[发明专利]一种全断面竖井掘进机上出渣系统

说明书

一种全断面竖井掘进机上出渣系统，包括设有吸渣口和射流口的刀盘、以及设置在刀盘中心的多层套管式中柱，多层套管式中柱包括连通吸渣口的吸渣管以及套设在吸渣管外与射流口连通的射流管，还包括中继平台，中继平台上设有连通吸渣管的固液分离装置，吸渣管上设有泥浆泵，固液分离装置设有固体储料仓以及液体储料仓，上出渣系统还包括吊桶、以及连通液体储料仓用于伸出竖井的排液管，连接吊桶设有卷扬机，排液管上设有浆液泵。本发明通过设置带有固液分离装置的中继平台，将掘进机刀盘破岩时掘进断面处的渣浆吸入中继平台进行岩渣与浆液的分离，然后将岩渣和浆液分别排出，能够显著提高上排渣系统的排渣能力。

技术领域

本发明涉及竖井施工技术领域，具体涉及一种全断面竖井掘进机上出渣系统。

背景技术

竖井是地下矿藏开采、长大隧道通风及其他地下工程的主要通道。在竖井施工过程中，掘进机刀盘破岩时会在掘进断面处连续产生岩渣，竖井施工的一个难点就是如何竖向高效排渣。

目前已有的竖井掘进机在出渣时，普遍采用机械式非连续排渣如料斗式或流体抽吸式排渣，采用机械式非连续排渣的排渣效率低，抽吸式排渣多采用直接将渣浆一起排出竖井，对于深层竖井50米，特别是超深竖井100米，竖井内空间有限，若一起将渣浆直接排出，对电机功率及泥浆泵泵吸压力、功率等使用都有极高的要求，相应地所用电机、泵体及管路等占用空间也比较大，空间的限制使得现有的上排渣系统的排渣能力有限，随着掘进的不断进行，排渣的距离不断增加，而产渣速度基本不变，使得排渣能力不能与竖井掘进机的掘进能力相匹配，进而影响竖井掘进机的掘进效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全断面竖井掘进机上出渣系统，其通过设置带有固液分离装置的中继平台，将掘进机刀盘破岩时掘进断面处的渣浆吸入中继平台进行岩渣与浆液的分离，将岩渣和浆液分别排出，能够显著提高上排渣系统的排渣能力。

本发明为了达到上述技术目的所采用的技术方案是：

一种全断面竖井掘进机上出渣系统，包括设有吸渣口和射流口的刀盘、以及设置在刀盘中心的多层套管式中柱，多层套管式中柱包括连通吸渣口的吸渣管以及套设在吸渣管外与所述射流口连通用于向射流口提供冲洗液体的射流管，还包括固定在刀盘上背离刀盘端部设置的中继平台，中继平台上设有与所述吸渣管连通用于收集并分离渣浆中岩渣与浆液的固液分离装置；

所述上出渣系统还包括用于将固液分离装置分离出的岩渣输送至竖井外的输送机构、以及用于将固液分离装置分离出的浆液输送至竖井外的排液管。

进一步地，所述固液分离装置包括中空的壳体，壳体内倾斜设有与壳体横截面相适配的筛网，壳体上对应筛网较低一端处设有悬空置于固体储料仓上方的出渣管，壳体上位于筛网的下方处设有与吸渣管连通的进液管，壳体上位于筛网的下方处设有悬空置于液体储料仓上方的出浆管。

进一步地，所述筛网的筛孔直径为150mm。

进一步地，所述筛网为振动筛。

进一步地，所述固体储料仓固定在中继平台上，且固体储料仓的底部设有用于检测固体储料仓重量的重力传感器，所述液体储料仓上设有用于检测液体储料仓内浆液高度的液位计。

进一步地，所述刀盘呈锥形状，所述吸渣口均布在刀盘用于掘进的端部，所述射流口均布在刀盘的尾部。

进一步地，所述吸渣口内设有用于检测刀盘掘进时竖井断面处渣浆密度的密度检测传感器。

进一步地，所述刀盘上还设有控制室，控制室与所述重力传感器、液位计、密度检测传感器、卷扬机、泥浆泵以及浆液泵均电性连接，用于采集重力传感器、液位计和密度检测传感器的数据并控制卷扬机、泥浆泵以及浆液泵的启停。

进一步地，所述排液管上还设有辅助液体储料仓以及用于增加输送压力的辅助浆液泵。