一种风水联动洗管方法及装置与流程

本发明涉及矿山充填技术领域，尤其是涉及一种风水联动洗管方法及装置。

背景技术：

采用胶结充填的矿山，在充填作业结束后，为防止残留充填料凝结于管壁而造成堵管事故，需要及时用充填水冲洗管路。由于井下充填管道较长，为避免胶结料浆沉积于管壁，确保将管道冲洗干净，一次洗管用水动辄需要10~20m³以上。大量的洗管水通过管道进入采场，将极大稀释料浆浓度，严重影响充填效果和充填体质量，对井下生产较为不利。若在井下采用引流的方式将洗管水引流至采场外，一方面将增加井下排水排泥费用，另一方面会造成充填用水的浪费，增加了充填成本。可见，大量洗管水的存在对井下生产和矿山经济效益较为不利。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种风水联动洗管方法，该方法能够在用水量少的情况下对充填管道冲洗干净。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风水联动洗管的方法，包括如下步骤：

第一步，充填作业完成后，关闭料斗和洗管装置的气水出口；

第二步，通过洗管装置的进水口向洗管装置内进水，通过液位传感器检测水位，达到设定水位则关闭进水口，停止进水；

第三步，打开洗管装置的进气口，向洗管装置内进气，通过压力传感器检测压力值，当洗管装置内气压达到设定气压，则关于进气口，停止进气；

第四步，打开气水出口，出水；同时打开进气口，向洗管装置内进气，水在压力的作用下冲向充填管道；

第五步，水全部从充填管道末端排出后，关闭进气口，洗管过程结束。

进一步，第二步中，所述设定水位的进水量为1.0m³~2.5m³。更近一步，进水量的设定能够为1.5m³~2.0m³，因为根据充填管道的尺寸，1.5m³~2.0m³的水量能够充满整个管道，再气水出口一直向充填管道的起始端输送高压气体，使得充填管道内水对管壁的压力增大，能更彻底的将管壁上的残留充填料冲洗干净。

进一步，第三步中，所述设定气压的压力值为0.5mpa~1.0mpa。

本发明进一步要解决的技术问题是：针对上述洗管方法设计了一款洗管装置，该装置能够在用水量少的情况下将充填管道冲洗干净。

本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风水联动洗管装置，所述洗管装置包括罐体，所述罐体上部设有进气口，罐体中部设有进水口，罐体下部设有气水出口，所述气水出口连接出水管道。

进一步，所述进气口的进口设有第一气动球阀，所述第一气动球阀另一端连接高压机，所述进水口的进口设有第二气动球阀，所述第二气动球阀另一端连接水源。

进一步，所述罐体内上部设有排气法兰。

进一步，所述罐体内设有压力传感器，所述罐体外侧设有压力表。

进一步，所述罐体内设有液位传感器。用于检测罐体内的进水量。

进一步，所述罐体下方设有柱腿。

进一步，所述罐体顶部设有安全阀。风水联动洗管过程中，罐体上部的安全阀起到安全保护的作用。当罐体内压力超过规定值时，安全阀将自动打开，将罐体内中的一部分空气排入空气中，使系统压力不超过允许值，从而保证罐体不因压力过高而发生事故。

本发明的有益效果：

本发明采用气体和洗管水的组合使用，解决了清洗充填管道用水量多的问题；将气体对洗管水的压力，使洗管水从罐体出来时冲进充填管道，当洗管水全部进入充填管道后，继续进气，气体进入到充填管道内，对充填管道内的洗管水对管壁的压力增大，从而将充填管道内的残留充填料冲洗干净，这样的设计方案节约了用水量，同时也避免了过多的水进入采场，稀释了料浆浓度。

附图说明

图1—为本发明的结构示意图。

图中：1-罐体，2-第二气动球阀，3-进水口，4-进气口，5-第一气动球阀，6-安全阀，7-压力表，8-压力传感器，9-排气法兰，10-液位传感器，11-第三气动球阀，12-气动闸阀，13-料斗，14-气水出口，15-柱腿，16-充填管道。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图1：一种风水联动洗管装置，包括罐体，罐体下部设有三个柱腿15用于对罐体1的支撑，三个柱腿呈三角形结构排列，保证了罐体的平稳。罐体一侧的上部设有进气口4，具体可以设置在罐体高度的3/4处，进气口的进口位于罐体外侧，进气口进口设计成朝罐体外凸出的圆柱通道，凸出的长度为5cm。进气口进口与高压机的出口管道连接，在进气口的进口与高压机的出口之间的管道设有第一气动球阀5，第一气动球阀5用于控制罐体内进气。气动球阀是球阀配上气动执行器，气动执行器的执行速度相对较快，最快的开关速度0.05秒/次，所以通常也叫气动快速切断球阀。

本实施例中，设有进气口的罐体一侧，在罐体下部还设有进水口3，具体可以设置在罐体高度的1/2处，进水口3的进口位于罐体外侧，进水口进口设计成朝罐体外凸出的圆柱通道，凸出的长度为5cm。进水口进口与水源管道连接，在进水口的进口与水源之间的管道设有第二气动球阀2，第二气动球阀2用于控制罐体内的进水。水源可以是洗管水储存区的水，可以通过高度差布置来使洗管水自动流入罐体内，水源的水可以是工业废水，但是得没有大颗粒杂质，或者可以是自来水。

在本实施例中，在罐体的另一侧设有气水出口14，气水出口设置在罐体的下部，具体可以设置在距离罐体底面10cm处，气水出口的出口设计成朝罐体外凸出的圆柱通道，凸出的长度为5cm。气水出口的出口通过出水管道伸进充填管道起始端，用于对充填管道16进行冲洗，在气水出口的出口与充填管道之间的管道之间设有第三气动球阀11。

在本实施例中，在罐体内部设有液位传感器10，液位传感器是一种能够检测水位深度的仪器，液位传感器电连接控制系统，用于远程的监测，液位传感器选用型号jyb-ko-l；在罐体内部设有压力传感器8，压力传感器用于检测罐体内的压强，压力传感器选用型号jyb-ko-hag，压力传感器电连接控制系统，用于远程观察与检测；另外在罐体上部还设有压力表7，以便可以在现场观察，压力表可以选用型号为yb-150a。

在本实施例中，在气水出口14的一侧，罐体上部还设有排气法兰9，可以在罐体内气体过多的情况下，通过排气法兰排出多余气体；在罐体顶部还设有安全阀6，当罐体内压力超过规定值时，安全阀将自动打开，将罐体内中的一部分空气排入空气中，使系统压力不超过允许值，从而保证罐体不因压力过高而发生事故。

本发明的实施方法：

第一步，充填作业完成后开始洗管时，首先关闭料斗下方的气动闸阀12及气水出口处的第三气动球阀。气动闸阀是一种借助压缩空气驱动的阀门，具有很好的密封性，是一种常用于管道的阀门，在市场上很容易买到。

第二步，打开第二气动球阀，开始往罐体内进水，控制系统通过液位传感器对水位进行监测，当达到设定值时，关闭第二气动球阀，停止进水。设定值选为罐体高度的2/3，当水位到达罐体高度的2/3，这时罐体内的储水量为2.0m³。因为，在本实施例中，充填管道的尺寸选择为65m长，直径100mm，2.0m³水量能够充满整个充填管道。可以根据充填管道的尺寸，来选择水量的多少，能够充满充填管道为最佳。

第三步，打开第一气动球阀，开始往罐体内进气，控制系统通过压力传感器对罐体内的压强进行监测，当达到设定值时，关闭第一气动球阀，停止进气。设定值为0.75mpa，这个压强的选择，能够对罐体内的洗管水用一定的压力，又不会压强过大，产生安全隐患。

第四步，打开第三气动球阀，再马上打开第一气动球阀，使水在气体的压力作用下全部流入到充填管道。使用高压气体将洗管水冲入充填管道，是为了能够使洗管水在一定时间内全部进入到充填管道，不会使得部分洗管水已经从充填管道末端流出，而部分洗管水还存在罐体内，只有将充填管道填充满洗管水才能更好的将充填管道管壁上的残留充填料冲洗干净。

第五步，当洗管水从充填管道的末端全部流出，再关闭第一气动球阀，洗管结束。当洗管水全部进入到充填管道内后，气水出口一直向充填管道的起始端输送高压气体，使得充填管道内水对管壁的压力增大，能够彻底的将管壁上的残留充填料冲洗干净。