一种覆岩隔离注浆充填绿色开采施工系统的制作方法

[0001]
本实用新型属于覆岩隔离注浆充填采煤领域，具体涉及一种覆岩隔离注浆充填绿色开采施工系统。


背景技术：

[0002]
煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿。传统的煤矿开采容易造成地表下沉，使得地表因采煤影响导致一定范围内农田及其构筑物的破坏。
[0003]
覆岩隔离注浆充填绿色开采技术是一种构筑物下压煤开采新方法，通过地面钻孔对采动覆岩离层区进行高压注浆充填，在工作面中部形成一定宽度的压实支撑区，利用压实区与隔离煤柱联合控制覆岩关键层结构的稳定性，从而减小地表下沉，保护地表因采煤影响范围内农田及其构筑物的破坏。
[0004]
针对上述提出的问题，现提出一种覆岩隔离注浆充填绿色开采施工系统。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种覆岩隔离注浆充填绿色开采施工系统，解决了现有技术中煤矿开采容易造成地表下沉，使得地表因采煤影响导致一定范围内农田及其构筑物的破坏的问题。
[0006]
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]
一种覆岩隔离注浆充填绿色开采施工系统，包括供水系统、供电系统、供灰系统、制浆系统、搅拌系统、注浆系统以及管路系统，所述供水系统由清水泵构成；所述供电系统由变压器构成；所述供灰系统由水泥罐车和灰罐及其螺旋输送机构成；所述制浆系统由一级搅拌池及二级搅拌池构成；所述注浆系统由活塞式泥浆泵构成；所述管路系统由石油管及地质管构成。
[0008]
进一步的，所述供电系统给整个系统供电。
[0009]
进一步的，单日最大采煤量与单日粉煤灰最大量质量比为3:1；根据钻孔数量及距离排布，按照浆液最大扩散半径100米得出同时注浆的钻孔最大数量；单个灰罐单日注浆量400吨；每两个灰罐配备一个一级搅拌池；单个活塞式泥浆泵单日注浆量150吨。
[0010]
一种覆岩隔离注浆充填绿色开采施工系统的施工工艺，包括如下步骤：
[0011]
s1、供灰转运
[0012]
使用水泥罐车将发电场发电产生的粉煤灰转运至灰罐中；
[0013]
s2、供水储存
[0014]
使用清水泵将水井中的清水抽取至蓄水池中储存；
[0015]
s3、一次搅拌
[0016]
将灰罐中存储的粉煤灰通过螺旋输送机转移至一级搅拌池中，将蓄水池中存储的清水通过清水泵转移至一级搅拌池中与粉煤灰混合搅拌充分；
[0017]
s4、二次搅拌
[0018]
将一次搅拌好的灰浆通过石油管和地质管远程输送至二级搅拌池再次进行搅拌；
[0019]
s5、注浆
[0020]
将二次搅拌好的灰浆通过活塞式泥浆泵抽取，沿注浆钻孔注入。
[0021]
进一步的，所述s3中控制清水与粉煤灰的质量比为3:2，控制搅拌转速为 1200—1500rpm，搅拌时间为2—3.5h。
[0022]
进一步的，所述s4中控制搅拌转速为2200—3000rpm，搅拌时间为2.5—4h。
[0023]
本实用新型的有益效果：
[0024]
1、本实用新型采用罐装灰制浆工艺，达到环保要求，具有中转储灰能力，能够提供不间断的浆液保障注浆连续、浓度可快速调控保障注浆充填效果。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]
图1是本实用新型实施例的整体开采施工系统示意图；
[0027]
图2是本实用新型实施例的供水系统示意图；
[0028]
图3是本实用新型实施例的供电系统示意图；
[0029]
图4是本实用新型实施例的供灰系统示意图；
[0030]
图5是本实用新型实施例的制浆系统示意图；
[0031]
图6是本实用新型实施例的注浆系统示意图；
[0032]
图7是本实用新型实施例的管路系统示意图；
[0033]
图8是本实用新型实施例的开采施工工艺流程图。
具体实施方式
[0034]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0036]
如图1—图7所示，一种覆岩隔离注浆充填绿色开采施工系统，包括供水系统、供电系统、供灰系统、制浆系统、搅拌系统、注浆系统以及管路系统，所述供电系统给整个系统供电。所述供水系统由清水泵构成；所述供电系统由变压器构成；所述供灰系统由水泥罐车和灰罐及其螺旋输送机构成；所述制浆系统由一级搅拌池及二级搅拌池构成；所述注浆系统由活塞式泥浆泵构成；所述管路系统由石油管及地质管构成。
[0037]
如图8所示，一种覆岩隔离注浆充填绿色开采施工的装置以及原料包括：发电厂1、
粉煤灰2、灰罐3、蓄水池4、水井5、一级搅拌池6、远程输浆管道 7、二级搅拌池8、活塞式泥浆泵9、压力表10和注浆钻孔11。
[0038]
一种覆岩隔离注浆充填绿色开采施工工艺，包括如下步骤：
[0039]
s1、供灰转运
[0040]
使用水泥罐车将发电厂1发电产生的粉煤灰2转运至灰罐3中；
[0041]
s2、供水储存
[0042]
使用清水泵将水井5中的清水抽取至蓄水池4中储存；
[0043]
s3、一次搅拌
[0044]
将灰罐3中存储的粉煤灰2通过螺旋输送机转移至一级搅拌池6中，将蓄水池4中存储的清水通过清水泵转移至一级搅拌池6中与粉煤灰2混合搅拌充分，控制清水与粉煤灰2的质量比为3:2；
[0045]
s4、二次搅拌
[0046]
将一次搅拌好的灰浆通过远程输浆管道7(石油管和地质管)远程输送至二级搅拌池8再次进行搅拌；
[0047]
s5、注浆
[0048]
将二次搅拌好的灰浆通过活塞式泥浆泵9抽取，沿注浆钻孔11注入，并在输送管道上设置压力表10检测管道压力。
[0049]
下面列举几个实施例对本实用新型提出的施工工艺作进一步解释。
[0050]
实施例1
[0051]
s1、供灰转运
[0052]
使用水泥罐车将发电厂1发电产生的粉煤灰2转运至灰罐3中；
[0053]
s2、供水储存
[0054]
使用清水泵将水井5中的清水抽取至蓄水池4中储存；
[0055]
s3、一次搅拌
[0056]
将灰罐3中存储的粉煤灰2通过螺旋输送机转移至一级搅拌池6中，将蓄水池4中存储的清水通过清水泵转移至一级搅拌池6中与粉煤灰2混合搅拌充分，控制清水与粉煤灰2的质量比为3:2，控制搅拌转速为1500rpm，搅拌时间为2h；
[0057]
s4、二次搅拌
[0058]
将一次搅拌好的灰浆通过远程输浆管道7(石油管和地质管)远程输送至二级搅拌池8再次进行搅拌，控制搅拌转速为2500rpm，搅拌时间为3h；
[0059]
s5、注浆
[0060]
将二次搅拌好的灰浆通过活塞式泥浆泵9抽取，沿注浆钻孔11注入，并在输送管道上设置压力表10检测管道压力。
[0061]
实施例2
[0062]
s1、供灰转运
[0063]
使用水泥罐车将发电厂1发电产生的粉煤灰2转运至灰罐3中；
[0064]
s2、供水储存
[0065]
使用清水泵将水井5中的清水抽取至蓄水池4中储存；
[0066]
s3、一次搅拌
[0067]
将灰罐3中存储的粉煤灰2通过螺旋输送机转移至一级搅拌池6中，将蓄水池4中存储的清水通过清水泵转移至一级搅拌池6中与粉煤灰2混合搅拌充分，控制清水与粉煤灰2的质量比为3:2，控制搅拌转速为1400rpm，搅拌时间为2.5h；
[0068]
s4、二次搅拌
[0069]
将一次搅拌好的灰浆通过远程输浆管道7(石油管和地质管)远程输送至二级搅拌池8再次进行搅拌，控制搅拌转速为3000rpm，搅拌时间为2.5h；
[0070]
s5、注浆
[0071]
将二次搅拌好的灰浆通过活塞式泥浆泵9抽取，沿注浆钻孔11注入，并在输送管道上设置压力表10检测管道压力。
[0072]
实施例3
[0073]
s1、供灰转运
[0074]
使用水泥罐车将发电厂1发电产生的粉煤灰2转运至灰罐3中；
[0075]
s2、供水储存
[0076]
使用清水泵将水井5中的清水抽取至蓄水池4中储存；
[0077]
s3、一次搅拌
[0078]
将灰罐3中存储的粉煤灰2通过螺旋输送机转移至一级搅拌池6中，将蓄水池4中存储的清水通过清水泵转移至一级搅拌池6中与粉煤灰2混合搅拌充分，控制清水与粉煤灰2的质量比为3:2，控制搅拌转速为1200rpm，搅拌时间为3.5h；
[0079]
s4、二次搅拌
[0080]
将一次搅拌好的灰浆通过远程输浆管道7(石油管和地质管)远程输送至二级搅拌池8再次进行搅拌，控制搅拌转速为2200rpm，搅拌时间为4h；
[0081]
s5、注浆
[0082]
将二次搅拌好的灰浆通过活塞式泥浆泵9抽取，沿注浆钻孔11注入，并在输送管道上设置压力表10检测管道压力。
[0083]
需要注意的是，单日最大采煤量与单日粉煤灰最大量质量比为3:1；根据钻孔数量及距离排布，按照浆液最大扩散半径100米得出同时注浆的钻孔最大数量；单个灰罐单日注浆量400吨；每两个灰罐配备一个一级搅拌池；单个活塞式泥浆泵单日注浆量150吨。
[0084]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0085]
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。