一種混合注漿液現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)制備系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種混合注漿液現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)制備系統(tǒng)，涉及礦山帷幕注漿或水利防滲注漿【技術(shù)領(lǐng)域】。外部硬件設(shè)備包括稱稱量及加料設(shè)備、漿液攪拌設(shè)備和漿液輸送設(shè)備，所述漿液攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)包括攪拌罐，抽吸及射流水泵通過(guò)進(jìn)漿管和出漿管和攪拌罐內(nèi)腔相連；外部硬件設(shè)備與中心控制設(shè)備通信聯(lián)接，配電控制，使信號(hào)精準(zhǔn)傳遞、對(duì)設(shè)備準(zhǔn)確控制，單人能獨(dú)立完成漿液的連續(xù)制備。中心自動(dòng)控制設(shè)備的計(jì)算機(jī)根據(jù)所需漿液配置比例和所對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)漿器向外部硬件設(shè)備發(fā)出控制指令信號(hào)。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了漿液的現(xiàn)制現(xiàn)用，避免了漿液的浪費(fèi)；系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，單人可獨(dú)立完成，節(jié)約人力物力，保證了漿液質(zhì)量，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。
【專利說(shuō)明】一種混合注漿液現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)制備系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明型涉及礦山帷幕注漿或水利防滲注漿【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前為節(jié)約注漿成本，礦山帷幕注漿或水利防滲注漿，均普遍采用混合漿液進(jìn)行灌注。而漿液的制備還處于比較原始的半人工的狀態(tài)，即在井口進(jìn)行制備，按所需漿液的配比采用人工計(jì)量的方式加入除基漿以外的漿液材料和外加劑。此種方式大大增加了人員的使用，需要在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置多個(gè)較大的場(chǎng)地進(jìn)行設(shè)備的擺放，而且二次攪拌的能力有限，只能供應(yīng)1-2個(gè)鉆孔注漿。人工添加材料不能準(zhǔn)確穩(wěn)定的供應(yīng)相同配比的漿液，從而影響漿液的擴(kuò)散，進(jìn)而影響注漿效果，降低了注漿效率，增加施工成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種混合注漿液現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)制備系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)全自動(dòng)化控制，配料，制漿，攪拌，輸送，均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制完成；其制漿效率高，漿液配比精準(zhǔn)，材料計(jì)量準(zhǔn)確，使用它能滿足大型礦山帷幕注漿和水利防滲的混合漿液的制備要求，能及時(shí)提供多個(gè)不同配比漿液，實(shí)現(xiàn)了漿液的現(xiàn)制現(xiàn)用，避免了漿液的浪費(fèi)，不受漿液儲(chǔ)存場(chǎng)地和設(shè)備的限制，避免了漿液的浪費(fèi)；減少了設(shè)備的用量和設(shè)備材料的消耗，漿液攪拌更均勻；系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，單人可獨(dú)立完成，節(jié)約人力物力，保障注漿效果，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。用途廣，尤其適合礦山帷幕及水利防滲注漿。
[0004]本發(fā)明的主要技術(shù)方案是:一種混合漿液現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)制備系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)制漿軟件和外部硬件設(shè)備組成；其特征在于:外部硬件設(shè)備包括稱稱量及加料設(shè)備、漿液攪拌設(shè)備和漿液輸送設(shè)備，所述漿液攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)包括攪拌罐，抽吸及射流水泵通過(guò)進(jìn)漿管和出漿管和攪拌罐內(nèi)腔相連；外部硬件設(shè)備與中心控制設(shè)備通信聯(lián)接，配電控制，使信號(hào)精準(zhǔn)傳遞、對(duì)設(shè)備準(zhǔn)確控制，單人能獨(dú)立完成漿液的連續(xù)制備。中心自動(dòng)控制設(shè)備的計(jì)算機(jī)根據(jù)所需漿液配置比例和所對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)漿器向外部硬件設(shè)備發(fā)出控制指令信號(hào)，外部硬件設(shè)備在中心自動(dòng)控制設(shè)備的指令下完成漿液的制備工作。
[0005]優(yōu)選，所述的進(jìn)漿管和出漿管均與攪拌罐內(nèi)腔切線相連。
[0006]優(yōu)選，所述的進(jìn)漿管或出漿管上設(shè)有實(shí)現(xiàn)攪拌和輸送切換的三通閥門，通過(guò)該三通閥門和儲(chǔ)漿罐連通，所述漿液輸送設(shè)備和漿液攪拌設(shè)備合二為一，所述漿液攪拌設(shè)備即衆(zhòng)液輸送設(shè)備。
[0007]優(yōu)選，所述的水泵射入攪拌罐內(nèi)的流量為120m3/h，壓力為0.5MPa。
[0008]所述的計(jì)算機(jī)自動(dòng)制漿軟件由配方設(shè)定模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和控制輸出模塊四部分組成，配方設(shè)定模塊的輸出端和數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端和數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端相連，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端和控制輸出模塊的輸入端相連；各種材料從稱量及加料設(shè)備的儲(chǔ)料罐傳送至各種材料的稱重倉(cāng)；稱重倉(cāng)根據(jù)自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出的各個(gè)材料配比重量的指令信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的稱量并投放到漿液攪拌設(shè)備和輸送設(shè)備；漿液攪拌設(shè)備和輸送設(shè)備在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將各種材料充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟾鶕?jù)指令信號(hào)將制備完好的漿液輸送至指定的小型儲(chǔ)漿器中。
[0009]改進(jìn)，所述的配方設(shè)定模塊，根據(jù)設(shè)備的制漿能力，設(shè)定2個(gè)以上的若干配方和對(duì)應(yīng)的漿液投放位置，同時(shí)對(duì)多個(gè)不同位置連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)不同配比的漿液。
[0010]本計(jì)算機(jī)自動(dòng)制漿軟件為整個(gè)自動(dòng)混合漿液制備系統(tǒng)的核心，其結(jié)構(gòu)為配方設(shè)定模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和控制輸出模塊。工作流程包括運(yùn)行參數(shù)、任務(wù)設(shè)置、啟動(dòng)控制和數(shù)據(jù)輸出四部分內(nèi)容。運(yùn)行參數(shù)部分主要是根據(jù)不同材料的性質(zhì)和外部制漿設(shè)備性能，對(duì)外部各制漿設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行控制，包括報(bào)表設(shè)置、料倉(cāng)設(shè)置、落差設(shè)置、震動(dòng)設(shè)置、使用調(diào)整和運(yùn)行時(shí)序。任務(wù)設(shè)置部分主要是根據(jù)工程的需要進(jìn)行混合漿液的配方設(shè)置和工作量的設(shè)置。啟動(dòng)控制部分為在設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中，可隨時(shí)進(jìn)行人工手動(dòng)干預(yù)，也可完全采用手動(dòng)控制和遇事緊急停止；此部分主要包含放料控制、放漿控制、手動(dòng)控制和緊急停止。數(shù)據(jù)輸出部分是對(duì)工程施工過(guò)程中每盤漿液的制漿起止時(shí)間和材料用量的記錄，工程管理人員可隨時(shí)查閱每個(gè)時(shí)期的材料用量數(shù)據(jù)。完成運(yùn)行參數(shù)和任務(wù)設(shè)置后，隨即啟動(dòng)運(yùn)行設(shè)備。
[0011]本發(fā)明的積極效果是:有效解決了能長(zhǎng)期穩(wěn)定地提供混合漿液、配比精準(zhǔn)度、不同配比循環(huán)制漿問(wèn)題；其制漿效率高，漿液配比精準(zhǔn)，材料計(jì)量準(zhǔn)確，使用它可以滿足大型礦山帷幕注漿的混合漿液的制備要求，可同時(shí)對(duì)多個(gè)鉆孔進(jìn)行不同配比漿液的制備，實(shí)現(xiàn)了漿液的現(xiàn)制現(xiàn)用，沒(méi)有漿液儲(chǔ)存場(chǎng)地和設(shè)備的限制，避免了漿液的浪費(fèi)。整個(gè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)全自動(dòng)化控制，配料，制漿，攪拌，輸送，均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制完成，整個(gè)生產(chǎn)車間僅需I至2人。既節(jié)約人力物力，又可避免人為操作的隨意性。本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，單人可獨(dú)立完成，完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，保障了帷幕注漿效果，有效提高其經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。用途廣，尤其適合礦山帷幕及水利防滲注漿。
[0012]以下結(jié)合一實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作詳述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算機(jī)軟件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是圖1計(jì)算機(jī)軟件工作流程圖。
[0015]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的外部設(shè)備示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明實(shí)施例運(yùn)行時(shí)序參數(shù)設(shè)置圖。
[0017]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的電路框圖。
[0018]圖6是圖3中的漿液攪拌及輸送設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖。
[0019]圖7A、B是圖7中的三通氣動(dòng)閥門工作示意圖。
[0020]圖中各標(biāo)號(hào)及符號(hào)的含義為:1_運(yùn)行參數(shù)、2-報(bào)表設(shè)置、3-料倉(cāng)設(shè)置、4-落差設(shè)置、5-震動(dòng)設(shè)置、6-使用設(shè)置、7-運(yùn)行時(shí)序、8-任務(wù)設(shè)置、9-配方設(shè)置、10-工作量設(shè)置、11-啟動(dòng)控制、12-放料控制、13-放漿控制、14-手動(dòng)控制、15-緊急停止、16-設(shè)備運(yùn)行、17-數(shù)據(jù)輸出、18-材料I儲(chǔ)存罐、19-材料2儲(chǔ)存罐、20-材料3儲(chǔ)存罐、21-儲(chǔ)水池、22-材料I稱重倉(cāng)、23-材料2稱重倉(cāng)、24-材料3稱重倉(cāng)、25-水稱重倉(cāng)、26-漿液攪拌及輸送設(shè)備、27?29:不同配比漿液的儲(chǔ)存器、30-自動(dòng)控制系統(tǒng)、31-水稱重傳感器、32-水泥稱重傳感器、33-尾礦砂稱重傳感器、34-膨潤(rùn)土稱重傳感器、35-水稱重儀表、36-水泥稱重儀 表、37-尾礦砂稱重儀表、38-膨潤(rùn)土稱重儀表、39-彳目號(hào)轉(zhuǎn)換器、40-計(jì)算機(jī)軟件、41-繼電
器模塊、42-控制柜接觸器、43-上料設(shè)備、44-放料設(shè)備、45-放漿閥門、46-三通氣動(dòng)閥門、
47-渣漿泵、48-攪拌罐。
【具體實(shí)施方式】
[0021]參見(jiàn)圖1、圖2、圖3，本發(fā)明專利混合注漿液現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)制備系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件由配方設(shè)定模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和控制輸出模塊構(gòu)成，其工作運(yùn)行流程由1-運(yùn)行參數(shù)、2-報(bào)表設(shè)置、3-料倉(cāng)設(shè)置、4-落差設(shè)置、5-震動(dòng)設(shè)置、6-使用設(shè)置、7-運(yùn)行時(shí)序、8-任務(wù)設(shè)置、9-配方設(shè)置、10-工作量設(shè)置、11-啟動(dòng)控制、12-放料控制、13-放漿控制、14-手動(dòng)控制、15-緊急停止、16-設(shè)備運(yùn)行、17-數(shù)據(jù)輸出組成。
[0022]以水泥-尾礦砂-粘土混合漿液為例說(shuō)明本發(fā)明的工作過(guò)程如下:工作要求為針對(duì)兩個(gè)孔同時(shí)進(jìn)行注漿，需兩種不同配比的混合漿液。通過(guò)配方設(shè)定模塊進(jìn)行設(shè)置，即8-任務(wù)設(shè)置:包含9-配方設(shè)置和10-工作量設(shè)置。〈1>、水(kg):水泥(kg):尾礦砂(kg):膨潤(rùn)土(kg)配比為 800:600:300:100 —注衆(zhòng)孔 kl,〈2>、水(kg):水泥(kg):尾礦砂(kg):膨潤(rùn)土(kg)配比為400:480:240:80 —注漿孔k4。
[0023]完成配方設(shè)定模塊的工作后，針對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置，以便較好的采集數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)采集模塊的工作為在各個(gè)稱重料倉(cāng)上都裝有稱重傳感器，通過(guò)稱重傳感器(31-34)采集重量數(shù)據(jù)傳送至稱重儀表(35-38)，稱重儀表變換成485信號(hào)，匯總至39-信號(hào)傳感器；信號(hào)傳感器將485信號(hào)轉(zhuǎn)換成232信號(hào)反饋回控制40-計(jì)算機(jī)軟件(數(shù)據(jù)處理模塊)(見(jiàn)圖5)，完成數(shù)據(jù)采集的過(guò)程。
[0024]控制輸出模塊分為三部分:1_運(yùn)行參數(shù)、11-啟動(dòng)控制和17數(shù)據(jù)輸出。1-運(yùn)行參數(shù)設(shè)置:根據(jù)工程的需要對(duì)其進(jìn)行設(shè)置，其中包括2-報(bào)表設(shè)置、3-料倉(cāng)設(shè)置、4-落差設(shè)置、5-震動(dòng)設(shè)置、6-使用設(shè)置和7-運(yùn)行時(shí)序。2-報(bào)表設(shè)置是根據(jù)工程情況對(duì)工程名稱(某鐵礦帷幕注漿工程)、報(bào)表標(biāo)題(某鐵礦帷幕注漿工程制漿記錄表)、施工部位(帷幕)、施工單位、簽字I (現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員)、簽字2 (技術(shù)負(fù)責(zé))和簽字3 (監(jiān)理工程師)等進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，設(shè)置好后無(wú)需再修改；3_料倉(cāng)設(shè)置為根據(jù)工程所需材料的類別進(jìn)行不同料倉(cāng)名稱的設(shè)置，分別為粉倉(cāng)I (水泥)、粉倉(cāng)2 (膨潤(rùn)土)、粉倉(cāng)3 (尾礦砂)和水劑(水)；4_落差設(shè)置為各種材料從上料機(jī)到稱重倉(cāng)的誤差范圍，一般為2kg ；5-震動(dòng)設(shè)置為稱重料倉(cāng)放料到26-漿液攪拌及輸送設(shè)備過(guò)程中，對(duì)稱重料倉(cāng)進(jìn)行震動(dòng)加速放料速度的裝置，可設(shè)置震動(dòng)持續(xù)時(shí)間(3秒)和震動(dòng)間隔(2秒)；6_使用調(diào)整是如果某種材料有多個(gè)上料裝置，此設(shè)置可對(duì)上料裝置的使用數(shù)量進(jìn)行設(shè)置，如本工程有兩個(gè)水泥上料倉(cāng)，可設(shè)置兩個(gè)同時(shí)運(yùn)行或任意一個(gè)單獨(dú)運(yùn)行；
7-運(yùn)行時(shí)序?yàn)獒槍?duì)外部設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)的控制包括各種材料的放空時(shí)間、各種材料閥門的關(guān)停時(shí)間、各種材料的放料持續(xù)時(shí)間、放料的時(shí)間間隔、攪拌時(shí)間、放漿時(shí)間等主要參數(shù)，以上時(shí)序參數(shù)可根據(jù)不同漿液的性能現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整其運(yùn)行時(shí)序，本工程設(shè)置見(jiàn)圖4。11-啟動(dòng)控制:計(jì)算機(jī)發(fā)出指令通過(guò)41 -繼電器模塊和42-控制柜接觸器控制外部的43-上料設(shè)備、44-放料設(shè)備和45-放漿閥門(見(jiàn)圖5)。17-數(shù)據(jù)輸出:數(shù)據(jù)輸出為自動(dòng)記錄每盤攪拌漿液的起止時(shí)間和所有的材料用量并生成報(bào)表見(jiàn)下表I。
[0025]表I
【權(quán)利要求】
1.一種混合注漿液現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)制備系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)制漿軟件和外部硬件設(shè)備組成；其特征在于:外部硬件設(shè)備包括稱稱量及加料設(shè)備、漿液攪拌設(shè)備和漿液輸送設(shè)備，所述漿液攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)包括攪拌罐，抽吸及射流水泵通過(guò)進(jìn)漿管和出漿管和攪拌罐內(nèi)腔相連；外部硬件設(shè)備與中心控制設(shè)備通信聯(lián)接，配電控制，使信號(hào)精準(zhǔn)傳遞、對(duì)設(shè)備準(zhǔn)確控制，單人能獨(dú)立完成漿液的連續(xù)制備，中心自動(dòng)控制設(shè)備的計(jì)算機(jī)根據(jù)所需漿液配置比例和所對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)漿器向外部硬件設(shè)備發(fā)出控制指令信號(hào)，外部硬件設(shè)備在中心自動(dòng)控制設(shè)備的指令下完成漿液的制備工作。
2.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種混合注漿液現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)制備系統(tǒng)，其特征在于:所述的進(jìn)漿管和出漿管均與攪拌罐內(nèi)腔切線相連。
3.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種混合注漿液現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)制備系統(tǒng)，其特征在于:所述的進(jìn)漿管或出漿管上設(shè)有實(shí)現(xiàn)攪拌和輸送切換的三通閥門，通過(guò)該三通閥門和儲(chǔ)漿罐連通，所述漿液輸送設(shè)備和漿液攪拌設(shè)備合二為一，所述漿液攪拌設(shè)備即漿液輸送設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種混合注漿液現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)制備系統(tǒng)，其特征在于:所述的水泵射入攪拌罐內(nèi)的流量為120m3/h，壓力為0.5MPa。
5.根據(jù)權(quán)利1、2、3或4要求所述的一種混合注漿液現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)制備系統(tǒng)，其特征在于:所述的計(jì)算機(jī)自動(dòng)制漿軟件由配方設(shè)定模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和控制輸出模塊四部分組成，配方設(shè)定模塊的輸出端和數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端和數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端相連，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端和控制輸出模塊的輸入端相連；各種材料從稱量及加料設(shè)備的儲(chǔ)料罐傳送至各種材料的稱重倉(cāng)；稱重倉(cāng)根據(jù)自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出的各個(gè)材料配比重量的指令信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的稱量并投放到漿液攪拌設(shè)備和輸送設(shè)備；漿液攪拌設(shè)備和輸送設(shè)備在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將各種材料充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟾鶕?jù)指令信號(hào)將制備完好的漿液輸送至指定的小型儲(chǔ)漿器中。
6.根據(jù)權(quán)利5要求所述的一種混合注漿液現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)制備系統(tǒng)，其特征在于:所述的配方設(shè)定模塊，根據(jù)設(shè)備的制漿能力，設(shè)定2個(gè)以上的若干配方和對(duì)應(yīng)的漿液投放位置，同時(shí)對(duì)多個(gè)不同位置連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)不同配比的漿液。
【文檔編號(hào)】E02D15/00GK103806447SQ201410063830
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】宋峰, 劉新社, 賈偉杰, 蔣鵬飛, 李剛, 韓貴雷, 趙曉明, 王振海, 畢海濤, 高學(xué)通, 蔣兵輝, 檀力峰, 游紅江 申請(qǐng)人:華北有色工程勘察院有限公司