一种矿用堵水的地面快速混浆控制方法及装置与流程

1.本发明涉及矿山钻探应急救援大口径钻井救生孔堵水领域，尤其是一种矿用堵水的地面快速混浆控制方法及装置。


背景技术：

2.目前市场上的矿用堵水混浆设备大多比较笨重，需要电机或柴油机作为混浆动力，在一些电力系统受到破坏或无柴油机等需要混浆的特殊条件下，很多混浆设备不能有效地使用。即使通过人工现场搅拌混浆，也常因效率过低，影响矿用堵水等工作的进行。同时人工搅拌混浆容易造成混浆液粘稠度一致性和稳定性差，堵水效果不显著。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种矿用堵水的地面快速混浆控制方法及设备，解决了混浆设备需要外接电源或柴油机等动力源的问题，以及此条件下人工混浆混浆液粘稠度不一致的问题。
4.为实现上述技术问题，本发明采用的解决方案是：
5.一种矿用堵水的地面快速混浆控制方法，包括以下步骤：
6.接收快速混浆请求，其中，所述快速混浆请求为人工指令，包括高压水泵控制指令和骨料给料机控制指令。
7.根据快速混浆请求，采用预设的叶轮混浆机构进行混浆制作。
8.根据混浆不同粘稠度的使用要求，控制高压水泵控制指令、骨料给料机控制指令、以及调整叶轮混浆机构不同的安装位置。
9.根据现场注浆需求，连接出浆管道。
10.进一步地，所述高压水泵控制指令执行在前，并根据混浆要求选择不同的流量阀门开度。
11.进一步地，所述骨料给料机控制指令为根据所带转速计数器来实现不同给料速度的控制。
12.进一步地，所述叶轮混浆机构不同的安装位置由五个相对位置尺寸定位。
13.考虑温度因素，建立混浆粘稠度与高压水泵流量阀门开度、骨料给料机速度和叶轮混浆机构安装位置五个尺寸参数的映射关系。
14.进一步地，所建立映射关系采用的方法为doe(试验设计)方法；
15.进一步地，所述温度梯度为-20℃、0℃、15℃、30℃四个温度数值；
16.进一步地，所述高压水泵流量阀门开度为10个刻度，实现0～100％的流量变化范围；
17.进一步地，所述骨料给料速度为0～20m/s速度范围；
18.进一步地，所述叶轮混浆机构不同的安装位置根据五个尺寸参数变化。
19.进一步地，所述现场注浆需求为钻孔外混浆注浆。
20.第二方面，本发明提供一种矿用堵水的地面快速混浆装置，该装置包括：
21.骨料输送机构，所述骨料输送机构包括骨料存储罐、骨料给料机和出料管道；
22.进一步地，所述骨料存储罐可根据所需混浆要求，设计不同的结构，主要为存储罐内隔板位置的不同，以满足不同种类骨料及其供料量配比的需求；
23.进一步地，所述骨料给料机为具有速比机构的螺旋机构，带有转速计数器，其动力源可来自电力、水力及人工，速比机构可根据加减速要求选配使用。
24.动力源机构，所述动力源机构包括高压水泵、出水管道；
25.进一步地，高压水泵为人工可根据控制阀门刻度精准地控制流量。
26.叶轮混浆机构，所述叶轮混浆机构由三个安装不同位置的叶轮机构及其安装管道组成；
27.进一步地，所述三个叶轮机构涉及的叶轮和安装位置根据混浆粘稠度要求而不同；
28.进一步地，所述叶轮机构中的叶轮为可拆卸结构，便于更换不同直径的叶轮；
29.进一步地，所述安装管道为定制可拆卸机构，以便于调整叶轮机构位置。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果为；
31.1、本发明所述内容可用于一些特殊工况条件，如在一些电力系统受到破坏或无柴油机等需要混浆的特殊条件下，很多混浆设备不能有效地使用。同时在有电力等条件下，可配置电力等动力源输入接口来使用该设备。
32.2、本发明所述内容涉及的混浆粘稠度控制方法基于高压水泵流量阀门开度、骨料给料机速度和叶轮混浆机构安装位置，且考虑温度梯度条件，有利于快速生产性能稳定的混浆。
33.本发明是在特殊条件下，如无电力、柴油机等动力源条件，基于骨料存储罐、给料机等设备，通过建立的混浆粘稠度与温度梯度、高压水泵流量阀门开度、骨料给料机速度和叶轮混浆机构安装位置等参数的映射关系，可快速生产不同矿用堵水的地面混浆。
附图说明
34.图1为本发明一种矿用堵水的地面快速混浆控制原理示意图。
35.图中：1、骨料存储罐；2、骨料给料机；3、出料管道；4、叶轮机构1；5、出浆管道；6、叶轮机构2；7、叶轮机构3；8、出水管道；9、高压水泵。
具体实施方式
36.以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
37.地面快速混浆控制方法为根据不同的环境温度要求，制作不同混浆粘稠度等性能要求的混浆。由于目前市面上的矿用堵水混浆设备大多需要电机或柴油机作为动力源，在一些电力系统受到破坏或无柴油机等需要混浆的特殊条件下，很多混浆设备不能有效地使用，严重地影响矿用堵水进度。同时现场人工搅拌混浆的效率低、粘稠度一致性和稳定性差，使得堵水效果不佳。
38.基于此，本发明提供一种矿用堵水的地面快速混浆控制方法，包括以下步骤：
39.接收快速混浆请求，其中，所述快速混浆请求为人工指令，包括高压水泵控制指令
和骨料给料机控制指令。
40.根据快速混浆请求，采用预设的叶轮混浆机构进行混浆制作。
41.根据混浆不同粘稠度的使用要求，控制高压水泵控制指令、骨料给料机控制指令、以及调整叶轮混浆机构不同的安装位置。
42.根据现场注浆需求，连接出浆管道5。
43.进一步地，所述高压水泵控制指令执行在前，并根据混浆要求选择不同的流量阀门开度。
44.进一步地，所述骨料给料机控制指令为根据所带转速计数器来实现不同给料速度的控制。
45.进一步地，所述叶轮混浆机构不同的安装位置由五个相对位置尺寸定位。
46.考虑温度因素，建立混浆粘稠度与高压水泵流量阀门开度、骨料给料机速度和叶轮混浆机构安装位置五个尺寸参数的映射关系。
47.进一步地，所建立映射关系采用的方法为doe(试验设计)方法；
48.进一步地，所述温度梯度为-20℃、0℃、15℃、30℃四个温度数值；
49.进一步地，所述高压水泵流量阀门开度为10个刻度，实现0～100％的流量变化范围；
50.进一步地，所述骨料给料速度为0～20m/s速度范围；
51.进一步地，所述叶轮混浆机构不同的安装位置根据五个尺寸参数a、b、c、d、e变化，其中参数a、c和e与所选叶轮直径直接关联。
52.进一步地，所述现场注浆需求为钻孔外混浆注浆。
53.本发明的第二个目的是提供一种矿用堵水的地面快速混浆装置，该装置包括：
54.骨料输送机构，所述骨料搅拌机构包括骨料存储罐1、骨料给料机2和出料管道3；
55.进一步地，所述骨料存储罐1可根据所需混浆要求，设计不同的结构，主要为存储罐内隔板位置的不同，以满足不同种类骨料及其供料量配比的需求；
56.进一步地，所述骨料给料机2为具有速比机构的螺旋机构，带有转速计数器，其动力源可来自电力、水力及人工，速比根据加减速要求选配使用。
57.动力源机构，所述动力源机构包括高压水泵9、出水管道8；
58.进一步地，高压水泵9为人工可根据控制阀门刻度精准地控制流量。
59.叶轮混浆机构4、6和7，所述叶轮混浆机构4、6和7由三个安装不同位置的叶轮机构及其安装管道组成；
60.进一步地，所述三个叶轮混浆机构涉及的叶轮和安装位置根据混浆粘稠度要求而不同；
61.进一步地，所述叶轮混浆机构中的叶轮为可拆卸结构，便于更换不同直径的叶轮；
62.上述矿用堵水的地面快速混浆控制方法基于特殊使用条件下，如无电力、柴油机等动力源条件，通过骨料存储罐、给料机、高压水泵及相关管道等设备，在建立的混浆粘稠度与温度梯度、高压水泵流量阀门开度、骨料给料机速度和叶轮混浆机构安装位置等参数的映射关系基础上，可快速生产及输送不同矿用堵水的地面混浆。
63.上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例作出各种修改，并把在此说明的
一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。