,所述頂架的底部與外殼的頂部固定連接,所述頂架的一側頂部設有安裝板,所述安裝板的頂部設有驅動電機,所述安裝板的側壁設有支撐架,所述支撐架的側壁與驅動電機的側壁固定連接,所述驅動電機的輸出端設有主動輪,所述主軸的頂部外表面設有從動輪,所述主動輪和從動輪的側壁均勻傳動連接有多個傳動帶,所述主動輪和從動輪的外表面設有保護罩。
9、優選地,所述頂架的頂部中心處設有連接架,所述頂架和連接架的中心處均開設有中間孔,所述連接架的側壁且位于中間孔內部設有軸承架,所述軸承架的內壁與主軸的外表面轉動連接,所述主軸的底部設有轉動輪,所述轉動輪的外表面均勻設有多個攪動葉片,所述攪動葉片傾斜設置且轉動方向為沿調節框端至固定板端。
10、優選地,多個所述調節框均勻分布于攪拌腔內壁端,所述移動板的內部均勻設有多個對接孔,所述過濾孔與對接孔相匹配,所述移動板的側壁均勻設有多個復位彈簧,所述復位彈簧的另一端與滑動槽的內壁固定連接。
11、優選地,所述移動板遠離主軸的一端設有彈性刮頭,所述彈性刮頭與攪拌腔的內壁相匹配,所述移動板靠近主軸的一端設有梯形孔,所述梯形孔為等腰梯形結構,所述滑動槽的內頂部設有吊繩,所述吊繩的底部設有配重桿,所述配重桿的外表面與梯形孔的內壁相匹配。
12、優選地,所述固定板的內部開設有工形孔,所述工形孔的內壁與弧形工塊的外表面密封滑動連接,所述弧形工塊滑動連接于兩個彈性拉塊之間,所述弧形工塊遠離調節框的一端與磁性端塊的側壁固定連接,所述拉力傳感器用以檢測彈性拉塊受到的拉力值,所述電磁塊與磁性端塊相面對端面磁性相異,所述弧形工塊與攪拌腔的內壁相匹配。
13、如所述的含水層注漿設備的注漿方法,包括以下步驟:
14、s1、所述主軸轉動并對攪拌腔內部注漿材料進行攪拌混合,注漿材料與所述調節框側壁發生碰撞;
15、s2、當注漿材料在所述調節框一側發生堆積或者過濾孔堵塞,對應位置所述拉力傳感器檢測到的拉力值增大,所述磁性端塊帶動弧形工塊向遠離固定板端移動,所述調節框發生傾斜,所述配重桿對梯形孔側壁施加的擠壓力增大,所述移動板沿滑動槽向遠離主軸端移動;
16、s3、對注漿材料的攪拌混合完成后,所述弧形工塊帶動調節框傾斜移動,當某側所述拉力傳感器檢測到的拉力值增大時,所述弧形工塊帶動調節框傾斜角度增大,所述配重桿對梯形孔側壁施加的擠壓力增大,所述移動板沿滑動槽滑出距離增大;
17、s4、當所述電磁塊斷電后,所述調節框與固定板發生碰撞,所述配重桿對梯形孔施加的擠壓力不斷發生變化,所述移動板在滑動槽內部不斷往復移動。
18、如所述的含水層注漿設備在煤礦開采中的應用。
19、與現有技術相比,本發明的有益效果如下:
20、1、本技術通過設置殼體組件、攪動組件和調節組件等部件的相互配合,該設備對注漿材料的攪拌效率高,攪拌效果好,滿足實際漿液生產需求,穩定性高,自適性強,操作簡單,可以實現對不同注漿材料的攪拌需求,滿足大批量生產需要。
21、2、本技術通過設置調節框和弧形工塊等部件的相互配合,該設備在對注漿材料攪拌過程中還能對注漿材料的堆積或者堵塞等進行引流疏通,保證注漿材料穩定高效的混合攪拌,避免對后續漿液的質量造成影響。
22、3、本技術通過設置攪拌腔和電磁塊等部件的相互配合,當完成攪拌后借助調節框的往復傾斜移動還能實現對攪拌腔內壁附著注漿材料的刮除清潔,同時還能自適應調節刮除力度,保證清潔質量。
23、4、本技術通過設置固定板和移動板等部件的相互配合,該設備在完成刮除后在調節框和固定板的碰撞力作用下實現對調節框和移動板的自清潔過程,清潔需求,提高回收效率。