[发明专利]一种基于匀质造浆工艺的充填装置和方法

权利要求书

1.一种基于匀质造浆工艺的充填装置，其特征在于：包括下砂装置、下灰装置、供水装置、充填料浆制备装置、控制装置；

所述下砂装置包括砂仓(1)，所述砂仓(1)上设有下砂管(2)，所述下砂管(2)上设有调节型管夹阀(3)；

所述下灰装置包括胶固粉仓(4)，所述胶固粉仓(4)上设有下灰管(5)，所述下灰管(5)上设有螺旋输送机(6)；

所述供水装置包括生产水池(7)，所述生产水池(7)上设有供水管(8)，所述供水管(8)上连接有造浆水泵(9)，所述造浆水泵(9)上连接有高压水分配器(10)和补加水管(11)，所述高压水分配器(10)上连接有造浆水管(12)和冲洗水管(13)，所述造浆水管(12)与砂仓(1)相连通，所述冲洗水管(13)与下砂管(2)相连通；

所述充填料浆制备装置包括高浓度搅拌桶(14)，所述补加水管(11)、下砂管(2)、下灰管(5)均与高浓度搅拌桶(14)相连通，所述高浓度搅拌桶(14)的底部设有料浆输送管(15)；

所述控制装置包括控制器、流量计(16)、电动调节阀(17)、料位计(18)、浓度计(19)，所述流量计(16)设置在下砂管(2)、下灰管(5)、供水管(8)、造浆水管(12)、冲洗水管(13)、补加水管(11)上，所述电动调节阀(17)设置在供水管(8)、造浆水管(12)、冲洗水管(13)、补加水管(11)上，所述料位计(18)设置在砂仓(1)、胶固粉仓(4)、高浓度搅拌桶(14)内，所述浓度计(19)设置在下砂管(2)、料浆输送管(15)上，所述流量计(16)、电动调节阀(17)、料位计(18)、浓度计(19)、调节型管夹阀(3)、螺旋输送机(6)均与控制器信号连接。

2.根据权利要求1所述一种基于匀质造浆工艺的充填装置，其特征在于：所述造浆水管(12)为两条，且两条所述造浆水管(12)独立工作。

3.根据权利要求1所述一种基于匀质造浆工艺的充填装置，其特征在于：所述下砂管(2)为L型，所述造浆水管(12)为环形，所述造浆水管(12)上设有止回阀(20)。

4.根据权利要求1所述一种基于匀质造浆工艺的充填装置，其特征在于：所述砂仓(1)内的料位计(18)为重锤料位计，所述胶固粉仓(4)、高浓度搅拌桶(14)内的料位计(18)为雷达料位计。

5.根据权利要求1所述一种基于匀质造浆工艺的充填装置，其特征在于：所述胶固粉仓(4)的侧壁上设有仓壁振打器(21)。

6.一种利用权利要求1所述基于匀质造浆工艺的充填装置的充填方法，其特征在于：包括：

步骤一：接到井下充填信号后，控制器根据砂仓(1)内料位计(18)显示的砂位选取对应的造浆压力、流量，开启造浆水泵(9)，打开造浆水阀门，生产水池(7)内生产用水，经造浆水泵(9)加压，给水至高压水分配器(10)，高压水分配器(10)中的水经由电动调节阀(17)和流量计(16)后进入砂仓(1)内造浆水管(12)，造浆水管(12)内的高压水通过喷嘴进行水力造浆，造浆5分钟过后即可打开下砂管(2)上的调节型管夹阀(3)正常放砂充填，所述控制器根据下砂管(2)上浓度计(19)的数据反馈调节造浆水管(12)上的电动调节阀(17)调整水流量，保证下砂的浓度；

步骤二：根据井下充填所需充填体强度，系统自动选取对应的灰砂配比，所述控制器通过下灰管(5)上流量计(16)的数据反馈，及时调整螺旋输送机(6)的工作频率，确保加灰量的准确性；

步骤三：在稳定的下灰、下砂浓度条件下，所述控制器实时监测充填管路的料浆浓度，根据高浓度搅拌桶(14)内料位计(18)以及料浆输送管(15)上浓度计(19)的数据反馈及时利用电动调节阀(17)调整补加水管(11)的补加水量，确保充填料浆浓度的稳定性。