[发明专利]采空区建筑固料再生充填料浆制充一体化系统及充填工艺

说明书

本发明涉及采空区充填技术领域，尤其是采空区建筑固料再生充填料浆制充一体化系统及充填工艺，包括底盘机架总成、控制系统、在所述底盘机架总成的底部两侧安装有行走机构，包括上料储料混合单元、混料输送单元、料浆配料单元、料浆处理泵送单元；所述控制系统分别与所述上料储料混合单元、所述混料输送单元、所述料浆配料单元、所述料浆处理泵送单元实现双向信号连接，所述控制系统与所述料浆处理泵送单元相配合并用于控制料浆处理泵送单元向采空区充填符合配比要求的料浆。本系统采用移动式的自动化混料、制浆、充填，其中人为参与量少，充填注浆过程可以实现精准控制，可以设置多种料浆模式，充填模式可自由切换，整体自动化程度较高。

技术领域

本发明涉及采空区充填治理技术领域，特别涉及一种集配料、制浆、充填功能为一体的高效移动式自动化系统，尤其是采空区建筑固料再生充填料浆制充一体化系统及充填工艺。

背景技术

采空区治理是矿山地质环境治理和生态修复重要内容之一，采空区充填治理骨料浆液充填，大多是在现有水泥粉煤灰浆液充填设备基础上，增加骨料投送装置实现，难以保证浆液配比及性质稳定。进一步，在实践过程中，将骨料与浆液提前搅拌，通过渣浆泵将骨料浆液输送至采空区中，提升了浆液性能及充填效率。但仍存在骨料投送效率低下、浆液性质不稳定、易出现或发生堵管堵孔事故等问题，截至目前，尚无可用于采空区治理工程现场的配料、制浆、充填一体化系统，限制了骨料浆液在充填治理采空区工程中的使用。

目前，常规采空区治理工程开展前需建立由储料、制浆、储浆、泵送及管理等功能单元组成的注浆站，注浆前需一定建站周期，充填治理过程以人工及简单设备管控为主，难以对骨料浆液的配比及浓度进行精确控制，尚未实现充填治理过程自动化，已落后于信息技术发展水平。

当前，采空区投砂治理工程设计以经验为主，采用风积沙充填采空区浆液与骨料混合不均，浆液结石体性能变化较大，易出现质量缺陷区，治理后采空区质量检测难度大。

除此之外，常规骨料浆液充填采空区技术具有以下缺陷：充填过程中需要大量浆液或水将骨料冲入采空区内，携砂率一般不到30%，充填效率低下；骨料沉淀后水滞于上层短时难以消散，为二次注浆提高充填率造成障碍；常发生堵孔事故，需要钻机在采空区上方不断扫孔。

无法精准控制骨料与水泥基浆液的配比，时常造成堵孔事故发生；低浓度骨料浆液（采空区治理工程投砂充填、骨料浆液底面注浆堵水）骨料比例不到20%，充填效率低；针对骨料浆液的配料、制浆、充填一体化集成式自动化工艺及设备缺乏导致施工管理过程粗放，容易发生堵管、堵孔等事故，这些问题限制了骨料浆液充填技术在采空区充填治理工程中尚未大规模应用。

研究优化骨料浆液充填技术及工艺，设计建立一套移动式自动化配料制浆充填一体化系统，构建骨料浆液充填利用技术体系及装备系统，可以为拓宽采空区充填治理材料来源，优化治理技术工艺流程，降低治理工程成本提供科学支撑。形成一套集配料、制浆、充填功能为一体的移动式自动化系统，可扩宽采空区注浆材料来源、提高采空区治理工程施工效率，有效降低治理工程成本。

为此，本申请研发了采空区建筑固料再生充填料浆制充一体化系统及利用该系统完成配料及采空区充填的工艺，用以更好地解决现有设计中存在的问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：采空区建筑固料再生充填料浆制充一体化系统，包括底盘机架总成、控制系统、在所述底盘机架总成的底部两侧安装有行走机构，所述行走机构上配置动力驱动件，包括上料储料混合单元、混料输送单元、料浆配料单元、料浆处理泵送单元；所述上料储料混合单元、所述混料输送单元、所述料浆配料单元、所述料浆处理泵送单元、所述控制系统均安装在底盘机架总成上，所述控制系统分别与所述上料储料混合单元、所述混料输送单元、所述料浆配料单元、所述料浆处理泵送单元实现双向信号连接，所述控制系统与所述料浆处理泵送单元相配合并用于控制料浆处理泵送单元向采空区充填符合配比要求的料浆。