一种矿山井下充填料浆防离析装置的制作方法

1.本发明涉及采矿技术领域，更具体的是涉及矿山井下充填技术领域。


背景技术：

2.充填采矿法已被广泛的应用在矿山井下开采中，通常随着回采工作面的推进，逐步采用充填料浆将空区填实，从而确保回采安全和防止矿石采完后地表出现塌陷等问题；此外，部分矿山采用下向充填采矿法回采矿石，如金川矿山采用下向分层充填采矿法回采矿石，上分层矿石采完充填后作为下分层顶板，然后在下分层回采矿石，因此上分层顶板充填体的质量是否合格直接影响着下分层矿石的安全回采。
3.目前矿山井下充填时，充填料浆通常采用充填管从地表充填搅拌站输送至井下回采空区进行充填，且考虑到充填接顶要求，充填管需要布置在空区顶部，充填时料浆自下而上充满整个空区，但是由于管道输送路线长，充填料浆从地表经充填管进入空区后会产生不同程度的离析，且充填料浆经过充填管出口直接落到空区中，再次因料浆下落高差导致充填料浆发生离析，而料浆离析直接造成充填体强度不够、充填进路出现砂子顶板、顶板脱层等安全隐患，严重的影响井下矿石的安全回采。
4.考虑到以上存在的各种问题，设计一种新的矿山井下充填料浆防离析装置显得尤为重要。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：为了解决充填料浆在远距离输送和充入空区时发生离析，导致充填质量不合格的技术问题，本发明提供一种矿山井下充填料浆防离析装置。
6.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
7.一种矿山井下充填料浆防离析装置，包括依次连接的法兰盘、变径管、防离析筒体和半圆式斜溜管，所述变径管的小口端与法兰盘相连，所述变径管的大口端与防离析筒体相连，所述防离析筒体内沿着防离析筒体轴向设有多圈缓冲结构，所述缓冲结构朝向防离析筒体入口的一端为大口径，所述缓冲结构朝向防离析筒体出口的一端为小口径，所述防离析筒体的出料端为半开口式，所述防离析筒体的出料端连接半圆式斜溜管。
8.进一步地，所述变径管为锥形管道，并通过法兰盘连接充填管。
9.进一步地，所述缓冲结构由多个定向缓冲板围合而成，且相邻的两个定向缓冲板之间间隔设置。
10.进一步地，每圈所述的定向缓冲板以防离析筒体轴心为中心均匀分布在筒体内壁上，所述定向缓冲板一端固定在防离析筒体内壁，另一端倾向防离析筒体中心方向。
11.进一步地，所述防离析筒体的出料端上半部分设有用于封闭的消能板。
12.进一步地，所述防离析筒体外壁设有挂钩。
13.本发明的有益效果如下：
14.1.本发明的防离析装置结构简单、安装方便，可以有效的防止充填料浆发生离析，
保证充填结顶，确保了充填体质量符合要求，保障了井下的安全生产。
15.2.本发明通过在防离析筒体中设置定向缓冲板，对高速而下的料浆进行缓冲并向筒体中心汇集，汇集的同时对料浆起到了再次搅拌混合的作用，使已经发生部分离析的浆料再次混合，通过多次的混合后可进一步起到防离析作用。
16.3.本发明通过在防离析筒体和充填管之间设置变径管，可以起到缓冲作用，减少内部压力，避免对装置产生破坏同时有利于减少堵塞情况发生。
17.4.本发明通过在防离析筒体出料端设置半圆式斜溜管，料浆经半圆式斜溜管引流至充填空区底板，避免了因料浆下落高差造成的离析现象，同时由于半圆式斜溜管为敞开式，充填料浆在空区自下而上充填过程中也不会出现堵塞现象。
18.5.本发明通过在防离析筒体出料端设置消能板，可以将防离析筒体的出料端上半部分封闭，防止高压流体直接喷出去，从而使料浆能沿着敞开的半圆式斜溜管流下，防止料浆直接落地造成离析。
附图说明
19.图1是本发明的整体结构示意图；
20.图2是本发明内部结构的主视图；
21.图3是定向缓冲板的结构示意图；
22.附图标记：1-法兰盘，2-变径管，3-防离析筒体，4-定向缓冲板，5-挂钩，6-消能板，7-半圆式斜溜管。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例和附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.实施例1
25.如图1到3所示，本实施例提供一种矿山井下充填料浆防离析装置，包括依次连接的法兰盘1、变径管2、防离析筒体3和半圆式斜溜管7。
26.所述变径管2通过法兰盘1连接料浆充填管，所述变径管2的小口端与法兰盘1相连，所述变径管2的大口端与防离析筒体3相连，具体地，所述法兰盘1通过焊接的形式和变径管2连接，所述变径管2小口端直径与料浆充填管直径相等，所述变径管2大口端直径大于料浆充填管直径，所述变径管2优选为锥形管道。
27.本发明中，料浆充填管里面是高压的混凝土料浆，由于防离析筒体3轴向设有多圈缓冲结构，实际通过防离析筒体3的净断面会减小，如果没有变径管2，直接设置缓冲结构会出现压力过大爆管或堵塞的情况，因此，本发明通过变径管2的设置可以起到缓冲作用，减少内部压力，避免对装置产生破坏同时有利于减少堵塞情况发生。
28.所述防离析筒体3内沿着防离析筒体3轴向设有多圈缓冲结构，所述缓冲结构朝向防离析筒体3入口的一端为大口径，所述缓冲结构朝向防离析筒体3出口的一端为小口径；具体地，所述缓冲结构由多个定向缓冲板4围合而成，且相邻的两个定向缓冲板4之间间隔设置，每圈所述的定向缓冲板4以防离析筒体3轴心为中心均匀分布在筒体内壁上，所述定
向缓冲板4一端固定在防离析筒体3内壁，另一端倾向防离析筒体3中心方向。
29.本发明中，定向缓冲板4采用钢板，由于定向缓冲板4围合形成的缓冲结构是收口状的，这样可以对料浆进行缓冲并往中间汇集，汇集的同时对料浆起到了再次搅拌混合的作用。
30.所述的防离析筒体3为圆柱形，且筒体直径大于充填管直径，一端为入料端，另一端为出料端，所述入料端和变径管2通过焊接的形式连接，所述出料端为半开口式，所述防离析筒体3的出料端上半部分设有用于封闭的消能板6，所述防离析筒体3的出料端焊接半圆式斜溜管7。
31.本发明中，半圆式斜溜管7的流动通道是敞开的，相比于整圆形的管道而言，当充填体淹没管道的时候不会造成管道堵塞，本发明中敞开的半圆式斜溜管7因为管道是敞开的，随着充填高度上升不会出现管道堵管问题。此外，消能板6可以将防离析筒体3的出料端上半部分封闭，可以防止高压流体直接喷出去，从而使料浆能沿着敞开的半圆式斜溜管7流下，防止料浆直接落地造成离析。
32.本发明的工作原理为：
33.充填前，将本发明的防离析装置通过挂钩5固定在顶板上，然后依据空区的高度将半圆式斜溜管7下端置于空区底板上，安装后的半圆式斜溜管7为倾斜状态，且倾角小于物料的堆积角，当倾角小后，料浆和地面冲击也小，可进一步防止离析，从下往上充填堆积时也会按照自然倾角堆积。
34.充填时，防离析筒体3中的定向缓冲板4对高速而下的料浆进行缓冲并向筒体中心汇集，汇集的同时对料浆起到了再次搅拌混合的作用，料浆通过防离析筒体3流到敞开的半圆式斜溜管7，再经半圆式斜溜管7将料浆引流至充填空区底板，避免了因料浆下落高差造成的离析现象，同时由于半圆式斜溜管7为敞开式，充填料浆在空区自下而上充填过程中也不会出现堵塞现象，可以有效的保证充填结顶，从而确保了充填体质量符合要求，保障了井下的安全生产。