[发明专利]旋转风流式混凝土干输湿喷机

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿井下混凝土成形输送技术领域。

背景技术

在煤矿井下开采中，要求两工作面之间保留10米的保护煤柱，则100万吨的回采工作面必须留有10万吨保护煤柱，这些煤不能开采造成煤炭资源的严重浪费。目前有的矿井采用了沿空留巷充填混凝土将煤柱置换出来，但混凝土充填时需人工混凝土拌料，人工运输，使用振动棒来搅拌湿料等工序。工人劳动强度大，混凝土凝固成形时间长、强度小，顶板支护效果差。因此很需要一种机械化的混凝土沿空留巷充填设备

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种旋转风流式混凝土干输湿喷机。

技术方案是：它由螺旋送料机、螺旋风流生成器、风料混合器、输送管路及减压雾化湿凝器组成，其中：

螺旋风流生成器的构造是，将一段管道壳体的一端封闭，在管壁周侧均匀斜向连接2-4个支叉管，通过支叉管与井下高压风管连接；管道壳体的另一端作为出风口；支叉管的布置方式应保证出口处的轴向与管道轴向呈30-40°的角度，而且与矿井高压风管连接后正压风在管道中形成旋转风流；

风料混合器的构造是：将一段管道壳体的一端作为进风口，并与螺旋风流生成器的出风口连接；管道壳体管壁顶面设置进料口，通过进料口与螺旋送料机出料口密封连接；管道壳体的另一端设置为喇叭形出料口，通过喇叭形出料口连接输送管路，输送管路出口上连接减压雾化湿凝器；

减压雾化湿凝器的构造是：它包括一段大于输送管路直径的管道壳体，管道壳体的一端设置与输送管路连接的接口，并通过接口与输送管路连接；管道壳体的另一端敞口为出料口，在管道壳体管壁上设置若干高压雾化喷头，每个雾化喷头经水阀门连接到井下压力水管上。

本发明的工作原理是：首先将石子、沙、水泥及脱水剂按照一定配比量进行混合，以螺旋送料机作为进料设备，利用螺旋风流生成器将矿井管路压风转换为旋转风流做为动力源，使用风料混合器对混凝土进行充分混合，形成气固两相的均匀混合体，以耐磨钢管作为输送管路，并在输送管路出口安装减压雾化湿凝器，使均匀的混凝土干料在出口处减速降压并雾化成形，充填到沿空留巷位置的预置盒子板中，混凝土在短时间内脱水干固，并达到一定强度，起到支护采空区，替代保护煤柱，增加可开采储量的目的。

本发明优点是：

1、混凝土颗粒在螺旋送料机层层挤压下相互摩擦、碰撞，并在螺旋推进中搅拌，形成均匀的混合体，不需人工拌料，不需振动棒，降低了工人劳动强度。同时混凝土颗粒在螺旋送料机中螺旋挤压推进，形成密闭体，彻底消除管路反风现象。

2、螺旋风流生成器提供的旋转风流做为动力源，使混合后的混凝土颗粒在管道螺旋前进至工作面上平巷设计留巷位置，杜绝了混凝土积聚下沉造成管路堵塞问题。

3、使用螺旋风流生成器提供的旋转风流与混凝土颗在粒风料混合器内充分混合，形成气固两相均匀混合体，并以漂浮状进入输送管路，不易堵塞管路。

4、输送管路采用耐磨钢管，管路内壁自润滑性好，可有效降低管路内壁阻力，实现远距离输送；并具有耐磨性，可长期使用。

5、输送管道末端安装的减压雾化湿凝器，使混凝土干粉在管路末端加水雾化后形成粘稠状状混合体，实现了混凝土干料输送、出口湿化成形充填，密实性强、强度高，形成的凝固体支护效果好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。

图1为本实用新型结构布置示意图；

图2为螺旋风流生成器主视图；

图3为图1的A-A断面图；

图4为减压雾化湿凝器的主视图；

图5为风料混合器实施例的主视图。

附图中：1-螺旋送料机，2-高压风管，3-螺旋风流生成器，4-风料混合器，5-输送管路，6-减压雾化湿凝器，7、10、14-管道壳体，8-支叉管，9-出风口，11-进风口，12-进料口，13-喇叭形出料口，15-高压雾化喷头，16-接口，17-出料口，18-水阀门，19-压力水管。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型由螺旋送料机1、螺旋风流生成器3、风料混合器4、输送管路5及减压雾化湿凝器6组成；其中：

螺旋风流生成器的构造如图2所示，它是将一段管道壳体7的一端封闭，在管壁周侧均匀斜向连接三个支叉管8，通过支叉管8与井下高压风管2连接；管道壳体7的另一端作为出风口9；支叉管8的布置方式如图3所示，从图3中可以看出，支叉管8的出口轴向与管道轴向呈α＝30-40°的角度，而且与管道壳体7断面圆周相切，这样支叉管8与矿井高压风管2连接后正压风在管道中就形成旋转风流。