一种可及时搅拌充填速凝注浆材料的二级搅拌装置的制作方法

1.本技术涉及搅拌装置，具体地，涉及一种可及时搅拌充填速凝注浆材料的二级搅拌装置。


背景技术：

2.目前煤矿采空区的治理主要手段是通过钻孔将浆液输送至采空区，浆液主要为水泥粉煤灰和掺加剂等材料组成，在对浆液进行搅拌时需要用到，速凝注浆材料的二级搅拌装置。
3.现有技术中，速凝注浆材料的二级搅拌装置，在使用时，速凝注浆材料不能够及时的进行搅拌充填，在井的充填治理中，针对无人地下空间的治理时，该材料由于速凝时间过短，地面以上混合搅拌时间受到严格的限制，传统二级搅拌装置不能达到随冲随用的效果。由于浆液具备很强的流动性，为保证治理区域内的充填质量，需要在治理区域帷幕边界，将浆液固存在一定区域内，而帷幕的快速成型就需要向浆液中添加速凝剂形成速凝注浆材料，速凝剂的添加腐蚀着输送管线和浆液泵送设备同时一级搅拌装置搅拌的速凝注浆材料集中从注浆口堆积进入，导致增加了出料管、注浆口的堵塞概率，影响到治理的连续性影响治理效率。另外，二级搅拌装置为固定壳体，不能够根据需求对搅拌浆液的搅拌量进行调节，通用性低。此外，含有速凝剂的浆体对注浆泵机会产生不可逆损害，降低了注浆泵机的使用寿命，因此，急需一种可及时搅拌充填速凝注浆材料的二级搅拌装置来解决上述出现的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本技术目的是提供一种可及时搅拌充填速凝注浆材料的二级搅拌装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了实现上述目的，本技术提供了一种可及时搅拌充填速凝注浆材料的二级搅拌装置，包括：
6.二级搅拌主体，二级搅拌主体侧壁设置有用于将至少两个一级搅拌装置搅拌的速凝注浆材料送至二级搅拌主体内部的输料管，二级搅拌主体底部设置有用于将二级搅拌主体搅拌的速凝注浆材料送至采空区的出料管，出料管上设置有阀门；
7.二级搅拌主体内壁上侧中心位置处设置有转动柱，转动柱侧壁设置有一级搅拌叶片，转动柱底部设置有置于一级搅拌叶片下方的二级搅拌叶片，输料管用于使从一级搅拌装置喷出的速凝注浆材料对一级搅拌叶片进行冲击使一级搅拌叶片带动转动柱和二级搅拌叶片转动对速凝注浆材料进行及时搅拌并使搅拌后的注浆材料从出料管流出充填至采空区内部。
8.进一步地，二级搅拌主体底部设置有锥形板，出料管设置在锥形板底部，二级搅拌叶片底部设置有三级搅拌叶片，三级搅拌叶片底部设置有搅拌轴，搅拌轴侧壁设置有用于将二级搅拌主体搅拌的速凝注浆材料导向至出料管内部的螺旋叶片，螺旋叶片的外径从上
到下依次减小，螺旋叶片底部深入出料管内部，螺旋叶片与出料管内壁连接处设置有缝隙。
9.进一步地，锥形板顶部与二级搅拌主体底部之间设置有拼接板，拼接板侧壁分别与二级搅拌主体、锥形板之间均对称设置有连接组件，二级搅拌叶片分别与转动柱、三级搅拌叶片之间可拆卸连接。
10.进一步地，二级搅拌叶片包括二级搅拌柱，二级搅拌柱顶部设置有螺纹母头，二级搅拌柱底部设置有螺纹公头，二级搅拌柱侧壁设置有二级叶片，转动柱环形侧面下侧设置有外螺纹，三级搅拌叶片顶部设置有内螺纹，二级搅拌柱通过螺纹公头、螺纹母头分别与内螺纹、外螺纹之间通过螺纹相连接。
11.进一步地，连接组件包括设置在二级搅拌主体侧壁或者锥形板侧壁的连接块，拼接板侧壁靠近连接块的一侧设置有固定块，连接块靠近固定块的一侧开设有衔接孔，固定块靠近连接块的一侧设置有与衔接孔相匹配的衔接柱，连接块侧壁设置有施力杆，施力杆端部设置有插入连接块内部的拉动柱，衔接柱靠近拉动柱侧一侧开设有止动孔，拉动柱端部设置有与止动孔相匹配的止动柱，拉动柱侧壁套设有置于连接块内部且用于推动止动柱插入止动孔内部对连接块和固定块之间进行固定的卡紧弹簧。
12.进一步地，衔接柱侧壁设置有从顶部向靠近止动柱一侧斜向下倾斜的第一斜面，止动柱端部设置有与第一斜面相匹配的第二斜面，止动孔内部设置有与第二斜面相匹配的第三斜面，卡紧弹簧回位时第二斜面的下端与衔接孔内壁在同一竖直面上。
13.进一步地，连接块内部开设有与衔接孔相连通的导向孔，止动柱直径与止动孔内径相匹配，卡紧弹簧置于导向孔内部，衔接孔内壁嵌入有导向块，止动柱顶部开设有与导向块相匹配的导向槽，止动柱底部设置有移动块，连接块内部开设有与移动块相匹配的移动槽，导向块与连接块之间设置有螺栓。
14.进一步地，连接块侧壁开设有连接孔，连接孔内部设置有内螺纹，施力杆靠近连接块的一端为螺纹柱，施力杆与连接块之间通过螺纹相连接，螺纹柱直径大于导向孔的内径，导向孔与连接孔不连通。
15.进一步地，拼接板上端面与二级搅拌主体下端面相匹配，拼接板下端面与锥形板上端面相匹配，拼接板两端均设置有定位柱，二级搅拌主体和锥形板靠近拼接板的一侧均开设有与定位柱相匹配的定位孔。
16.进一步地，二级搅拌主体一侧设置有用于放置速凝剂的储存桶，储存桶与二级搅拌主体之间设置有导向管，导向管上设置有用于将速凝剂送至输料管内部的泵体。
17.根据本技术的一种可及时搅拌充填速凝注浆材料的二级搅拌装置，
18.通过使用输料管对从一级搅拌装置喷出的速凝注浆材料导向至二级搅拌主体内部并对一级搅拌叶片进行冲击使一级搅拌叶片带动转动柱和二级搅拌叶片转动对速凝注浆材料进行及时搅拌并使搅拌后的注浆材料从出料管流出充填至采空区内部，起到对凝注浆材料随充随用的作用，能够对注浆材料起到及时搅拌充填的作用，可以在无人的采空区的治理上在地面以上混合搅拌时间不受到限制，从一级搅拌装置喷出的速凝注浆材料对一级搅拌叶片进行冲击，从而对速凝注浆材料进行均匀分散至二级搅拌主体内部，防止速凝注浆材料堆积，防止输料管处的注浆口堵塞，同时使用螺旋叶片对速凝注浆材料进行引流至出料管内部，从而防止出料管处堵塞；
19.通过使用二级搅拌叶片便于与三级搅拌叶片和转动柱进行连接，从而便于对二级
搅拌叶片进行安装操作，同时二级搅拌叶片可根据拼接板的数量进行增加或者减少，二级搅拌叶片与二级搅拌叶片之间通过其上的螺纹公头与螺纹母头进行螺纹拼接操作，同时拼接板可根据需要搅拌的速凝注浆材料的搅拌量进行增加或者减少，提高通用性，同时可根据浆液混合速凝时间和现场注浆泵机输送速率，从而通过增减拼接板调整二级搅拌主体的体积对搅拌量进行控制以控制搅拌时间；
20.通过使用储存桶、泵体和导向管，避免速凝剂经过注浆泵机，从而提高注浆泵机的使用寿命。
附图说明
21.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
22.图1为根据本技术一实施例的一种可及时搅拌充填速凝注浆材料的二级搅拌装置与一级搅拌装置连接处的结构示意图；
23.图2为根据本技术一实施例的一种可及时搅拌充填速凝注浆材料的二级搅拌装置中二级搅拌主体的正视剖视图；
24.图3为根据本技术一实施例的一种可及时搅拌充填速凝注浆材料的二级搅拌装置中拼接板与拼接板连接处的正视剖视图；
25.图4为根据本技术一实施例的图2中a的放大图；
26.图5为根据本技术一实施例的图4中c的放大图；
27.图6为根据本技术一实施例的图2中b的放大图；
28.图7为根据本技术一实施例的一种可及时搅拌充填速凝注浆材料的二级搅拌装置中二级搅拌叶片推动浆体内部运转示意图；
29.图中：1、一级搅拌装置；101、料仓；102、螺旋进料装置；103、搅拌桶；104、注浆泵机；105、连通管；2、水箱；3、二级搅拌主体；301、采空区；4、转动柱；5、一级搅拌叶片；6、输料管；61、储存桶；62、导向管；63、泵体；7、拼接板；8、二级搅拌叶片；81、二级搅拌柱；811、螺纹母头；82、二级叶片；83、螺纹公头；9、锥形板；10、三级搅拌叶片；11、搅拌轴；12、螺旋叶片；13、出料管；14、阀门；15、定位柱；16、定位孔；17、连接块；18、连接孔；19、施力杆；20、拉动柱；21、卡紧弹簧；22、导向孔；23、固定块；231、止动孔；24、衔接柱；241、第一斜面；25、衔接孔；26、导向槽；27、止动柱；271、第二斜面；28、螺栓；29、导向块；30、移动块；31、移动槽。
具体实施方式
30.为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。
31.如图1所示，本技术提供一种技术方案：一种可及时搅拌充填速凝注浆材料的二级搅拌装置，包括：
32.二级搅拌主体3，二级搅拌主体3侧壁设置有用于将至少两个一级搅拌装置1搅拌的速凝注浆材料送至二级搅拌主体3内部的输料管6，二级搅拌主体3底部设置有用于将二级搅拌主体3搅拌的速凝注浆材料送至采空区301的出料管13，出料管13上设置有阀门14；
33.二级搅拌主体3内壁上侧中心位置处设置有转动柱4，转动柱4侧壁设置有一级搅
拌叶片5，转动柱4底部设置有置于一级搅拌叶片5下方的二级搅拌叶片8，输料管6用于使从一级搅拌装置1喷出的速凝注浆材料对一级搅拌叶片5进行冲击使一级搅拌叶片5带动转动柱4和二级搅拌叶片8转动对速凝注浆材料进行及时搅拌并使搅拌后的注浆材料从出料管13流出充填至采空区301内部，该设计通过使用输料管6对从一级搅拌装置1喷出的速凝注浆材料导向至二级搅拌主体3内部并对一级搅拌叶片5进行冲击使一级搅拌叶片5带动转动柱4和二级搅拌叶片8转动对速凝注浆材料进行及时搅拌并使搅拌后的注浆材料从出料管13流出充填至采空区301内部，起到对凝注浆材料进行随充随用的作用，能够对注浆材料起到及时搅拌充填的作用，可以在无人的采空区301的治理上在地面以上混合搅拌时间不受到限制。
34.参照图2和图3，二级搅拌主体3底部设置有锥形板9，出料管13设置在锥形板9底部，二级搅拌叶片8底部设置有三级搅拌叶片10，三级搅拌叶片10底部设置有搅拌轴11，搅拌轴11侧壁设置有用于将二级搅拌主体3搅拌的速凝注浆材料导向至出料管13内部的螺旋叶片12，螺旋叶片12的外径从上到下依次减小，螺旋叶片12底部深入出料管13内部，螺旋叶片12与出料管13内壁连接处设置有缝隙，该设计通过使一级搅拌装置1喷出的速凝注浆材料对一级搅拌叶片5进行冲击，从而对速凝注浆材料进行均匀分散至二级搅拌主体3内部，防止输料管6处的注浆口堵塞，降低注浆口处的堵塞概率，同时使用螺旋叶片12对速凝注浆材料进行引流至出料管13内部，从而防止出料管13处堵塞，降低出料管13处的堵塞概率，旋叶片的外径从上到下依次减小，从而方便速凝注浆材料引流至出料管13内部，并对出料管13内部的速凝注浆材料进行向下引流输送，进一步防止出料管13堵塞，降低出料管13处的堵塞概率，锥形板9顶部与二级搅拌主体3底部之间设置有拼接板7，拼接板7侧壁分别与二级搅拌主体3、锥形板9之间均对称设置有连接组件，二级搅拌叶片8分别与转动柱4、三级搅拌叶片10之间可拆卸连接，该设计通过便于对二级搅拌叶片8进行安装拆卸，从而当损坏时便于进行更换，使用拼接板7便于对二级搅拌主体3的容积进行调节，从而对搅拌速凝注浆材料的搅拌量进行调节，通用性高。
35.参照图6，二级搅拌叶片8包括二级搅拌柱81，二级搅拌柱81顶部设置有螺纹母头811，二级搅拌柱81底部设置有螺纹公头83，二级搅拌柱81侧壁设置有二级叶片82，转动柱4环形侧面下侧设置有外螺纹，三级搅拌叶片10顶部设置有内螺纹，二级搅拌柱81通过螺纹公头83、螺纹母头811分别与内螺纹、外螺纹之间通过螺纹相连接，该设计通过使用二级搅拌叶片8便于与三级搅拌叶片10和转动柱4进行连接，从而便于对二级搅拌叶片8进行安装操作，同时二级搅拌叶片8可根据拼接板7的数量进行增加或者减少，二级搅拌叶片8与二级搅拌叶片8之间通过其上的螺纹公头83与螺纹母头811进行螺纹拼接操作，同时拼接板7可根据需要搅拌的速凝注浆材料的搅拌量进行增加或者减少，提高通用性，拼接板7与拼接板7之间通过连接组件进行拼接操作。
36.参照图4和图5，连接组件包括设置在二级搅拌主体3侧壁或者锥形板9侧壁的连接块17，拼接板7侧壁靠近连接块17的一侧设置有固定块23，连接块17靠近固定块23的一侧开设有衔接孔25，固定块23靠近连接块17的一侧设置有与衔接孔25相匹配的衔接柱24，连接块17侧壁设置有施力杆19，施力杆19端部设置有插入连接块17内部的拉动柱20，衔接柱24靠近拉动柱20侧一侧开设有止动孔231，拉动柱20端部设置有与止动孔231相匹配的止动柱27，拉动柱20侧壁套设有置于连接块17内部且用于推动止动柱27插入止动孔231内部对连
接块17和固定块23之间进行固定的卡紧弹簧21，该设计当需要对拼接板7进行安装时，则使固定块23上的衔接柱24与连接块17上的衔接孔25进行连接，同时对施力杆19施力，使施力杆19带动拉动柱20横向移动，拉动柱20横向移动带动止动柱27横向移动，使止动柱27的一端与衔接柱24的一侧贴合，然后对拼接板7施力，使拼接板7带动固定块23上的衔接柱24与衔接孔25紧密贴合，则此时卡紧弹簧21回弹，使止动柱27卡入止动孔231内部，从而防止衔接柱24向下移动，从而对连接块17和固定块23之间进行固定，进而对拼接板7与二级搅拌主体3或者锥形板9之间进行固定，从而便于对拼接板7进行拼接操作，对搅拌的速凝注浆材料的搅拌量进行增加，提高通用性，在对不同浆液通过一级搅拌装置1分别搅拌后，通过注浆泵机104带压输送二级搅拌主体3中，根据浆液混合速凝时间和现场注浆泵机104输送速率，从而通过增减拼接板7调整二级搅拌主体3的体积对搅拌量进行控制以控制搅拌时间。
37.搅拌实例：某速凝注浆材料水固比在6:1时，初凝时间约8min，注浆泵送流量共4个档位分别为35l/min、60l/min、96l/min和166l/min，一般稳定运行选择60-96l/min的档位。根据注浆工程经验混合浆液在搅拌和输送时间应控制在2/3的初凝时间内，即5min。以采空区深度为100m计算，注浆管内径50mm，则输送时间2-3min，搅拌时间控制在2-3min内，单个搅拌装置单次可搅拌体积约为35l，搅拌时间在1min以内，若通过增加搅拌缸高度可搅拌60-80l，可将搅拌时间控制在2min以内，整体时间控制在5min以内，满足速凝时间的要求。
[0038][0039]
注浆泵流速档位表
[0040][0041]
搅拌体积与搅拌时间的对比表
[0042]
参照图5，衔接柱24侧壁设置有从顶部向靠近止动柱27一侧斜向下倾斜的第一斜面241，止动柱27端部设置有与第一斜面241相匹配的第二斜面271，止动孔231内部设置有与第二斜面271相匹配的第三斜面，卡紧弹簧21回位时第二斜面271的下端与衔接孔25内壁在同一竖直面上，该设计通过使用第一斜面241和第二斜面271，使衔接柱24上的第一斜面241与止动柱27上的第二斜面271贴合时，衔接柱24移动从而使第一斜面241推动第二斜面271向远离第一斜面241的一侧横向移动，此时卡紧弹簧21收缩，当衔接柱24与衔接孔25紧密贴合时，则此时卡紧弹簧21回弹，使止动柱27上的第二斜面271与止动孔231内部的第三斜面贴合，从而加快对拼接板7的拼接速度及提高拼接处的稳定性，连接块17内部开设有与衔接孔25相连通的导向孔22，止动柱27直径与止动孔231内径相匹配，卡紧弹簧21置于导向孔22内部，衔接孔25内壁嵌入有导向块29，止动柱27顶部开设有与导向块29相匹配的导向槽26，止动柱27底部设置有移动块30，连接块17内部开设有与移动块30相匹配的移动槽31，导向块29与连接块17之间设置有螺栓28，该设计通过使用导向块29和导向槽26、移动块30与移动槽31，从而对止动柱27进行限位，防止止动柱27转动及提高止动柱27横向移动的稳
定性。
[0043]
参照图4，连接块17侧壁开设有连接孔18，连接孔18内部设置有内螺纹，施力杆19靠近连接块17的一端为螺纹柱，施力杆19与连接块17之间通过螺纹相连接，螺纹柱直径大于导向孔22的内径，导向孔22与连接孔18不连通，该设计通过使用施力杆19与连接块17螺纹连接，进一步提高止动柱27与止动孔231连接处的稳定性，对止动柱27与衔接柱24连接处进行加固。
[0044]
参照图3和图4，拼接板7上端面与二级搅拌主体3下端面相匹配，拼接板7下端面与锥形板9上端面相匹配，拼接板7两端均设置有定位柱15，二级搅拌主体3和锥形板9靠近拼接板7的一侧均开设有与定位柱15相匹配的定位孔16，该设计通过使用定位柱15与定位孔16进行连接，对拼接板7拼接时进行为，加快固定块23和连接块17的连接速度，提高定位精度，拼接板7分别与二级搅拌主体3、锥形板9连接处均设置有密封圈，当拼接板7设置有多个时，拼接板7与拼接板7连接处设置有密封圈，提高连接处的密封性，防止搅拌的流体流出。
[0045]
参照图2，二级搅拌主体3一侧设置有用于放置速凝剂的储存桶61，储存桶61与二级搅拌主体3之间设置有导向管62，导向管62上设置有用于将速凝剂送至输料管6内部的泵体63，一级搅拌装置1包括料仓101、螺旋进料装置102、搅拌桶103、注浆泵机104和连通管105，料仓101料仓101底部设置有螺旋进料装置102，螺旋进料装置102通过连通管105与搅拌桶103相连接，搅拌桶103通过连通管105与输料管6相连接，搅拌桶103与输料管6之间的连通管105上设置有注浆泵机104，搅拌桶103一侧通过连通管105设置有水箱2，该设计避免速凝剂经过注浆泵机104，从而提高使用寿命，料仓101将速凝注浆材料放出并流入螺旋进料装置102内部，并沿着螺旋进料装置102导向至搅拌桶103内部进行搅拌，同时水箱2将其内部的液体送至搅拌桶103内部与速凝注浆材料混合进行一次搅拌，一次搅拌后的速凝注浆材料经过注浆泵机104送至二级搅拌主体3内部进行二次搅拌操作，二级搅拌主体3搅拌后的凝注浆材料从出料管13流出送至采空区301。
[0046]
参照图1-图7，作为本技术的一个实施例：当需要对速凝注浆材料进行二次搅拌时，工作人员通过使一级搅拌装置1中的注浆泵机104工作，将至少两个一级搅拌装置1搅拌的速凝注浆材料送至二级搅拌主体3内部，由于注浆泵机104对速凝注浆材料进行输送增压，从而使一级搅拌装置1喷出的速凝注浆材料导向至二级搅拌主体3内部并对一级搅拌叶片5进行冲击使一级搅拌叶片5带动转动柱4、二级搅拌叶片8、三级搅拌叶片10和螺旋叶片12转动对速凝注浆材料进行搅拌混合并引流至出料管13，起到对凝注浆材料进行随充随用的作用，能够对注浆材料起到及时搅拌充填的作用，可以在无人的采空区301的治理上在地面以上混合搅拌时间不受到限制，从一级搅拌装置1喷出的速凝注浆材料对一级搅拌叶片5进行冲击，从而对速凝注浆材料进行均匀分散至二级搅拌主体3内部，防止速凝注浆材料堆积，防止输料管6处的注浆口堵塞，降低注浆口的堵塞概率，同时使用螺旋叶片12对速凝注浆材料进行引流至出料管13内部，从而防止出料管13处堵塞，降低出料管13处的堵塞概率，同时使泵体63工作将储存桶61内部的速凝剂送至二级搅拌主体3内部，避免速凝剂经过注浆泵机104，从而提高注浆泵机104的使用寿命。
[0047]
当需要调节二级搅拌主体3的容积，对搅拌量进行调节时，使固定块23上的衔接柱24与连接块17上的衔接孔25进行连接，同时对施力杆19施力，使施力杆19带动拉动柱20横向移动，拉动柱20横向移动带动止动柱27横向移动，使止动柱27的一端与衔接柱24的一侧
贴合，然后对拼接板7施力，使拼接板7带动固定块23上的衔接柱24与衔接孔25紧密贴合，则此时卡紧弹簧21回弹，使止动柱27卡入止动孔231内部，从而防止衔接柱24向下移动，从而对连接块17和固定块23之间进行固定，进而对拼接板7与二级搅拌主体3或者锥形板9之间进行固定，从而便于对拼接板7进行拼接操作，对搅拌的速凝注浆材料的搅拌量进行增加，提高通用性，在对不同浆液通过一级搅拌装置1分别搅拌后，通过注浆泵机104带压输送二级搅拌主体3中，根据浆液混合速凝时间和现场注浆泵机104输送速率，从而通过增减拼接板7调整二级搅拌主体3的体积对搅拌量进行控制以控制搅拌时间，拼接板7与拼接板7之间通过使用连接组件进行拼接操作，从而便于对二级搅拌主体3的容积进行调节，对搅拌量进行调节，同时通过二级搅拌叶片8与二级搅拌叶片8之间的螺纹拼接，对浆液进行充分搅拌，避免速凝剂经过注浆泵机104，从而提高注浆泵机104的使用寿命。
[0048]
以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点,对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0049]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。