[发明专利]反应型泡沫注料系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种施工供料系统，特别涉及一种利用两种物质混合后能够反应、发泡、膨胀和固化特性进行封孔施工的供料系统。

背景技术

反应型泡沫是指两种材料组分混合后发生反应并发泡膨胀，后期固化达到预定指标的一类泡沫材料，通常应用于密封、加固等领域；比如在煤矿瓦斯抽采过程中所进行的封孔作业，反应型泡沫就起到了较大的作用。

煤矿瓦斯抽采封孔作业中，普遍采用反应型泡沫，利用反应型A组分和反应型B组分混合发泡并固化且混合发泡固化具有一定的时间差的原理进行封孔。由于反应型泡沫有固化速度快（一般为2~5分钟）、膨胀倍率高，与煤壁粘附力强、强度与韧性相对较高等优点，在瓦斯抽采领域得到了较为广泛的推广应用。

现有技术中，以封孔为例，反应型泡沫一般采用手工搅拌混合反应型AB组分，搅拌后利用棉布进行吸附并包裹在瓦斯抽采管道上，随瓦斯抽放管道一并插入抽采孔。这种封孔方法有以下四个重要缺点：（1）对于粘度较大的B组分而言，人工搅拌的分散与混合效果太差，这不仅会造成原材料浪费，还直接影响后续发泡与固化效果；（2）由于从AB组分开始混合到发泡的间隔时间仅几十秒（通常小于30秒），因而通常在瓦斯抽采管在抽采孔内推进过程中反应型已经开发发泡，此时棉布与煤壁之间的摩擦会使得发泡初期的泡孔大量破裂和并孔，这将大幅度降低反应型泡沫密封效果；（3）由于AB组分开始发泡后粘度迅速上升，因此，手工封孔的封孔深度往往较低（随工人熟练程度而异，通常低于3米），这不利于避开煤层裂隙带；（4）手工封孔过程反应型属于自由发泡，泡孔强度较差，容易随着时间延长产生收缩，从而失去密封能力。而反应型泡沫在其它应用领域，同样存在上述问题。

为解决以上问题，出现一种手摇式供料装置，即通过类似于千斤顶的手摇增压装置，将反应型泡沫的AB两组分挤入“Y”字形汇流管，汇流后通过一根塑料管进行注入。这种设备用于封孔，虽然在一定程度上解决了手工反应型泡沫封孔的问题，但其仍然存在以下问题：（1）“Y”形汇流管只能实现反应型AB组分的“V”形汇流混合，且汇流速度较低，因而难以保证混合的均匀性；（2）手摇式增压装置的液体输送速度较慢且输送速度受制于操作工人的体力和熟练程度，在泡沫发泡速度一定的情况下，难以保证封孔或其它应用过程中质量的均一性；（3）无法控制流量，因而容易造成泡沫填充量不足而封孔质量不佳或者填充过量而堵塞瓦斯抽采管前端孔口等现象；（4）对于“Y”形汇流管每封完一个孔都必须用大量清洗液清洗汇流管，成本较高且费时费力；（5）由于流速较慢，这种方法的应用受限，比如封孔深度通常不能达到8米以上，一般小于5米，无法避开煤层裂隙带宽度。由此可见，只要具有两种组分混合反应发泡、膨胀和固化特性的物质，存在同样的应用局限性，特别是将其注入有限空间进行应用，上述问题尤为明显。

重要的是，以上反应型泡沫材料的应用方式均为人工主观参与，材料用量多少只能根据经验控制，导致应用后出现质量问题和材料的没必要浪费。

因此，需要一种用于反应型泡沫输送注料装置，使反应型AB组分能够迅速混合均匀，快速注入有限空间，保证发泡质量，从而保证膨胀和固化质量；尽量排除人工主观参与，能够自动控制封孔材料的流量，保证封孔的均一性和稳定性，避免出现材料过量或不足的现象，提高施工效率和降低施工成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种反应型泡沫注料系统，使反应型AB材料能够迅速混合均匀，快速注入有限空间，保证发泡质量，从而保证封孔质量，避免因为材料不足导致的封孔质量不佳或者填充过量的现象；能够保证封孔深度大于煤层裂隙带宽度，从而使得空气不易从煤层微裂隙中渗入，保证封孔质量，瓦斯抽采工作得以顺利进行；提高施工效率，节约抽采能耗，降低施工成本。

本发明的一种反应型泡沫注料系统，包括封孔供料装置和封孔注入装置；

所述封孔供料装置包括反应型泡沫A组分供料装置和反应型泡沫B组分供料装置；所述反应型泡沫A组分供料装置包括A组分储料槽和A组分增压泵，所述A组分增压泵吸入口连通于A组分储料槽，反应型B组分供料装置包括B组分储料槽和B组分增压泵，所述B组分增压泵吸入口连通于B组分储料槽；所述A组分增压泵出口和B组分增压泵出口分别连通于注入装置。

进一步，所述注入装置设有注入流道和与注入流道连通的A入料口和B入料口，A组分增压泵出口连通于注入装置的A入料口，B组分增压泵出口连通于注入装置的B入料口；所述A入料口的出料方向和B入料口的出料方向位于注入流道的同一径向截面上；

进一步，还包括封孔自动化控制系统，所述封孔自动化控制系统包括：