本实用新型涉及一种用于采空区充填的充填系统。
背景技术：
煤炭占我国能源消费的70％左右，在未来很长的时间内仍是我国工业发展的主要能源。随着煤炭开采量不断增加产生了大量采空区，破坏了水源、地表生态，带来了大量环境问题。老煤炭工业基地随着煤炭资源枯竭，也面临“三下”开采的难题。基于以上原因采空区充填开采逐渐被科技工作者重视，产生了水砂材料充填、矸石充填、胶结材料充填等技术，胶结充填由于整体性好、强度高等优点，成了充填开采的主要研究方向。胶结充填技术主要包含胶结充填材料和充填系统。充填系统一般根据充填材料原材料的性状及制备流程设计。高效、可靠的充填系统是充填材料在工业化应用的保证。
李凤义、陈维新在专利号为CN103319123A，名称为《粉煤灰基胶结充填材料及其制备方法》的专利中记载了一种粉煤灰基胶结充填材料，该粉煤灰基胶结充填材料包括450～485份废弃粉煤灰、705～725份井下废水、15～20份活化剂、4～6份石灰、32～40份脱硫石膏(含5％～10％水分)、11～14份早强剂、90～112份硫铝酸盐水泥和128～148份复合硅酸盐水泥。合理设计粉煤灰基胶结充填材料所对应的充填系统则能够解决粉煤灰基胶结充填材料在工业化应用的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是要解决粉煤灰基胶结充填材料在工业化应用中产生的堵管率高、效率较低的问题，而提供一种针对粉煤灰胶结材料的充填系统。
本实用新型粉煤灰基胶结材料充填系统包括粉煤灰仓、一号水泥仓、二号水泥仓、水池、离心泵、螺旋输送机、(深槽)挡边皮带、罗茨风机、螺旋计量秤、活化搅拌装置和成浆搅拌装置，皮带秤经(深槽)挡边皮带与活化搅拌装置的填料口相连，水池经水管与活化搅拌装置的进水口相连，粉煤灰仓的下方设置有一号螺旋计量秤，一号螺旋计量秤经输送带与料斗的入口相连，料斗的底部与罗茨风机相连，位于料斗底部的出口经输送管与活化搅拌装置的粉煤灰入口相连通，活化搅拌装置的出口经转浆管路与成浆搅拌装置的浆料入口相连，一号水泥仓和二号水泥仓的下方均设置有二号螺旋计量秤，二号螺旋计量秤经螺旋输送机与成浆搅拌装置的水泥入口相连，输浆管路的一端与成浆搅拌装置的出口相连，输浆管路的另一端与待填充的采空区相连，在输浆管路中设置有输送泵和压风机。
本实用新型用于粉煤灰基胶结充填材料工业化应用的充填系统通过对仓储系统、运料系统、计量系统、活化制浆搅拌系统、泵风联合输浆系统的优化设计，从而能够方便快捷的进行运料、活化、制浆和输送，充填效率高。利用该充填系统将粉煤灰基胶结材料输送入充填地点后能够保证材料性能，同时可为其他充填材料的充填系统提供参考。
本实用新型用于粉煤灰基胶结充填材料工业化应用的充填系统的投入低、堵管率低、效率高。针对不同性状、用量的原材料合理选择了储存、计量、运料系统，并根据充填材料制浆工艺将粉煤灰先在活化搅拌装置活化后再泵送入成浆搅拌装置制成充填浆料，以上系统协调运作能够连续制得充填浆料，提高了充填效率。泵风联合输浆系统可以从始至终赋予浆液充足的动能从而大大降低堵管率。本实用新型主要应用于粉煤灰基胶结材料的工业化应用。
附图说明
图1为本实用新型粉煤灰基胶结材料充填系统的结构示意图，其中A为待采区域，B为采空区。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式粉煤灰基胶结材料充填系统包括粉煤灰仓1、一号水泥仓2、二号水泥仓3、水池10、螺旋输送机7、皮带秤4、(深槽)挡边皮带5、罗茨风机8、多个螺旋计量秤、活化搅拌装置14和成浆搅拌装置15，皮带秤4经(深槽)挡边皮带5与活化搅拌装置14的填料口相连，水池10经水管13与活化搅拌装置14的进水口相连，粉煤灰仓1的下方出口设置有一号螺旋计量秤6，一号螺旋计量秤6经输送带与料斗11的入口相连，料斗11的底部与罗茨风机8相连，位于料斗11底部的出口经输灰管路9与活化搅拌装置14的粉煤灰入口相连通，活化搅拌装置14的出口经转浆管路22与成浆搅拌装置15的浆料入口相连，一号水泥仓2和二号水泥仓3的下方均设置有二号螺旋计量秤16，二号螺旋计量秤16经螺旋输送机7与成浆搅拌装置15的水泥入口相连，输浆管路23的一端与成浆搅拌装置15的出口相连，输浆管路23的另一端与待填充的采空区B相连，在输浆管路23中设置有输送泵17和压风机18。
本实用新型用于粉煤灰基胶结充填材料工业化应用的充填系统主要包括仓储系统、运料系统、计量系统、活化制浆搅拌系统、泵风联合输浆系统。仓储系统用于粉状料的储存，主要包括粉煤灰仓、一号水泥仓和二号水泥仓。运料系统用于将原材料运送到搅拌装置中，主要由离心泵、螺旋输送机、深槽挡边皮带、罗茨风机和输灰管路等组成。计量系统用于对原材料的计量，主要由螺旋计量秤、皮带秤、电磁流量计组成。活化制浆搅拌系统主要由两套搅拌设备和转载泵、转载管路组成，两套搅拌装置分别是粉煤灰活化搅拌装置和成浆搅拌装置。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是在水管13中设置有离心泵。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是在转浆管路22中设置有转载泵12。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是在输浆管路23中设置有电磁流量计。
实施例：本实施例粉煤灰基胶结材料充填系统包括粉煤灰仓1、一号水泥仓2、二号水泥仓3、水池10、螺旋输送机7、皮带秤4、(深槽)挡边皮带5、罗茨风机8、多个螺旋计量秤、活化搅拌装置14和成浆搅拌装置15，皮带秤4经(深槽)挡边皮带5与活化搅拌装置14的填料口相连，水池10经水管13与活化搅拌装置14的进水口相连，粉煤灰仓1的下方出口设置有一号螺旋计量秤6，一号螺旋计量秤6经输送带与料斗11的入口相连，料斗11的底部与罗茨风机8相连，位于料斗11底部的出口经输灰管路9与活化搅拌装置14的粉煤灰入口相连通，活化搅拌装置14的出口经转浆管路22与成浆搅拌装置15的浆料入口相连，一号水泥仓2和二号水泥仓3的下方均设置有二号螺旋计量秤16，二号螺旋计量秤16经螺旋输送机7与成浆搅拌装置15的水泥入口相连，输浆管路23的一端与成浆搅拌装置15的出口相连，输浆管路23的另一端与待填充的采空区B相连，在输浆管路23中设置有输送泵17和压风机18，在输浆管路23中还设置有阀门控制阀，在压风机与输浆管路23之间的支路上也设有控制阀。
本实施例在水管13中设置有离心泵，在转浆管路22中设置有转载泵12。
应用本实施例粉煤灰基胶结材料充填系统的充填工艺如下：
充填前，先将水池中的水通过离心泵泵送、流量计计量后注入到活化搅拌装置，同时将粉煤灰仓中的粉煤灰在螺旋计量后通过罗茨风机风力运送至活化搅拌装置，然后将活化剂在皮带秤计量后通过深槽挡边皮带送入活化搅拌装置，搅拌后陈放，为了防止浆液沉底，陈放时间内每隔30～60min搅拌5min。完成活化过程后将散装脱硫石膏和石灰通过皮带秤、深槽挡边皮带运至活化搅拌装置。搅拌10min～20min制成活化后灰浆。
需要充填时，通过转载泵送至成浆搅拌装置中，然后将二号水泥仓中的硫铝酸盐水泥和一号水泥仓中的普通硅酸盐水泥(通过计量螺旋7计量)及早强剂通过螺旋输送机输送至成浆搅拌装置中，搅拌10min～20min后制成充填成浆，开动输送泵并打开控制阀开始输送充填成浆。同时，还可以再设置一套成浆搅拌装置中重复上述工艺，待第一个搅拌装置泵送完成后，即可对第二个成浆搅拌装置里的成浆进行泵送。依次完成交替循环，实现半连续制浆。当充填终止时，成浆搅拌装置中的浆料输送完毕后关闭控制阀，打开风机与控制阀，将剩余浆液鼓入充填地点。
利用本实施例的充填系统能够实现粉煤灰基胶结材料的原材料运送、计量、活化和制浆，最后搅拌成浆输送入充填地点，能够最大限度的保证充填材料配比的精确性，泵风联合输浆系统中的压风装置可以及时排尽管路残液，有效降低堵管率。