本實用新型涉及向煤礦井下輸送充填材料領域，具體講是一種礦用井下充填材料輸送系統。
背景技術：
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向煤礦井下輸送充填材料時，傳統都是采用防暴電機車牽引著礦車在軌道上進行運輸，詳細過程為：首先進行地面裝車(將充填材料裝入地面上的斗狀礦車內)，然后依次進行地面軌道運輸、井筒運輸以及井下軌道運輸，最后到達作業地點卸料，供施工工人使用。在礦車運送充填材料過程中，軌道上難免會有行人或其他運輸工具，為防止發生安全事故，必須安排專門人員提前進行警戒，而在岔道、邊坡點等地方又需要其它若干工人參與作業，由此不難看出，整個運輸方式需求人員非常多。此外，上述運輸方式還存在以下不足之處：1、相互銜接工序較多，很容易因工人疏漏或保護措施不到位而造成工傷事故；2、開放式運輸方式在實際運輸過程中會產生大量粉塵，嚴重危害井下工人健康；3、將充填材料由地面運送至井下通常都會使用到副井提升機構，進而加大副井運輸壓力。
技術實現要素：
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本實用新型要解決的技術問題是，提供一種效率高，需求人數少，安全可靠，能夠大大減輕副井運輸負擔的礦用井下充填材料輸送系統。
本實用新型的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的礦用井下充填材料輸送系統：包括以空氣為動力進行輸送充填材料的地面站、用于接收地面站給料并繼續向下一級輸送的若干中轉站、用于將干料與水充分混合的迎頭工作站以及用于控制地面站、各中轉站和迎頭工作站的控制系統，地面站和控制系統均安裝在地表面上，各中轉站和迎頭工作站均設置在井下，各中轉站位于地面站與迎頭工作站之間，地面站與中轉站、各中轉站以及中轉站與迎頭工作站之間均通過管路連接相通，控制系統與地面站、若干中轉站以及迎頭工作站均通訊連接，迎頭工作站的出料口處裝有充填設備。
本實用新型所述的礦用井下充填材料輸送系統，其中，地面站包括用于存儲充填材料的立式筒倉、龍門架以及安裝在集裝箱內的串聯壓力罐輸送系統，立式筒倉由圓筒形鋼板料倉、泄料圓錐體和鋼制基座構成，立式筒倉安裝在龍門架鋼制基座之上，鋼制基座安裝在門式混凝土基礎上，立式筒倉頂部安裝有電動起重機，立式筒倉配有帶氣動閘閥的進料管道、壓縮空氣管路、料位以及壓力傳感器，立式筒倉的壓縮空氣入口處設置有氣水分離器。
本實用新型所述的礦用井下充填材料輸送系統，其中，各中轉站均包括螺桿料倉和串聯壓力倉系統。
本實用新型所述的礦用井下充填材料輸送系統，其中，迎頭工作站包括料倉、行走機構以及帶有止回裝置的重型懸掛裝置、電氣動控制系統和氣動控制閥組。
采用以上結構后，與現有技術相比，本實用新型礦用井下充填材料輸送系統具有以下優點：
1、以空氣作為動力，將充填材料在管道中運輸，封閉的管道取代原有開放式軌道運輸，避免了粉塵在全程運輸過程中大量飛揚，污染空氣，對人員健康造成威脅；
2、本實用新型將地面上的充填材料依次經地面站、若干中轉站以及迎頭工作站直接運送至井下最終施工地點，這種在管路內自動化全封閉的輸送方式，只需在充填設備的位置安排2～3人操作機器，全程安排1～2人來回巡視即可，其余地點無需人員值守，整個施工效率非常高，所用人員較少，更加安全可靠；
3、正因充填材料依次經地面站、若干中轉站以及迎頭工作站直接到達井下施工地點，所以省去副井運輸，從而大大減輕副井運輸的負擔；
4、該系統可以連續作業，作業持續時間長，工作效率高。
附圖說明：
圖1是本實用新型礦用井下充填材料輸送系統的結構示意圖。
具體實施方式：
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型礦用井下充填材料輸送系統作進一步詳細說明：
如圖1所示，在本具體實施方式中，本實用新型物料礦用井下充填材料輸送系統包括以 空氣為動力進行輸送充填材料的地面站10、用于接收地面站10給料并繼續向下一級輸送的若干中轉站30、用于將干料與水充分混合的迎頭工作站40以及用于控制地面站10、各中轉站30和迎頭工作站40的控制系統20，地面站10和控制系統20均安裝在地表面上，各中轉站30和迎頭工作站40均設置在井下，各中轉站30位于地面站10與迎頭工作站40之間，地面站10與中轉站30之間、各中轉站30之間以及中轉站30與迎頭工作站40之間均通過管路連接相通，控制系統20與地面站10、若干中轉站30以及迎頭工作站40均通過光纖進行通訊連接，迎頭工作站40的出料口處裝有充填設備50，該充填設備50為充填泵，迎頭工作站40的出料口與充填泵連接，由充填泵完成充填作業。
所述地面站10包括用于存儲充填材料的立式筒倉、龍門架以及安裝在集裝箱內的串聯壓力罐輸送系統，立式筒倉由容積為150m3圓筒形鋼板料倉、泄料圓錐體和鋼制基座構成，立式筒倉安裝在龍門架鋼制基座之上，鋼制基座安裝在門式混凝土基礎上，立式筒倉頂部安裝有載荷約為250kg的電動起重機，立式筒倉配有帶氣動閘閥的進料管道、壓縮空氣管路、料位以及壓力傳感器，立式筒倉的壓縮空氣入口處設置有氣水分離器，該氣水分離器主要用于干燥空氣。地面站10作為充填材料輸送系統的地面總站和總控制中心，安裝于地表面固定位置，并通過礦井自動化環網通訊系統對各站進行運行數據檢測和控制。
各中轉站30均包括螺桿料倉和串聯壓力倉系統，結構完全相同。螺桿料倉用于對干的充填材料進行臨時儲存，倉容積為15m3。在本具體實施方式中，中轉站30有兩級，第一級中轉站位于井下，離井筒的水平距離約為100～150m，中轉站的定位平行于巷道，各中轉站均通過風力輸送管路直接由地面站給料，干的充填材料再繼續由風力經管路輸送1500m至下一中轉站或迎頭工作站40，各級中轉站的設計最大干料輸送能力為10m3/h。在實際應用過程中，中轉站30的數量還可以根據礦井建設的延伸分為一級中轉站、二級中轉站和三級中轉站等。
所述迎頭工作站40包括10m3料倉、行走機構以及帶有止回裝置的重型懸掛裝置、電氣動控制系統和氣動控制閥組，它主要用于將干的充填材料與水混合，攪拌為乳狀充填材料供應給巷道充填支護使用，為了能夠緊跟巷道掘進或巷修進度，工作面站配有向前推進的自移行走機構，整個設備懸掛于現有的單軌吊軌道上。所述料倉主要包括槽式螺桿、螺旋軸、氣力輸送裝置、驅動單元、料倉罩、嵌入料倉中的緊湊型過濾器，它用于從輸送空氣中分離出 干的充填材料并暫時儲存，并在需要時將干的充填材料輸送到下游的消耗裝置中，料倉被設計為可變的模塊式結構，可以擴展和改裝。料倉中的干充填材料通過自帶的卸料螺桿輸送到氣動送料器中，再由氣動送料器輸送至充填泵漏斗中，在充填泵中混合攪拌最后輸送出到需要充填的位置。料倉配有電氣壓力和最大、最低料位傳感器用于監測料倉壓力和料位，當滿倉時，自動向上一級中轉站或地面站發送停止要料請求，而當料位低時又自動向上一級發送要料請求。
本實用新型主要用于礦井巷道支護充填材料的輸送、加水混合、攪拌和充填作業，為礦井開拓掘進和巷道修護的支護充填服務。詳細地說是，充填材料依次經地面站10和若干中轉站30到達迎頭工作站40，然后將干的充填材料加水攪拌形成乳狀充填材料，最后通過充填泵送到施工地點進行充填。本實用新型輸送系統采用干燥后的壓風作為輸送充填材料動力，整個過程使用無人化的自動操作模式，只有操作混凝土泵以及在維護和檢修時才需人員參加，從而大量節約人力。需要注意的是，所輸送的充填材料必須是可流態化的顆粒物料，最大顆粒直徑小于4mm，否則易于堵塞管路。
本實用新型工作原理：通過混凝土罐裝車將干的充填材料運輸至地面站10后，經罐裝車自帶壓風系統壓送至地面站10的立式筒倉，再通過風力經井筒管路輸送至井下，最后經各級中轉站30及管路再輸送到迎頭工作站40，攪拌器將輸送來的干的充填材料與水混合，最后由充填泵進行現場充填。本實用新型這種輸送方式具有輸送過程全封閉、輸送設備及管線布置組合靈活、無二次粉塵污染、高效環保節能、物料無泄漏、利用率高、易于實現自動化等特點。
通過自動化管網封閉運行，無粉塵外泄，無暴露在外的高速旋轉和高溫高壓部件，安全可靠，同時通過管路從地面輸送至井下，不占用井筒的提升運輸能力，顯著緩解了副井運輸壓力、提高礦井生產效率(特別是巷道掘進支護)和煤礦安全管理裝備水平。本實用新型輸送系統能夠實現自動化遠程控制，操作和維護人員非常少，國內首次實現充填材料輸送、混合、攪拌、充填一體化連續運行，做到及時為巷道支護提供充足的充填材料，快速地進行充填支護，達到了預期的支護效果，與傳統煤礦充填方式相比具有高效、安全、環保、健康等優點。
在本具體實施方式中，所述的地面站10、中轉站30以及迎頭工作站40中所使用的設備均為市售產品，故其具體結構不在此贅述。
以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。