[发明专利]一种泡沫混凝土的充填装置及其应用和泡沫混凝土充填的方法

说明书

本发明涉及充填技术领域，具体涉及一种泡沫混凝土的充填装置及其应用和泡沫混凝土充填的方法。本发明提供的泡沫混凝土的充填装置，包括依次连接的搅拌系统(1)、注浆泵(2)和类文丘里管发泡系统；或者，包括自动下料搅拌注浆泵和类文丘里管发泡系统的组合模式；所述类文丘里管发泡系统由若干个类文丘里发泡器(3)串联而成。本发明提供的充填装置结构简单，易于日常维护；本发明采用若干个类文丘里发泡器(3)串联提高充填体的发泡水化效果，采用本发明提供的装置产生的充填体在1小时内强度大于0.3MPa，发热温度低于60℃，耐热800～1000℃，能够满足井下防灭火和动压冲击区抢险救灾的需求。

技术领域

本发明涉及充填技术领域，具体涉及一种泡沫混凝土的充填装置及其应用和泡沫混凝土充填的方法。

背景技术

现有的泡沫混凝土技术在当今国内外地面建筑领域、功能型建筑制品、矿山、交通、军事等多种行业广泛使用，泡沫混凝土的制备装置、方法及原材料组成决定了其工程、物理和力学性能及经济成本。

现有技术的具体工艺系统如图4所示，胶凝材料、发泡剂、外加剂三者各自有独立的水化系统，各自先行入水、搅拌、发泡、水化后再泵送汇集一起搅拌、混合。所以在井下现场工艺系统有三个分系统，分别是：在井下现场进行的水泥等主原材料现场加料，混合、加水、搅拌成水泥基水化料浆的混合搅拌系统(见图5和图6)；在井下现场进行的发泡剂加水形成水液膜泡沫的液体发泡系统(见图5和图6)；有的还设有在井下现场进行的多种外加剂加水混合成液体的专用外加剂添加系统；及最后三个分系统产物复合的总搅拌系统。

可见现有技术的泡沫混凝土制备工序复杂，且系统设备庞大、笨重，控制阀门多达十几个，总重量达数吨以上，设备尺寸最大达2900mm×1600mm×1350mm，在井下有限空间内操作、维护十分困难，不便运输、不便安装，不利于在井下抢险救灾时快速到位、快速运转施工(参见“泡沫混凝土充填技术与装备适用性研究”，李华等著，《山东煤炭科技》2013年第5期)。

“矿用泡沫水泥充填机”(杜乐清著，参见《煤矿机电》1998年2月)中介绍了一种将泡沫水泥、水和空气以要求的比例配制搅拌成泡沫浆体，输送到充填地点进行快速充填的方法，使用的是驱动电机达11千瓦的大型螺杆泵，整机外形尺寸1950mm×950mm×655mm，重量达750kg，设备笨重庞大，其是按“回采工作面冒落空洞处理技术”的工艺要求研制的专用设备，实践证明这并不适合煤矿井下现场实际操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泡沫混凝土的充填装置及其应用和泡沫混凝土充填的方法。本发明提供的充填装置结构简单，易于日常维护，重量轻，适用于矿山井下充填工程、防灭火及抢险救灾工程，综合成本低；另外，本发明提供的充填方法简便，能够适应快速防灭火工作的需要，适宜推广应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种泡沫混凝土的充填装置，包括依次连接的搅拌系统1、注浆泵2和类文丘里管发泡系统；或者，

包括自动下料搅拌注浆泵和类文丘里管发泡系统的组合模式；

所述类文丘里管发泡系统由若干个类文丘里发泡器3串联而成。

优选地，所述类文丘里发泡器3的管径比为(2～3):1。

优选地，所述注浆泵2包括螺杆泵、柱塞泵、往复式气动泵、电动泵或气动隔膜泵。

本发明还提供了上述技术方案所述充填装置在煤矿充填、非煤矿山充填、地面混凝土充填或干粉灭火材料的发泡充填中的应用。

本发明还提供了采用上述技术方案所述的充填装置进行泡沫混凝土充填的方法，包括以下步骤：

将泡沫混凝土干混料和水置于搅拌系统1中，混合后，得到水化料浆；利用注浆泵2将所述水化料浆输送至类文丘里管发泡系统中进行发泡，得到发泡料浆；或者，