专利名称：用于煤矿防灭火的地面制浆系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿自燃火灾的防灭火技术领域，具体涉及一种用于煤矿防灭火的地面 制浆系统。
背景技术：
灌浆是目前煤矿灭火中的常用手段之一，它是将制备好的泥浆或粉煤灰浆注入煤层火区 ，通过降温隔氧实现灭火。泥浆的制备是将黄土或粉煤灰等制浆原料与水混合，经过滤后输 入注浆管道。目前，地面注浆站的制浆方法是用高压水枪在土堆上冲下泥浆，使其流入集 中浆沟，经滤网过滤，除去杂物后流入泥浆搅拌池，经搅拌机搅拌后输入注浆管路。此方法 由于水量无法控制，所以泥浆的浓度也无法控制。由于制浆原料和水接触的时间有限，两者 融合不均，滤出的渣滓中仍有大量未溶化的泥土，不但制浆效果不很理想，而且制浆原料的 利用率较低，不可连续制浆。另外，施工中土场和贮浆池占地面积大、投资大，滤网的人工 除渣劳动强度高、效率低。
发明内容
本实用新型要解决的问题是提供一种用于煤矿防灭火的地面制浆系统，通过该系统可使 黄土或粉煤灰等制浆原料与水充分融合、泥浆浓度可控，并可在泥浆中加入改性物质，使之 形成胶体泥浆。
解决上述问题的技术方案是所提供的用于煤矿防灭火的地面制浆系统包括以下设备 定量送料机、带式输送机、泥浆制备机和滤浆机，其中
1) 定量送料机的出料口位于带式输送机上方，带式输送机的出料端位于泥浆制备机进 料斗的上方，泥浆制备机的排浆管与滤浆机的进浆口连通；
2) 泥浆制备机具有一个浆液箱和一个部分浸入浆液箱中的鼠笼式滚筒及其驱动装置， 鼠笼式滚筒的外周围有过滤网和两个纵向排浆板，鼠笼式滚筒的内周设有多个纵向搅浆板， 所说的纵向排浆板和纵向搅浆板均沿鼠笼式滚筒的圆周对称分布，在浆液箱的侧面设有浆液 溢流口，排浆管接在浆液溢流口上，排浆管体上设有悬浮剂定量添加装置，导料漏斗设在鼠 笼式滚筒的一端，排渣口设在鼠笼式滚筒另一端部的侧面。
定量送料机是将黄土 (粉煤灰)等制浆料按设定量均匀送到带式输送机上，以便配制成 所需浓度的泥浆。定量送料机可采用螺旋输送轴输送粘土 。带式输送机是将黄土 (粉煤灰)等制浆料转送至泥浆制备机的进料斗。 泥浆制备机是将制浆料与水在鼠笼式滚筒内混合，进行连续搅拌、融合和过滤，排出不 溶于水的大于15mm的颗粒，制成泥浆，并在泥浆中加入一定量的悬浮剂。
滤浆机是将浆液与悬浮剂搅拌混合形成稠化胶体浆液，并进行精细化过滤，将浆液中大 于8mm的颗粒过滤掉，以免其在输浆管路中沉淀堵塞。为了节约能耗，简化设备结构，本实 用新型的优选方案是泥浆制备机的浆液溢流口高于滤浆机的进浆口 ，这样泥浆制备机的浆液 可以以自流方式进入滤浆机。根据情况，在滤浆机的后面还可设一缓浆池，滤浆机的出浆管 通过自流管道流入缓浆池，将制备好的注浆胶体临时储存起来，再通过渣浆泵将胶体导入注 浆管道。
本实用新型采用机械化定量送料，可根据所需的制浆量或制浆浓度调节制浆料的输送量 ;并采用浸入式制滤浆，加大了制浆原料和水的混合时间，不但提高了制浆原料的利用率， 而且使浆液更加均匀，成胶效果比较理想。本实用新型操作简单，只需使用铲车或推土机等 设备将制浆原料送入定量送料机，控制室安排两名值守人员即可实现全套系统连续制滤浆， 提高了工作效率，并大大减轻了工人的劳动强度。本实用新型占地面积小，投资小，污染小 ，自动化程度较高。另外在整个浆液制备与输送过程中，浆液在泥浆制备机、滤浆机以及向 井下注浆管路流动的过程中利用设备高差自流流入井下，从而大大节约能源。
图l是本实用新型的系统结构图。 图2是本实用新型的平面布置图。 图3是本实用新型的定量送料机的结构图。 图4是图3 B-B方向视图。
图5是本实用新型的泥浆制备机的结构图，该视图为俯视方向。
图6是图5 A-A位置剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
如图l、图2所示系统设备安装在原料堆放场1与制浆车间2两间房屋内。定量送料机3 与带式输送机4的大部分置于原料堆放场1，带式输送机4的头部与其余设备置于制浆车间2内 。系统最前端是定量送料机3，其上沿低于室外地坪，这样可方便铲车、推土机等推送装置 将制浆原料送入定量送料机的料箱中。带式输送机的进料端在定量送料机出料口的下方，其 出料端位于泥浆制备机5的上料架上方。清水泵8安装在泥浆制备机5的附近，其吸水管81连接水源地，出水管82接泥浆制备机5的上料架入水口 。滤浆机6安装在泥浆制备机5的后部， 其基础低于泥浆制备机基础，使滤浆机的进浆口低于泥浆制备机的浆液溢流口 。泥浆制备机 5与滤浆机6的排渣口下方设有接渣池9、 10。
系统工作时，铲车或推土机将原料堆放场1的粘土原料送入定量送料机3的料箱中，定量 送料机3按照设定的送给量将制浆原料连续送到带式输送机4上，然后送到到泥浆制备机上料 架的上方，落入导料漏斗，进入泥浆制备机5的鼠笼式滚筒内；同时，清水泵8按设定流量将 水送入泥浆制备机，在搅拌中制浆原料与水融合，形成泥浆，从溢流口流到排浆管51，该排 浆管通到滤浆机的进浆口。由于泥浆制备机的浆液溢流口高于滤浆机的进浆口，所以泥浆是 以自流方式通过排浆管进入滤浆机内，而不溶于水的大于15mm的颗粒则通过泥浆制备机的过 滤网从排渣口排到接渣池9。泥浆制备机的排浆管上设有悬浮剂定量添加装置52，在泥浆中 加入一定量的悬浮剂。加有悬浮剂的泥浆进入滤浆机6，通过搅拌、融合形成胶体，由出浆 管61排出，供井下灌浆用，不溶于水的大于8mm的颗粒则通过滤浆机的过滤网从排渣口排到 接渣池IO。
在灌浆站附近设有钻孔的情况下，可直接将滤浆机的出浆管61与钻孔及井下注浆管路相连。
在灌浆站附近没有钻孔的情况下，还设有缓浆池7，滤浆机6的出浆口高于缓浆池7的入 浆口，滤浆机的出浆口通过出浆管61通向缓浆池的入浆口， S卩胶体是以自流方式流入缓浆 池储存起来。实施井下灌浆时，将缓浆池内的胶体引入泵池71，通过渣浆泵72导入地面至井 下的注浆管路73。
本实用新型优选的定量送料机如图3、图4所示。定量送料机3具有进料斗31、料箱32和 位于料箱内的四个并列的螺旋输送轴33、 34、 35、 36，定量送料机的出料口37位于料箱底部 ，其中位于中间的两个螺旋输送轴34和35的螺旋输送叶片3a的旋向相反，外侧两个螺旋输送 轴33和36的螺旋输送叶片与其相邻的螺旋输送轴的螺旋输送叶片的旋向相同。制浆原料从进 料斗进入料箱，由螺旋输送轴推进到料箱的出料口，落到出料口下方的带式输送机的输送带 上。由于螺旋输送轴34和35的叶片旋向相反，它们在推进物料的同时还具有滚压作用，将颗 粒较大的物料进行初步破碎，这有利于制浆料与水的融合。四个螺旋输送轴是由变频调速电 机38通过减速箱39和传动链轮带动旋转的，调节电机的转速即可调节物料输送量。
为了防止制浆原料在出料口堆积，在每根螺旋输送轴靠近出料口的一端均设有一片与该 输送轴的螺旋输送叶片3a旋向相反的反推叶片3b，利用其反向推力使被推到出料口的制浆原 料可以及时下落。从进料口向下看，定量送料机位于中间的两个螺旋输送轴34和35的螺旋输送叶片是相互 对称分布的，这样可以使破碎泥土的效果更好。
带式输送机可采用市售的带有称量装置的皮带输送机，以便更为精确地计量物料的输送
本实用新型的泥浆制备机如图5、图6所示。浆液箱53的下半部为半圆柱形储浆凹槽，上 半部是箱盖，鼠笼式滚筒54部分浸入浆液箱的储浆凹槽中，鼠笼式滚筒的外周围有过滤网55 和两个纵向排浆板56，鼠笼式滚筒的内周设有六个纵向搅浆板57，纵向排浆板56和纵向搅浆 板57均沿鼠笼式滚筒54的圆周对称分布，在浆液箱的侧面设有浆液溢流口58，排浆管51接在 浆液溢流口上，排浆管体上设有悬浮剂定量添加装置52，导料漏斗50设在鼠笼式滚筒的一端 ，排渣口59设在鼠笼式滚筒另一端部的侧面。
设在浆液箱侧面的浆液溢流口起着控制液面高度的作用，给浆液留有足够的时间，以便 使制浆原料与水更好地融合，为此，浆液溢流口到浆液箱底部的高度最好为浆液箱直径的 30% 40%，图6中的虚线为浆液液面。
鼠笼式滚筒54为卧式，可为圆柱筒或圆锥筒，本实用新型采用圆锥筒。黄土从导料漏斗 进入滚筒54内与水混合，电机D通过传动机构带动滚筒54旋转，这种圆锥形滚筒既起着搅拌 翻腾作用，还对浆液的运动有导向作用。鼠笼式滚筒54的内周设置了六个纵向搅浆板57，它 不仅可使鼠笼式滚筒的旋转搅拌作用更强，并且它还能使浆液中不溶于水的且无法通过过滤 网的颗粒更加顺利地沿纵向搅浆板滑动到滚筒大端，由排渣装置(譬如杠杆式刮渣板)从排 渣口59排出。已融合好的浆液通过滚筒外周的过滤网55进入浆液箱53。滚筒外周的两个纵向 排浆板56主要用于控制浆液箱内的浆液排出量。本申请人通过大量试验得知若排浆板多于 两个，则浆液箱内的浆液排出过快，浆液箱内无法形成一定高度的液面，制浆原料无法有足 够时间充分在浆液箱内与水融合，浆液质量较差。若排浆板只安装一个，则鼠笼式滚筒转动 时会失去动平衡，且排浆速度慢，导致生产率低。另外，纵向排浆板56也兼有搅拌作用，使 形成的浆液更加均匀一致。浆液从溢流口58进入到排浆管51，排浆管51上的定量添加装置52 (可采用螺旋送进装置)向泥浆液中添加悬浮剂，然后自流进入滤浆机6。滤浆机6的结构与 泥浆制备机5基本相似，所不同的是其带过滤网的鼠笼式滚筒内的一个端轴是中空的，该端 轴的中心孔即是进浆口，它与泥浆制备机的排浆管相接。泥浆与悬浮剂在过滤机滚筒的搅拌 翻腾中融合成注浆胶体浆液，经滚筒上的过滤网进入胶体料箱，再通过出浆管自流进入缓浆 池或直接流入注浆管路。
权利要求1.一种用于煤矿防灭火的地面制浆系统，其特征是包括以下设备定量送料机(3)、带式输送机(4)、泥浆制备机(5)和滤浆机(6)，其中1)定量送料机的出料口位于带式输送机上方，带式输送机的出料端位于泥浆制备机进料斗的上方，泥浆制备机的排浆管与滤浆机的进浆口连通；2)泥浆制备机具有一个浆液箱(53)和一个部分浸入浆液箱中的鼠笼式滚筒(54)及其驱动装置，鼠笼式滚筒的外周围有过滤网(55)和两个纵向排浆板(56)，鼠笼式滚筒的内周设有多个纵向搅浆板(57)，所说的纵向排浆板和纵向搅浆板均沿鼠笼式滚筒的圆周对称分布，在浆液箱的侧面设有浆液溢流口(58)，排浆管(51)接在浆液溢流口上，排浆管体上设有悬浮剂定量添加装置(52)，导料漏斗(50)设在鼠笼式滚筒的一端，排渣口(59)设在鼠笼式滚筒另一端部的侧面。
2 根据权利要求l所述的煤矿防灭火的地面制浆系统，其特征是设在 浆液箱侧面的浆液溢流口到浆液箱底部的高度为浆液箱直径的30% 40%。
3 根据权利要求1或2所述的煤矿防灭火的地面制浆系统，其特征是 所说的定量送料机(3)具有进料斗(31)、料箱(32)和位于料箱内的四个并列的螺旋输 送轴(33、 34、 35、 36)，定量送料机的出料口 (37)位于料箱底部，其中位于中间的两个 螺旋输送轴(34、 35)的螺旋输送叶片(3a)的旋向相反，外侧两个螺旋输送轴的螺旋输送 叶片与其相邻的螺旋输送轴的螺旋输送叶片的旋向相同。
4 根据权利要求3所述的煤矿防灭火的地面制浆系统，其特征是每根 螺旋输送轴靠近出料口的一端均设有一片与该输送轴的螺旋输送叶片(3a)旋向相反的反推 叶片(3b)。
5 根据权利要求3所述的煤矿防灭火的地面制浆系统，其特征是泥浆 制备机的浆液溢流口高于滤浆机的进浆口 。
6 根据权利要求3所述的煤矿防灭火的地面制浆系统，其特征是从进 料口向下看，定量送料机位于中间的两个螺旋输送轴(34、 35)的螺旋输送叶片是相互对称分布的。
7 根据权利要求3所述的煤矿防灭火的地面制浆系统，其特征是还设 有缓浆池(7)，滤浆机的出浆口高于缓浆池的入浆口，滤浆机的出浆口通过出浆管(61) 通向缓浆池的入浆口。
专利摘要本实用新型是一种用于煤矿防灭火的地面制浆系统，通过该系统可使粘土或粉煤灰等制浆原料与水充分融合，且泥浆浓度可控。该系统包括依次首尾相连的定量送料机、带式输送机、泥浆制备机和滤浆机，其中泥浆制备机具有部分浸入浆液箱中的鼠笼式滚筒及其驱动装置，鼠笼式滚筒的外周围有过滤网和两个纵向排浆板，鼠笼式滚筒的内周设有多个纵向搅浆板，所说的纵向排浆板和纵向搅浆板均沿鼠笼式滚筒的圆周对称分布，在浆液箱的侧面设有浆液溢流口，排浆管接在浆液溢流口上，排浆管体上设有悬浮剂定量添加装置，导料漏斗设在鼠笼式滚筒的一端，排渣口设在鼠笼式滚筒另一端部的侧面。
文档编号E21F5/00GK201433786SQ20092030617
公开日2010年3月31日 申请日期2009年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者吴建斌, 奋 应, 荣 张, 虎 文, 军 邓, 砺 马 申请人:西安森兰科贸有限责任公司