一种矿用灌浆系统以及施工工艺的制作方法

本发明属于煤矿灌浆领域，具体为一种矿用灌浆系统及其施工工艺。

背景技术：

煤矿的开采区经常会存在采空区，且在回采期间经常会发生塌方并与上覆采空区塌通，容易形成漏风通道，在负压作用下极易导致采空区内有毒有害气体下泄。另外踩空区内存在破碎遗煤，密闭内、外压力大容易形成漏风环境，具备了自然发火的条件，根据《煤矿安全规程》二百三十二条规定：开采容易自燃和自燃的煤层时，必须对采空区等空隙采取预防性灌浆或全部充填。所以相关工作人员对这些问题进行了研究。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述采空区自然发火以及上覆踩空有毒有害气体下泄的问题，提供了一种矿用灌浆系统及其施工工艺。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种矿用灌浆系统，包括贮土场、泥浆搅拌池、集浆池和水泵房，所述贮土场通过泥浆沟与所述泥浆搅拌池连接，所述泥浆搅拌池通过泥浆沟与所述集浆池连接，所述集浆池的出口通过高压注浆泵连接有灌浆管，所述泥浆搅拌池中设置有搅拌机，所述集浆池中设有泥浆泵，所述水泵房包括第一出水口和第二出水口，所述第一出水口通过管路连接至所述贮土场，所述第二出水口通过管路并联至所述高压注浆泵的出口处。所述泥浆搅拌池起到将水和土进一步搅拌均匀的作用，所述集浆池能暂时缓存从泥浆搅拌池流出的泥浆。

优选的，所述泥浆搅拌池的池底从出口到入口的方向设有2%-5%的坡度；所述集浆池的池底从出口到入口的方向设有5%-10%的坡度。设置坡度太大，出浆流速太快容易堵塞出口，设置坡度太小会导致流速太小，影响灌浆进程，在这两个坡度泥浆的流速刚好。

优选的，所述第一出水口连接的管路的末端连接有水枪。水枪能增大水速，加快和泥速度。

优选的，所述泥浆搅拌池的入口设置有箅子。所述箅子起到了过滤的作用，泥浆中的垃圾或者较大的石块能被过滤掉。从而避免泥浆中的石块或者垃圾损坏搅拌机或者泥浆泵。

优选的，所述第一出水口和第二出水口处均设有阀门。阀门使整个系统更加好操作，更人性化。

更优选的，所述矿用灌浆系统还包括绞车，所述绞车通过皮带带动所述搅拌机工作；所述贮土场上方搭建有栈桥，所述灌浆系统还包括取土场，所述取土场与所述贮土场之间搭建有轨道，所述轨道上运行有至少一辆矿车。工作人员可以站在栈桥上工作，能更直观更全面的看到这个系统的工作状态，进行更好的操控。

一种矿用灌浆的施工工艺，是通过本发明所述的一种矿用灌浆系统实现的，具体步骤如下：

在地面集中修建所述矿用灌浆系统，在采空区上方钻好灌浆孔；

沿轨道将取土场的土利用矿车运输至贮土场，将绞车与搅拌机相连接，将灌浆管的末端伸入步骤中的灌浆孔；

将所述水泵房的第一出水口处的阀门打开，并将所述水泵房的第二出水口的阀门关闭，开启绞车、泥浆泵和高压注浆泵，工作人员手持水枪）且站在所述栈桥上朝所述贮土场的土冲刷；

步骤的泥浆通过泥浆沟并穿过箅子流至所述泥浆搅拌池中，所述搅拌机将泥浆搅拌均匀之后，泥浆穿过集浆池并利用高压注浆泵加压，最后穿过灌浆孔泵入采空区；

当灌浆完成后，关闭水泵房的第一出水口处的阀门，开启所述水泵房的第二出水口的阀门，用水将灌浆管冲刷干净。

工作人员通过手持水枪能对贮土场的土进行有方向性的冲刷，水速也起到了一定的搅拌的作用，省去了初步的搅拌作用，使接下来泥浆搅拌池的搅拌机更加省时省力，加快灌浆进程。且工作人员站在栈桥上，站得高看的远，故能跟更全面的监视整个系统的工作状态，而且能更全面均匀的冲刷泥土，并及时发现问题解决问题。

本发明的有益效果是：成本低，利用煤矿现有的资源条件制作完成，系统好操作，灌浆快；通过本发明所述的施工工艺能快速完成灌浆工作，从而很好的预防采空区自然发火，有效降低上覆采空区有毒有害气体的下泄的可能性；保障了煤矿安全生产，节省人力物力财力，保证了工人的人身安全，具有较高的经济效益。

附图说明

图1为本发明所述的一种矿用灌浆系统的示意图。

图中：1-贮土场；2-泥浆搅拌池；3-集浆池；4-水泵房；5-泥浆沟；6-高压注浆泵；7-灌浆管；8-第一出水口；9-第二出水口；10-水枪；11-阀门；12-绞车；13-取土场；14-轨道；15-矿车。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见附图1，现对本发明提供的一种矿用灌浆系统以及施工工艺进行说明。

一种矿用灌浆系统，如图1所示，包括贮土场1、泥浆搅拌池2、集浆池3和水泵房4，所述贮土场1通过泥浆沟5与所述泥浆搅拌池2连接，所述泥浆搅拌池2通过泥浆沟5与所述集浆池3连接，所述集浆池3的出口通过高压注浆泵6连接有灌浆管7，所述泥浆搅拌池2中设置有搅拌机，所述集浆池3中设有泥浆泵，所述水泵房4包括第一出水口8和第二出水口9，所述第一出水口8通过管路连接至所述贮土场1，所述第二出水口9通过管路并联至所述高压注浆泵6的出口处。在本实施例中，所述泥浆搅拌池2池身长15m，宽1m，深1m；所述集浆池3用砖块砌筑，集浆池3的池身长6m，宽2m，深5m，且集浆池3的标高是根据泥浆泵的吸程高度和泥浆沟5的坡降确定的，且所述贮土场1与所述泥浆搅拌池2之间的泥浆以及泥浆搅拌池2和集浆池3之间的泥浆沟5均设有一定的坡度以便于泥浆的流动，从而加快灌浆速度。

进一步的，作为本发明所述的一种矿用灌浆系统的一种具体实施方式，所述泥浆搅拌池2的池底从出口到入口的方向设有2%-5%的坡度；所述集浆池3的池底从出口到入口的方向设有5%-10%的坡度。设置坡度太大，出浆流速太快容易堵塞出口，设置坡度太小会导致流速太小，影响灌浆进程，在这两个坡度泥浆的流速刚好。

进一步的，作为本发明所述的一种矿用灌浆系统的一种具体实施方式，所述第一出水口8连接的管路的末端连接有水枪10。水枪10能增大水速，加快和泥速度。

进一步的，作为本发明所述的一种矿用灌浆系统的一种具体实施方式，所述泥浆搅拌池2的入口设置有箅子。所述箅子起到了过滤的作用，泥浆中的垃圾或者较大的石块能被过滤掉，进而能防止损坏搅拌机和泥浆泵。

进一步的，作为本发明所述的一种矿用灌浆系统的一种具体实施方式，所述第一出水口8和第二出水口9处均设有阀门11。阀门11使整个系统更加好操作，更人性化。

进一步的，作为本发明所述的一种矿用灌浆系统的一种具体实施方式，所述矿用灌浆系统还包括绞车12，所述绞车12通过皮带带动所述搅拌机工作；所述贮土场1上方搭建有栈桥，所述灌浆系统还包括取土场13，所述取土场13与所述贮土场1之间搭建有轨道14，所述轨道14上运行有至少一辆矿车15。工作人员可以站在栈桥上工作，能更直观更全面的看到这个系统的工作状态，进行更好的操控。

一种矿用灌浆的施工工艺，是通过本发明所述的一种矿用灌浆系统实现的，具体步骤如下：

在地面集中修建所述矿用灌浆系统，在采空区上方钻好灌浆孔；根据规定所述灌浆孔的孔径设为108mm，这完全可以满足灌浆的要求；

沿轨道14将取土场13的土利用矿车15运输至贮土场1，将绞车12与搅拌机相连接，将灌浆管7的末端伸入步骤中的灌浆孔；

将所述水泵房4的第一出水口8处的阀门11打开，并将所述水泵房4的第二出水口9的阀门11关闭，开启绞车12、泥浆泵和高压注浆泵6，工作人员手持水枪10）且站在所述栈桥上朝所述贮土场1的土冲刷；

步骤的泥浆通过泥浆沟5并穿过箅子流至所述泥浆搅拌池2中，所述搅拌机将泥浆搅拌均匀之后，泥浆排入集浆池3，集浆池3内的泥浆泵将泥浆泵出集浆池3外并利用高压注浆泵6加压，最后穿过灌浆孔泵入采空区；

当灌浆完成后，关闭水泵房4的第一出水口8处的阀门11，开启所述水泵房4的第二出水口9的阀门11，用水将灌浆管7冲刷干净。

工作人员通过手持水枪10能对贮土场1的土进行有方向性的冲刷，水速也起到了一定的搅拌的作用，省去了初步的搅拌作用，使接下来泥浆搅拌池2的搅拌机更加省时省力，加快灌浆进程。且工作人员站在栈桥上，站得高看的远，故能跟更全面的监视整个系统的工作状态，而且能更全面均匀的冲刷泥土，并及时发现问题解决问题。

进一步的，作为本发明所述的一种矿用灌浆系统的一种具体实施方式，所述取土场13的土为黄土。黄土资源较丰富，取材方便且成本较低，又能实现本发明中灌浆起到的作用。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。