專利名稱：粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于礦山充填系統(tǒng)(包括煤礦和非煤礦山)，尤其涉及一種粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦山充填有數(shù)百年的歷史，但礦山充填系統(tǒng)作為一種技術(shù)發(fā)展，在國外只有不到60年的歷史，國內(nèi)則是近40年的事，而且主要在金屬礦山發(fā)展的比較快和成熟。和金屬礦山相比，煤礦的充填技術(shù)研究與發(fā)展要遲緩得多；但隨著煤炭開采環(huán)境問題的日益突出，國家對環(huán)境和土地問題的日益重視，以及煤炭價格的大幅攀升，充填采煤近年來得到高度重視。從20世紀(jì)初開始，一些專家先后提出了充填采煤的思想，并開展了大量試驗研究工作。國內(nèi)投入較大，采用充填技術(shù)較早的是太平煤礦。該礦從2003年開始先后投入6000多萬元，采用德國的料漿制備和輸送技術(shù)，以河砂、電廠粉煤灰加專用膠結(jié)料和水配制成膏狀料漿，泵送至井下充填采空區(qū)。新汶礦務(wù)局的孫村煤礦則以煤矸石為主料，添加粉煤灰和早強劑配制成似膏體料漿進行充填。河北邢臺礦也進行了膏體充填的試驗研究?，F(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)礦山充填系統(tǒng)其構(gòu)成主要包括充填主料傳輸系統(tǒng)、輔料儲裝系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、泵送加壓系統(tǒng)、管路輸送系統(tǒng)、多臺水泵組成的供水系統(tǒng)。其缺點是①充填工藝系統(tǒng)龐大復(fù)雜，占用空間大；②安裝困難，操作復(fù)雜，建設(shè)費用高充填料漿需要泵送，不能實現(xiàn)自流。④自動化控制程度低，使用操作人員多。以充填量100m3/h的規(guī)模為例，山東岱莊煤礦膏體充填工程，占地約6000m2，充填設(shè)備260余臺，投資I. I億萬元，充填料漿需要泵送，不能實現(xiàn)自流，自動化控制程度低，使用操作人員約30人。

實用新型內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的，是要解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)。本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是研制一種粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng),主要由粉煤灰攪拌罐,膠固料罐,漿液攪拌罐，充填漿液輸送管道和電氣自動控制部分構(gòu)成，其特征是所述的粉煤灰攪拌罐內(nèi)設(shè)置預(yù)制漿的攪拌裝置，其罐頂蓋上設(shè)置粉煤灰進料管和供水管路，其錐形罐底經(jīng)控制閥連接預(yù)制漿輸出管路；所述的膠固料罐頂部設(shè)置輸料管路和料位儀，罐底錐形面處設(shè)置電動振動器；錐形罐底設(shè)置膠固料放料口 ；所述的漿液攪拌罐設(shè)置在粉煤灰攪拌罐和膠固料罐下方；漿液攪拌罐設(shè)置攪拌裝置和液位儀，漿液攪拌罐下端放料口與充填漿液輸送管道連接；粉煤灰攪拌罐的預(yù)制漿輸出管路經(jīng)控制閥與漿液攪拌罐連接；膠固料罐放料口與漿液攪拌罐進料口間設(shè)置螺旋輸送機；[0013]所述的充填漿液輸送管道上端與漿液攪拌罐放料口連接；充填漿液輸送管道下端與自流到礦井下充填工作面的充填輸漿管路連接；所述的電氣自動控制部分由以PLC為核心的自動控制系統(tǒng)，氣動調(diào)節(jié)閥，液位儀和流量計構(gòu)成的流量自動調(diào)節(jié)裝置。上述的粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)，其特征是所述的粉煤灰攪拌罐的供水管路、輸料管路和預(yù)制漿輸出管路設(shè)置有電磁閥和流量計。上所述的粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)，其特征是所述的膠固料罐的膠固料放料口設(shè)置有串聯(lián)的給料變頻螺旋輸送機和計量螺旋輸送機。上述的粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)，其特征是所述的漿液攪拌罐放料口端的漿液輸送管道設(shè)置有氣動調(diào)節(jié)閥和電磁流量計。上述的粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)，其特征是所述的電氣自動控制部分中，模塊332-5HF00的輸出與啟動調(diào)節(jié)閥連接；模塊331-1KF02的輸入與液位儀表連接；模塊331-1KF02的輸入與流量計連接。本實用新型的有益效果是本實用新型是針對充填漿液特點設(shè)計的專用充填系統(tǒng)，該粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)布置簡單緊湊，占用空間小，同樣以充填量100m3/h的規(guī)模為例，山東岱莊煤礦膏體充填工程，占地約6000m2，充填設(shè)備260余臺，投資I. I億萬元，充填料漿需要泵送，不能實現(xiàn)自流，自動化控制程度低，使用操作人員約30人。本實用新型僅需要占地約1500m2，不需充填主料傳輸系統(tǒng)，充填設(shè)備僅需17臺，建設(shè)費用僅需600余萬元，充填料漿不需要泵送，能實現(xiàn)自流，自動化控制程度高，使用操作人員僅需約3人，操作方便，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，故障停機率降低90%。

圖I是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型電氣自動控制部分模塊連接關(guān)系示意圖。
具體實施方式
圖I中顯示，I粉煤灰攪拌罐、2膠固料罐、3膠固料罐的雷達料位計、4電機振動器、5給料變頻螺旋輸送機、6計量螺旋輸送機、7漿液攪拌罐的雷達液位儀、8去向礦井下充填工作面的充填輸送管路、9漿液輸送管道、10-1漿液輸送管道的氣動調(diào)節(jié)閥、10-2粉煤灰攪拌罐放料管道的氣動調(diào)節(jié)閥、11-1漿液輸送管道的電磁流量計、11-2粉煤灰攪拌罐放料管道的電磁流量計、12成漿攪拌罐、13粉煤灰攪拌罐放料口的電磁閘閥、14粉煤灰攪拌罐的雷達液位儀。圖2中顯示，電氣自動控制部分模塊工作情況簡介。開關(guān)量輸入模塊SM321-1BL00、開關(guān)量輸出模塊SM322-1BL00、模擬量輸入模塊SM331-1KF01和模擬量輸出模塊S332-5HF00組成信號模塊；信號模塊一端經(jīng)CPU和通訊接口聯(lián)接中控電腦；另一端聯(lián)接現(xiàn)場電器、儀表。開關(guān)量輸入模塊是SM321-1BL00，主要接收來自電器部分的運行和故障信號，并把這些信號傳給CPU處理，在電腦畫面上顯示。[0029]開關(guān)量輸出模塊是SM322-1BL00,主要用來控制現(xiàn)場電機和開關(guān)閥的開關(guān)量輸出，并通過DC24V繼電器隔離現(xiàn)場信號，保證模塊安全。模擬量輸入模塊是SM331-1KF01，主要接收現(xiàn)場液位，流量等模擬信號，并把這些信號傳輸給CPU處理，將數(shù)值顯示在電腦畫面上，并顯示超范圍報警。模擬量輸出模塊S332-5HF00，主要用來控制變頻器和調(diào)節(jié)閥，手動時在電腦畫面操作，通過CPU來控制變頻器和調(diào)節(jié)閥；自動時在電腦上設(shè)定參數(shù)，CPU通過參數(shù)自動調(diào)節(jié)變頻器和調(diào)節(jié)閥達到工藝要求。模塊的接線原理圖參照《填充站PLC接線圖20110714》。模塊321工作時是外部無源結(jié)點接通，相應(yīng)位置的LED綠燈亮。模塊322工作時輸出LED綠燈亮，接通繼電器線圈，來控制220V電的接通。模塊331工作時將模擬量信號4-20mA輸入到模塊中，再經(jīng)過模塊處理將結(jié)果送到上位機顯示。模塊332工作時將需要的頻率或閥門開度轉(zhuǎn)換成4-20mA，再
輸出到相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。實施例原料粉煤灰來自當(dāng)?shù)仉姀S原灰，膠固料高水膠結(jié)膠固市售商品。所需設(shè)備及儀表粉煤灰攪拌罐Φ4000πιπι、膠固料罐Φ3000πιπι、成漿攪拌罐Φ 2000mm、給料變頻螺旋輸送機型號LGX250-00，Φ 250mm、計量螺旋輸送機型號JLGX25、電磁閘閥型號ZCZP-10C，DN80、雷達液位儀型號HVV-16C，DN80等均為市售商品。粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)安裝一套PLC自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了自動化控制。電控部分采用PLC為核心的自動控制系統(tǒng)，自編程序(DCS控制系統(tǒng))微機操作全部設(shè)備。本系統(tǒng)能在電子噪聲、射頻干擾及振動都很大的現(xiàn)場環(huán)境中連續(xù)運行，且不降低系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)設(shè)計采用各種抗噪聲技術(shù)，包括光電隔離、高共模抑制比、合理的接地和屏蔽。在距電子設(shè)備I. 2m以外發(fā)出的工作頻率達470MHz、功率輸出達5W的電磁干擾和射頻干擾，不影響本系統(tǒng)正常工作。本系統(tǒng)能在環(huán)境溫度O 40°C，相對濕度10 95%(不結(jié)露)的環(huán)境中連續(xù)運行。經(jīng)試用，達效果滿意到預(yù)期的發(fā)明目的。
權(quán)利要求1.一種粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)，主要由粉煤灰攪拌罐，膠固料罐，漿液攪拌罐，充填漿液輸送管道和電氣自動控制部分構(gòu)成，其特征是 所述的粉煤灰攪拌罐內(nèi)設(shè)置預(yù)制漿的攪拌裝置，其罐頂蓋上設(shè)置粉煤灰進料管和供水管路，其錐形罐底經(jīng)控制閥連接預(yù)制漿輸出管路； 所述的膠固料罐頂部設(shè)置輸料管路和料位儀，罐底錐形面處設(shè)置電動振動器；錐形罐底設(shè)置膠固料放料口； 所述的漿液攪拌罐設(shè)置在粉煤灰攪拌罐和膠固料罐下方；漿液攪拌罐設(shè)置攪拌裝置和液位儀，漿液攪拌罐下端放料口與充填漿液輸送管道連接； 粉煤灰攪拌罐的預(yù)制漿輸出管路經(jīng)控制閥與漿液攪拌罐連接；膠固料罐放料口與漿液攪拌罐進料口間設(shè)置螺旋輸送機； 所述的充填漿液輸送管道上端與漿液攪拌罐放料口連接；充填漿液輸送管道下端與自流到礦井下充填工作面的充填輸漿管路連接； 所述的電氣自動控制部分由以PLC為核心的自動控制系統(tǒng)，氣動調(diào)節(jié)閥，液位儀和流量計構(gòu)成的流量自動調(diào)節(jié)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)，其特征是所述的粉煤灰攪拌罐的供水管路、輸料管路和預(yù)制漿輸出管路設(shè)置有電磁閥和流量計。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)，其特征是所述的膠固料罐的膠固料放料口設(shè)置有串聯(lián)的給料變頻螺旋輸送機和計量螺旋輸送機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)，其特征是所述的漿液攪拌罐放料口端的漿液輸送管道設(shè)置有氣動調(diào)節(jié)閥和電磁流量計。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)，其特征是所述的電氣自動控制部分中，模塊332-5HF00的輸出與啟動調(diào)節(jié)閥連接；模塊331-1KF02的輸入與液位儀表連接；模塊331-1KF02的輸入與流量計連接。
專利摘要本實用新型涉及一種粉煤灰膠結(jié)自動充填系統(tǒng)，由粉煤灰攪拌罐，膠固料罐，漿液攪拌罐，充填漿液輸送管道和電氣自動控制部分構(gòu)成，粉煤灰攪拌罐底連接預(yù)制漿輸出管路；膠固料罐底設(shè)置膠固料放料口；漿液攪拌罐設(shè)在前兩者下方；漿液攪拌罐放料口與充填漿液輸送管道連接；粉煤灰攪拌罐的預(yù)制漿輸出管路經(jīng)控制閥與漿液攪拌罐連接；膠固料罐放料口與漿液攪拌罐進料口間設(shè)置螺旋輸送機；電氣自動控制部分由以PLC為核心的自動控制系統(tǒng)，氣動調(diào)節(jié)閥，液位儀和流量計構(gòu)成的流量自動調(diào)節(jié)裝置。本實用新型布置簡單緊湊，占空間小，建設(shè)費低，充填料漿不需要泵送，能實現(xiàn)自流，自動化控制程度高，操作方便，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，故障停機率降低90﹪。
文檔編號E21F15/00GK202810927SQ20122013168
公開日2013年3月20日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者張國玉, 安伯超, 陳英強, 柳玉明, 郗林才 申請人:山東安實綠色開采技術(shù)發(fā)展有限公司