高温深井采空区充填料浆蓄冷输送系统及方法与流程

文档序号:12650602阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高温深井采空区充填料浆蓄冷输送系统,其特征在于:包括第一物料输送机构、第二物料输送机构、拌和机构、拌和后物料输送管道(12)和温度总控制器(15),所述第一物料输送机构包括用于盛放混合有冰块的第一物料的第一物料仓(1)、用于将混合有冰块的第一物料输送给拌和机构的料斗(3)和连接在第一物料仓(1)的物料出口处的第一物料输送管道(2),所述第一物料输送管道(2)上连接有物料输送开关阀(21)、电磁流量计(4)、电动夹管阀(5)和手动夹管阀(6),所述料斗(3)连接在第一物料输送管道(2)的端部;所述第二物料输送机构包括第二物料仓(7)和连接在第二物料仓(7)的物料出口处的第二物料输送管道(8),所述第二物料仓(7)的物料出口上连接有闸板阀(9),所述第二物料输送管道(8)上连接有双管螺旋给料机(20),所述第二物料输送管道(8)与料斗(3)的底部连接;所述拌和机构包括双轴搅拌机(10)和高速搅拌机(11),所述双轴搅拌机(10)的物料入口与料斗(3)的底部连接,所述高速搅拌机(11)的物料入口与双轴搅拌机(10)的物料出口连接,所述拌和后物料输送管道(12)与高速搅拌机(11)的物料出口连接,所述第一物料输送管道(2)和拌和后物料输送管道(12)均为分段式输送套管,所述分段式输送套管由多段套管组成,每段所述套管的夹层内均设置有多块串联的半导体加热制冷片(13)和多个用于对所述套管内的温度进行实时检测的温度传感器(22),每段所述套管的外壁上均设置有温度分控制器(14),所述温度分控制器(14)包括第一微控制器模块(14-1)和为温度分控制器(14)中各用电模块供电的供电电源(14-2),以及与第一微控制器模块(14-1)相接的第一数据存储电路模块(14-3)和第一无线通信模块(14-4),多个所述温度传感器(22)的输出端均与第一微控制器模块(14-1)的输入端连接,所述第一微控制器模块(14-1)的输出端接有用于接通或断开供电电源(14-2)与半导体加热制冷片(13)的开关控制电路模块(14-5),所述开关控制电路模块(14-5)串联在所述供电电源(14-2)与半导体加热制冷片(13)之间;所述温度总控制器(15)包括第二微控制器模块(15-1)以及与第二微控制器模块(15-1)相接的第二数据存储电路模块(15-2)、触摸式液晶显示屏(15-3)和用于与第一无线通信模块(14-4)无线连接并通信的第二无线通信模块(15-4)。

2.按照权利要求1所述的高温深井采空区充填料浆蓄冷输送系统,其特征在于:所述第一物料为尾砂,所述第一物料仓(1)的侧壁上设置有多根溢流管(16),每根所述溢流管(16)上均设置有溢流阀(17);所述第二物料为水泥,所述第二物料仓(7)的顶部连接有与散装水泥罐车(18)连接的水泥输送管(19)。

3.按照权利要求1所述的高温深井采空区充填料浆蓄冷输送系统,其特征在于:所述第一微控制器模块(14-1)为单片机ATmega48,所述单片机ATmega48的第4引脚、第6引脚和第18引脚均与供电电源(14-2)的5V电压输出端连接,所述单片机ATmega48的第3引脚、第5引脚和第21引脚均接地,所述单片机ATmega48的第20引脚通过并联的非极性电容C1和非极性电容C4接地;所述晶振电路由晶振Y1以及非极性电容C2和非极性电容C3组成,所述晶振Y1的一端和非极性电容C2的一端均与所述单片机ATmega48的第7引脚连接,所述晶振Y1的另一端和非极性电容C3的一端均与所述单片机ATmega48的第8引脚连接,所述非极性电容C2的另一端和非极性电容C3的另一端均接地;所述复位电路由电阻R1和非极性电容C5组成,所述电阻R1的一端和非极性电容C5的一端均与所述单片机ATmega48的第29引脚连接,所述电阻R1的另一端与供电电源(14-2)的5V电压输出端连接,所述非极性电容C5的另一端接地。

4.按照权利要求1所述的高温深井采空区充填料浆蓄冷输送系统,其特征在于:所述温度传感器(14-5)为数字式温度传感器DS18B20。

5.按照权利要求3所述的高温深井采空区充填料浆蓄冷输送系统,其特征在于:所述开关控制电路模块(14-5)包括运算放大器芯片LM324、三极管Q1、肖特基二极管D1、肖特基二极管D2、继电器K1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、稳压二极管D3和稳压二极管D4,所述电阻R3和电阻R4串联构成参考电压产生电路,串联后的电阻R3和电阻R4的一端与供电电源(14-2)的5V电压输出端连接,串联后的电阻R3和电阻R4的另一端接地;所述运算放大器芯片LM324的第3引脚与电阻R3和电阻R4的连接端连接,所述运算放大器芯片LM324的第2引脚与所述单片机ATmega48的第13引脚连接所述运算放大器芯片LM324的输出端通过电阻R2与三极管Q1的基极连接,所述三极管Q1的集电极与肖特基二极管D1的阳极、肖特基二极管D2的阳极、电阻R5的一端、稳压二极管D3的阴极和稳压二极管D4的阴极连接,所述电阻R5的另一端通过并联的电阻R6和非极性电容C12接地,所述肖特基二极管D1的阴极和肖特基二极管D2的阴极均与供电电源(14-2)的5V电压输出端连接,所述稳压二极管D3的阳极和稳压二极管D4的阳极均接地,所述继电器K1的线圈的一端与供电电源(14-2)的5V电压输出端连接,所述继电器K1的线圈的另一端与三极管Q1的集电极连接,所述继电器K1的常开触点与供电电源(14-2)的24V电压输出端连接,所述继电器K1的公共触点为开关控制电路模块(14-5)的输出端且与半导体加热制冷片(13)连接。

6.按照权利要求5所述的高温深井采空区充填料浆蓄冷输送系统,其特征在于:所述肖特基二极管D1和肖特基二极管D2的型号均为IN5819。

7.按照权利要求1所述的高温深井采空区充填料浆蓄冷输送系统,其特征在于:所述第二微控制器模块(15-1)为ARM微控制器LPC2131。

8.按照权利要求1所述的高温深井采空区充填料浆蓄冷输送系统,其特征在于:所述第一数据存储电路模块(14-3)和第二数据存储电路模块(15-2)均为Flash数据存储模块。

9.按照权利要求1所述的高温深井采空区充填料浆蓄冷输送系统,其特征在于:所述第一无线通信模块(14-4)和第二无线通信模块(15-4)均为Zig Bee无线通信模块。

10.一种利用如权利要求1所述的系统进行高温深井采空区充填料浆蓄冷输送的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

步骤一、在第一物料仓(1)内装入冰块和第一物料,并在第二物料仓(7)内装入第二物料;

步骤二、打开物料输送开关阀(21)、电动夹管阀(5)和手动夹管阀(6),第一物料仓(1)内的混合有冰块的第一物料通过第一物料输送管道(2)输送到料斗(3)中;同时,打开闸板阀(9),第二物料仓(7)内的第二物料通过第二物料输送管道(8)输送到料斗(3)的底部;在双管螺旋给料机(20)的作用下,混合有冰块的第一物料和第二物料经料斗(3)进入双轴搅拌机(10);其中,混合有冰块的第一物料通过第一物料输送管道(2)输送到料斗(3)中的过程中,第一微控制器模块(14-1)通过开关控制电路模块(14-5)控制半导体加热制冷片(13)制冷,使温度满足实际需求;

步骤三、混合有冰块的第一物料和第二物料经双轴搅拌机(10)和高速搅拌机(11)搅拌后,通过第二物料输送管道(8)输送到采空区,进行充填;其中,物料通过第二物料输送管道(8)输送到采空区的过程中,第一微控制器模块(14-1)通过开关控制电路模块(14-5)控制半导体加热制冷片(13)制冷,使温度满足实际需求。

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