一种超细水泥过滤泵及其试验方法与流程

本发明涉及岩石注浆技术领域，尤其涉及一种超细水泥过滤泵及其试验方法。

背景技术：

随着地下工程建设深度的增加，地应力增大、涌水量加大等深部复杂地质环境愈加显著。工程实践表明，煤矿千米深井井筒深部在注浆后仍有可能出现渗水，其渗水主要来自深部沉积砂岩微裂隙的面渗水。

普通的水泥浆液难以注浆封堵面渗水，而超细水泥浆液因其绿色、低成本、粒度小成为微裂隙堵水的主要注浆材料，但超细水泥浆液又常因颗粒表面比大，在浆液配置过程中不可避免的会出现团聚现象，导致在注浆过程中颗粒过大，难以达到理想的注浆效果。

因此必须在加压注浆前，将团聚的大颗粒水泥过滤掉，才能保证浆液颗粒满足微裂隙注浆要求。

技术实现要素：

为解决浆液配置过程中因水泥团聚导致的注浆效果差的技术问题，本发明公开了一种超细水泥过滤泵及其试验方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种超细水泥过滤泵，包括泵体和安装于泵体内部的传动控制系统；所述泵体外部设置有五个管口，分别与出浆液管、进浆液管、排水管和两个进水管相连接；所述泵体内部设有圆柱型钢筒，钢筒的底部安装有金属转盘，钢筒内开设四个贯通的用于安装过滤装置的孔洞，在钢筒的外周上开设四个位置不同的排水孔和凹槽，凹槽与钢筒外部的金属杆相配合，金属杆通过传动控制系统控制动作；所述传动控制系统中的传动带与金属转盘相连接，所述泵体的底部还倾斜安装亚克力板。

作为本发明的进一步优选，在连接所述进水管的泵体管口一端安装有高压水枪喷头。

作为本发明的进一步优选，在连接所述出浆液管的泵体管口上还安装有流速传感器，所述流速传感器与传动控制系统相连。

作为本发明的进一步优选，所述出浆液管、进浆液管、排水管和进水管均采用夹布橡胶管，其中排水管、进水管的管径均为20-40mm，出浆液管、进浆液管的管径均为30-50mm。

作为本发明的进一步优选，所述过滤装置包括过滤网，过滤网均采用螺纹方式与孔洞的两端相连接，所述进浆液管一侧的过滤网采用10-18目筛网，出浆液管一侧的过滤网采用140-200目筛网。

作为本发明的进一步优选，所述过滤网装置的中部还设有弹簧接头，弹簧接头将过滤网固定在钢筒中。

本发明还公开了一种超细水泥过滤泵的试验方法，采用上述的超细水泥过滤泵，具体包括以下步骤：

(1)将超细水泥过滤泵分别与搅拌机、加压泵连接，向搅拌机中加入超细水泥及其他配料进行搅拌；

(2)待搅拌均匀后，将浆液输送到超细水泥过滤泵中，超细水泥过滤泵开始工作；

(3)当出浆液管泵体管口处的流速传感器检测到液体流速低于额定流速时，传动控制系统控制转动钢筒，即可切换到另一个过滤网；

(4)当超细水泥过滤泵上部的过滤网向下旋转后，超细水泥过滤泵下部的进水管的泵体管口一端的高压水枪喷头打开，进行冲洗，通过高压水枪将过滤装置的过滤网上的团聚体冲掉，水枪冲洗20秒后，关闭高压水枪；

(5)当注浆结束后，开启清洁模式，重复步骤(4)，待四个过滤网均清洗一遍后，超细水泥过滤泵即可停止工作。

本发明的有益效果是，

1、过滤装置中的过滤网可设定不同的筛孔尺寸，保证过滤效果，灵活性强；

2、该过滤泵连续有效过滤浆液中水泥团聚体，并快速自动清洗，实现了浆液过滤和过滤网清洗同时进行，提高过滤效率，保证过滤泵持续有效的过滤浆液中的水泥团聚体，使注入浆液的粒径符合要求，提高堵水率；

3、通过设定冲洗时间在保证过滤网能冲洗干净前提下，还可节约用水。

本发明具有结构简单、操作简单、使用方便、维修容易、调试方便等优点，且密封良好、经久耐用，还能根据不同注浆要求更换不同尺寸的过滤网，适用于工程现场局部注浆微孔隙堵水和实验室中微孔隙注浆，对于微裂隙注浆堵水工程和实验研究具有重大实际意义。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明剖面视图一；

图3为本发明剖面视图二；

图4为本发明中钢筒结构示意图；

图5为本发明中过滤装置结构示意图；

图6为本发明中过滤装置剖面示意图。

其中，1-泵体；2-流速传感器；3-出浆液管；4-传动控制系统；5-进水管；6-高压水枪喷头；7-进浆液管；8-排水管；9-排水孔；10-过滤装置；11-金属转盘；12-凹槽；13-钢筒；14-亚克力板；15-金属杆；16-传动带；17-弹簧接头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，一种超细水泥过滤泵，包括泵体1和安装于泵体1内部的传动控制系统4；上述泵体1外部设置有五个管口，分别与出浆液管3、进浆液管7、排水管8和两个进水管5相连接；上述泵体1内部设有圆柱型钢筒13，如图4所示，钢筒13的底部安装有金属转盘11，钢筒13内开设四个贯通的用于安装过滤装置10的孔洞，过滤装置10的过滤网固定于孔洞的两端，在钢筒13的外周上开设四个位置不同的排水孔9和凹槽12，且四个排水孔9分别设置每个凹槽12附近，凹槽12与钢筒13外部的金属杆15相配合，用来固定钢筒13旋转到不同位置，进而达到更换过滤网的目的，金属杆15通过传动控制系统控制动作；上述传动控制系统4中的传动带16与金属转盘11相连接，传动带16可拉动金属转盘11进行转动，上述泵体1的底部还倾斜安装亚克力板14，污水通过亚克力板14将污水汇集，保证从四个排水孔9流出的水全部流入排水管8中。

特别的，在连接上述进水管5的泵体1管口一端安装有高压水枪喷头6，且两个进水管5为两端相同规格的接头，高压水枪可向过滤装置10中的过滤网上冲水，将团聚再过滤网上的水泥团聚体冲散。

特别的，在连接上述出浆液管3的泵体1管口上还安装有流速传感器2，上述流速传感器2与传动控制系统4相连，流速传感器2时时将出浆液管3中液体流速数据传送，控制系统根据传送来的流速数据控制钢筒13转动，进而切换不同的过滤网。

特别的，上述出浆液管3、进浆液管7、排水管8和进水管5均采用夹布橡胶管，其中排水管8、进水管5的管径均为20-40mm，出浆液管3、进浆液管7的管径均为30-50mm。

特别的，上述过滤装置10，如图5、6所示，包括过滤网，过滤网均采用螺纹方式与孔洞的两端相连接，上述进浆液管7一侧的过滤网采用18目筛网，出浆液管3一侧的过滤网采用140目筛网。

特别的，上述过滤网装置的中部还设有弹簧接头17，弹簧接头17将过滤网固定在钢筒13中，便于将过滤装置10固定于钢筒13中。

本发明还公开了一种超细水泥过滤泵的试验方法，采用上述的超细水泥过滤泵，具体包括以下步骤：

(1)将超细水泥过滤泵分别与搅拌机、加压泵连接，向搅拌机中加入超细水泥及其他配料进行搅拌；

(2)待搅拌均匀后，将浆液输送到超细水泥过滤泵中，超细水泥过滤泵开始工作；

(3)当出浆液管3泵体1管口处的流速传感器2检测到液体流速低于额定流速时，传动控制系统4系统控制转动钢筒13，即可切换到另一个过滤网；

(4)当超细水泥过滤泵上部的过滤网向下旋转后，超细水泥过滤泵下部的进水管5的泵体1管口一端的高压水枪喷头6打开，进行冲洗，通过高压水枪将过滤装置10的过滤网上的团聚体冲掉，水枪冲洗20秒后，关闭高压水枪；

(5)当注浆结束后，开启清洁模式，重复步骤(4)，待四个过滤网均清洗一遍后，超细水泥过滤泵即可停止工作。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。