一种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统的制作方法

本发明涉及一种矿用设备，具体为一种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统。

背景技术：

煤矿井下的巷道、机电硐室喷射混凝土支护具有及时、密贴、早强、封闭的特点，所以煤矿井下的主要巷道、石门揭煤、断层地带都需要进行喷浆处理在煤炭氧化过程的热平衡关系中，漏风起两个方面的作用：一是向煤提供氧化所必需的氧气；二是带走氧化生成的热量。一般漏风量较小，主要起到前者的作用，故漏风是造成煤炭自燃最为关键的影响因素。堵漏是防止煤炭自燃的重要手段，喷浆工作是通过隔断漏风使煤炭处于缺氧状态，从而防止自然发火，常用的喷涂揹施包括喷射混凝土和化学材料，其中化学材料多为聚氨酯泡沫。

巷道喷浆堵漏风技术有效地降低了巷道向煤层内的漏风，大大减少了煤层自燃的危险，然而，纵观目前传统的巷道喷浆材料及技术，如：传统的混凝土材料喷浆巷道，作业操作困难，喷浆流量小，水泥、砂子等材料的运输量大，不易于井下施工在煤矿井下大量应用。根据现有技术和现场使用情况，煤矿井下输送系统受物料重力、粘度、风压等多种因素的影响最多能输送200米，由于井下巷道空间受限，喷浆所需的物料运输受空间限制，如何解决井下喷浆料远距离输送一直是煤矿企业未解决的技术难题；并且现有的喷浆加压器中在进加压过程中，会使得浆料猛烈的撞击加压管和进气管的连接处，造成加压器的损坏，从而降低加压器的使用寿命。并且在煤矿井下尤其是在冬季时，会因为长距离的输送，导致混凝土浆料的温度过低，其中混凝土温度过低容易导致混凝土堵管，给混凝土施工带来不便；混凝土温度过使得喷射混凝土凝固慢、回弹大、速凝剂用量大等诸多问题。

因此我们对此做出改进，提出一种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种煤矿井下用加压装置，包括供气设备、和输送管道，输送管道上串联设有多个加压器；所述供气设备、输送管道和多个加压器组成分段式多级连续加压管道，所述加压器包括两端与输送管道连接的加压管，所述加压管上设有进气管，所述加压管内部且与进气管的连接处设有相对设置的且为喇叭状的第一耐磨管和第二耐磨管，所述第一耐磨管和第二耐磨管按照浆料运输的先后顺序设置在加压管内部，且第二耐磨管的外端部直径大于第一耐磨管外端部的直径，且第一耐磨管与第二耐磨管之间设有连通进气管和加压管的进气间隙；所述供气设备经输气管与进气管连接；所述供气设备的进气端连接有蒸汽加热装置。

作为本发明的一种优选技术方案，提供一种煤矿井下用加压装置的超远距离喷浆系统，该系统包括上料机和喷射机，所述上料机的出料口与喷射机上的料斗连接；所述分段式多级连续加压管道的进料端与喷射机的喷射管连接，所述分段式多级连续加压管道的出料端连接有喷头。

作为本发明的一种优选技术方案，所述输气管包括与供气设备的出气端连接的供气主管，所述供气主管经输气支管分别与每个加压器上的进气管连接；所述输送支管在靠近进气管的一端设有第一开关阀，所述输送支管上设有放气管，所述放气管上设有第二开关阀；所述供气主管上设有气压表。

作为本发明的一种优选技术方案，所述蒸汽加热装置包括蒸汽发生罐和水体预加热罐，所述蒸汽发生罐的内腔设有锥形的发热块，所述发热块内设有电阻加热丝，所述蒸汽发生罐的顶部设有蒸汽出管，所述蒸汽出管经蒸汽导管与供气设备的进气端连接；所述蒸汽发生罐的内腔顶部设有朝向发热块的喷淋头，所述蒸汽发生罐的内腔底部设有接水罩，所述接水罩经导水管与水体预加热罐连接，且导水管上设有输送泵；所述蒸汽发生罐的中部设有进气孔；所述水体预加热罐经输送泵管组与喷淋头水路连通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述供气主管上设有温度传感器和蒸汽浓度传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述蒸汽出管连接有设有气体混合罐，所述气体混合罐上设有空气进管，所述空气进管的进气端连接有空气过滤装置；所述空气进管上设有开度调节阀。

作为本发明的一种优选技术方案，所述加压管经法兰或快接插头与输送管道连接。

作为本发明的一种优选技术方案，该煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统的使用方法，通过上料机将浆料送入到喷射机上的料斗内，则喷射机将浆料喷射到分段式多级连续加压管道内，利用分段式多级连续加压管道中多个加压器进行加压输送；分段式多级连续加压管道工作方式是，通过蒸汽加热装置产生温度较高的水蒸汽，则在供气设备的作用下，将温度较高的水蒸汽呈压缩状态导入到加压器上的进气管内，并进入到输送管道内，其中从进气管内进入的压缩气体，使输送管道内形成一个负压环境，浆料在负压和高压气体推动下继续沿输送管道行进，在多个加压器的多级加压下实现了浆料的超远距离的运输；其中可利用温度较高的水蒸汽来对输送管道内的浆料进行持续的加湿和升温；保证在超远距离运输后的混凝土浆料具有较高的温度以及湿度，使得混凝土浆料凝固后具有较高的强度；在加压管内部且与进气管的连接处设有相对设置的且为喇叭状的第一耐磨管和第二耐磨管，所述第一耐磨管和第二耐磨管按照浆料运输的先后顺序设置在加压管内部，且第二耐磨管的外端部直径大于第一耐磨管外端部的直径，且第一耐磨管与第二耐磨管之间设有连通进气管和加压管的进气间隙；利用第一耐磨管和第二耐磨管对加压管起到了防撞防磨的作用，避免混凝土浆料在负压和高压气体推动下在加压管进行加压的过程中，混凝土浆料同加压管与进气管的连接处发生剧烈的碰撞而损坏加压器。

作为本发明的一种优选技术方案，在喷浆前对蒸汽加热装置进行调节，其中对蒸汽加热装置进行调节的方法是，首先通过输送泵管组将经水体预加热罐预热后的水体泵入到喷淋头内，并从喷淋头内喷向发热块内，则在发热块的作用下产生大量的水蒸汽，则在供气系统的抽吸作用下将产生的大量水蒸汽吸入到气体混合罐内，并导入到供气主管内，利用供气主管上的温度传感器、水蒸汽浓度传感器和气压表来分别对供气主管上内的混合气体的温度、水蒸汽浓度以及气压进行检测；当气体的温度、水蒸汽浓度同时过高时，则打开气体混合罐上的空气进管的上的开度调节阀，则同步吸入外界空气，来对含有较高温度水蒸汽的气体进行混合，从而起到了对供气主管上内的混合气体进行温度调节和水蒸汽浓度调节的作用。

本发明的有益效果是：1、该种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统，通过上料机将浆料送入到喷射机上的料斗内，则喷射机将浆料喷射到分段式多级连续加压管道内，利用分段式多级连续加压管道中多个加压器进行多级连续加压输送，从而使得能够对混凝土浆料进行；分段式多级连续加压管道工作方式是，通过蒸汽加热装置产生温度较高的水蒸汽，则在供气设备的作用下，将温度较高的水蒸汽呈压缩状态导入到加压器上的进气管内，并进入到输送管道内，其中从进气管内进入的压缩气体，使输送管道内形成一个负压环境，浆料在负压和高压气体推动下继续沿输送管道行进，在多个加压器的多级加压下实现了浆料的超远距离的运输；其中可利用温度较高的水蒸汽来对输送管道内的浆料进行持续的加湿和升温；保证在超远距离运输后的混凝土浆料具有较高的温度以及湿度，使得混凝土浆料凝固后具有较高的强度，使得在喷浆的过程中不会产生大量的粉尘，从而起到了抑制粉尘的作用；在加压管内部且与进气管的连接处设有相对设置的且为喇叭状的第一耐磨管和第二耐磨管，所述第一耐磨管和第二耐磨管按照浆料运输的先后顺序设置在加压管内部，且第二耐磨管的外端部直径大于第一耐磨管外端部的直径，且第一耐磨管与第二耐磨管之间设有连通进气管和加压管的进气间隙；利用第一耐磨管和第二耐磨管对加压管起到了防撞防磨的作用，避免混凝土浆料在负压和高压气体推动下在加压管进行加压的过程中，混凝土浆料同加压管与进气管的连接处发生剧烈的碰撞而损坏加压器，降低了加压器的使用寿命。

2、该种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统，在喷浆前对蒸汽加热装置进行调节，其中对蒸汽加热装置进行调节的方法是，首先通过输送泵管组将经水体预加热罐预热后的水体泵入到喷淋头内，并从喷淋头内喷向发热块内，则在发热块的作用下产生大量的水蒸汽，则在供气系统的抽吸作用下将产生的大量水蒸汽吸入到气体混合罐内，并导入到供气主管内，利用供气主管上的温度传感器、水蒸汽浓度传感器和气压表来分别对供气主管上内的混合气体的温度、水蒸汽浓度以及气压进行检测；当气体的温度、水蒸汽浓度同时过高时，则打开气体混合罐上的空气进管的上的开度调节阀，则同步吸入外界空气，来对含有较高温度水蒸汽的气体进行混合，从而起到了对供气主管上内的混合气体进行温度调节和水蒸汽浓度调节的作用。

该种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统，通过设置特定结构的蒸汽加热装置，能够产生大量的水蒸汽，满足供气设备的气体供应需求，注意是通过水体预加热罐将水体加热到一个较高的温度，然后从喷淋头喷向加热后的发热块中，则会持续产生大量的水蒸汽，则产生的大量的水蒸汽在供气设备的负压作用下吸入到气体混合罐内，并进入到供气设备中，在供气设备的作用下产生压力较高的压缩气体，并将压缩气体泵入到加压器内进行加压，且该装置具有结构简单，制造成本低的特点。并且能够对未被汽化的水体进行回收再利用，将耗水量将至最低，从而起到节约用水的作用。

该种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统，在对供气主管上内的混合气体的温度和水蒸汽浓度进行调节时，将放气管上的第二开关阀打开同时将第一开关阀关闭，当混合气体进行温度和水蒸汽浓度处在合适数值时，将第二开关阀关闭同时将第一开关阀开启，则向加压器内泵入温度和水蒸汽浓度处在合适数值的压缩气体。

该种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统，加压管内部且与进气管的连接处设有相对设置的且为喇叭状的第一耐磨管和第二耐磨管，所述第一耐磨管和第二耐磨管按照浆料运输的先后顺序设置在加压管内部，且第二耐磨管的外端部直径大于第一耐磨管外端部的直径，使得在加压管内从喇叭状的第一耐磨管内喷出的浆料能够直接进入到喇叭状的第二耐磨管内，从而避免了混凝土浆料与免混凝土浆料在负压和高压气体推动下在加压管进行加压的过程中，混凝土浆料同加压管与进气管的连接处发生剧烈的碰撞而损坏加压器，延长了加压器的使用寿命。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统的结构示意图；

图2是本发明一种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统的加压器的结果示意图；

图3是本发明一种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统的局部结构示意图；

图4是本发明一种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统的蒸汽加热装置的结构示意图；

图5是本发明一种煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统的放气管的结构示意图；

图中：1、上料机；2、喷射机；3、分段式多级连续加压管道；4、供气设备；5、加压器；6、输送管道；7、加压管；8、进气管；9、第一耐磨管；10、第二耐磨管；11、进气间隙；12、输气管；13、蒸汽加热装置；14、输气支管；15、第一开关阀；16、放气管；17、气压表；18、蒸汽发生罐；19、水体预加热罐；20、发热块；21、电阻加热丝；22、蒸汽导管；23、喷淋头；24、接水罩；25、导水管；26、输送泵；27、进气孔；38、温度传感器；29、蒸汽浓度传感器；30、气体混合罐；32、空气过滤装置；33、开度调节阀；34、喷头；35、供气主管；36、输送泵管组；37、第二开关阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明一种煤矿井下用加压装置，包括供气设备4、和输送管道6，输送管道6上串联设有多个加压器5；所述供气设备4、输送管道6和多个加压器5组成分段式多级连续加压管道3，所述加压器5包括两端与输送管道6连接的加压管7，所述加压管7上设有进气管8，所述加压管7内部且与进气管8的连接处设有相对设置的且为喇叭状的第一耐磨管9和第二耐磨管10，所述第一耐磨管9和第二耐磨管10按照浆料运输的先后顺序设置在加压管7内部，且第二耐磨管10的外端部直径大于第一耐磨管9外端部的直径，且第一耐磨管9与第二耐磨管10之间设有连通进气管8和加压管7的进气间隙11；所述供气设备4经输气管12与进气管8连接；所述供气设备4的进气端连接有蒸汽加热装置13；

基于该煤矿井下用加压装置的一种超远距离喷浆系统，该系统还包括上料机1和喷射机2，所述上料机1的出料口与喷射机2上的料斗连接；所述分段式多级连续加压管道的进料端与喷射机2的喷射管连接，所述分段式多级连续加压管道3的出料端连接有喷头4。

该煤矿井下用加压装置及超远距离喷浆系统的使用方法是，通过上料机1将浆料送入到喷射机2上的料斗内，则喷射机2将浆料喷射到分段式多级连续加压管7道3内，利用分段式多级连续加压管7道3中多个加压器5进行多级连续加压输送，从而使得能够对混凝土浆料进行；分段式多级连续加压管7道3工作方式是，通过蒸汽加热装置13产生温度较高的水蒸汽，则在供气设备4的作用下，将温度较高的水蒸汽呈压缩状态导入到加压器5上的进气管8内，并进入到输送管道6内，其中从进气管8内进入的压缩气体，使输送管道6内形成一个负压环境，浆料在负压和高压气体推动下继续沿输送管道6行进，在多个加压器5的多级加压下实现了浆料的超远距离的运输；其中可利用温度较高的水蒸汽来对输送管道6内的浆料进行持续的加湿和升温；保证在超远距离运输后的混凝土浆料具有较高的温度以及湿度，使得混凝土浆料凝固后具有较高的强度，使得在喷浆的过程中不会产生大量的粉尘，从而起到了抑制粉尘的作用；在加压管7内部且与进气管8的连接处设有相对设置的且为喇叭状的第一耐磨管9和第二耐磨管10，所述第一耐磨管9和第二耐磨管10按照浆料运输的先后顺序设置在加压管7内部，且第二耐磨管10的外端部直径大于第一耐磨管9外端部的直径，且第一耐磨管9与第二耐磨管10之间设有连通进气管8和加压管7的进气间隙11；利用第一耐磨管9和第二耐磨管10对加压管7起到了防撞防磨的作用，避免混凝土浆料在负压和高压气体推动下在加压管7进行加压的过程中，混凝土浆料同加压管7与进气管8的连接处发生剧烈的碰撞而损坏加压器5，降低了加压器5的使用寿命。

其中，所述第一耐磨管9和第二耐磨管10均是由耐磨合金材料制成的。

其中，所述输气管12包括与供气设备4的出气端连接的供气主管35，所述供气主管35经输气支管14分别与每个加压器5上的进气管8连接；所述输送支管14在靠近进气管8的一端设有第一开关阀15，所述输送支管14上设有放气管16，所述放气管16上设有第二开关阀37；所述供气主管35上设有气压表17，在对供气主管35上内的混合气体的温度和水蒸汽浓度进行调节时，将放气管16上的第二开关阀打开同时将第一开关阀15关闭，当混合气体进行温度和水蒸汽浓度处在合适数值时，将第二开关阀关闭同时将第一开关阀15开启，则向加压器5内泵入温度和水蒸汽浓度处在合适数值的压缩气体。

其中，所述蒸汽加热装置13包括蒸汽发生罐18和水体预加热罐19，所述蒸汽发生罐18的内腔设有锥形的发热块20，所述发热块20内设有电阻加热丝21，所述蒸汽发生罐18的顶部设有蒸汽出管21，所述蒸汽出管21经蒸汽导管22与供气设备4的进气端连接；所述蒸汽发生罐18的内腔顶部设有朝向发热块20的喷淋头23，所述蒸汽发生罐18的内腔底部设有接水罩24，所述接水罩24经导水管25与水体预加热罐19连接，且导水管13上设有输送泵26；所述蒸汽发生罐18的中部设有进气孔27；所述水体预加热罐19经输送泵管组36与喷淋头23水路连通。

其中，所述供气主管35上设有温度传感器28和蒸汽浓度传感器29。

其中，所述蒸汽出管21连接有设有气体混合罐30，所述气体混合罐30上设有空气进管31，所述空气进管31的进气端连接有空气过滤装置32；所述空气进管31上设有开度调节阀33，在喷浆前对蒸汽加热装置13进行调节，其中对蒸汽加热装置13进行调节的方法是，首先通过输送泵26管组将经水体预加热罐19预热后的水体泵入到喷淋头23内，并从喷淋头23内喷向发热块20内，则在发热块20的作用下产生大量的水蒸汽，则在供气系统的抽吸作用下将产生的大量水蒸汽吸入到气体混合罐30内，并导入到供气主管35内，利用供气主管35上的温度传感器38、水蒸汽浓度传感器29和气压表17来分别对供气主管35上内的混合气体的温度、水蒸汽浓度以及气压进行检测；当气体的温度、水蒸汽浓度同时过高时，则打开气体混合罐30上的空气进管的上的开度调节阀33，则同步吸入外界空气，来对含有较高温度水蒸汽的气体进行混合，从而起到了对供气主管35上内的混合气体进行温度调节和水蒸汽浓度调节的作用。

通过设置特定结构的蒸汽加热装置13，能够产生大量的水蒸汽，满足供气设备4的气体供应需求，注意是通过水体预加热罐19将水体加热到一个较高的温度，然后从喷淋头23喷向加热后的发热块20中，则会持续产生大量的水蒸汽，则产生的大量的水蒸汽在供气设备4的负压作用下吸入到气体混合罐30内，并进入到供气设备4中，在供气设备4的作用下产生压力较高的压缩气体，并将压缩气体泵入到加压器5内进行加压，且该装置具有结构简单，制造成本低的特点。并且能够对未被汽化的水体进行回收再利用，将耗水量将至最低，从而起到节约用水的作用。

所述加压管7经法兰或快接插头与输送管道6连接。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。