權利要求

1.一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置，其特征在于，包括：

智能出料系統(tǒng)(1)，所述智能出料系統(tǒng)(1)用于單獨承裝并向智能攪拌機系統(tǒng)(2)供給兩種物料;

智能攪拌機系統(tǒng)(2)，所述智能攪拌機系統(tǒng)(2)用于對智能出料系統(tǒng)(1)供給的兩種物料進行混合攪拌;

活塞砂漿噴射系統(tǒng)(3)，所述活塞砂漿噴射系統(tǒng)(3)用于將智能攪拌機系統(tǒng)(2)攪拌后的物料抽吸噴射輸送到目標位置。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置，其特征在于，所述智能出料系統(tǒng)(1)包括兩個盛料罐(101)、兩個注漿支管(102)、兩個智能計量表(103)、兩個環(huán)形固定組件(104)、兩個支撐管(105);兩個環(huán)形固定組件(104)分別與智能攪拌機系統(tǒng)(2)連接，分別用于支撐兩個盛料罐(101);所述兩個智能計量表(103)分別位于兩個注漿支管(102)上，注漿支管(102)用于將盛料罐(101)的物料導入到智能攪拌機系統(tǒng)(2)中。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置，其特征在于，所述智能攪拌機系統(tǒng)(2)包括攪拌機機架、攪拌裝置;所述攪拌裝置設置在所述攪拌機機架內(nèi)。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置，其特征在于，所述攪拌機機架包括：攪拌桶(211)、攪拌桶蓋(212)、耐磨襯板(213)、運輸管道(216)，所述耐磨襯板(213)與攪拌桶(211)內(nèi)壁相連接;所述攪拌桶蓋(212)上方設有智能進料口(214)，下方設有智能出料口(215);所述運輸管道(216)的一端與智能出料口(215)連接，用于將攪拌好的物料導入活塞砂漿噴射系統(tǒng)(3)。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置，其特征在于，所述攪拌裝置包括：攪拌葉片(221)、攪拌臂(222)、攪拌機主軸(223)、攪拌機副軸(224)、主齒輪(225)、副齒輪(226)、軸頭密封配件(227)、軸端密封配件(228)、六角螺栓(229)、齒輪軸頭配件(230)和聯(lián)軸器(231);所述攪拌機主軸(223)和攪拌機副軸(224)相互平行，并各裝有四根攪拌臂(222)，所述攪拌葉片(221)固定于攪拌臂(222)上;所述攪拌機主軸(223)的左右兩端分別設置有軸頭密封配件(227)和軸端密封配件(228)，軸頭密封配件(227)和軸端密封配件(228)分別與攪拌桶(211)連接;所述主齒輪(225)和副齒輪(226)的齒形相互嚙合;聯(lián)軸器(231)用于連接攪拌機主軸(223)和攪拌機副軸(224);所述齒輪軸頭配件(230)分別位于主齒輪(225)和副齒輪(226)兩端，將其固定住。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置，其特征在于，同一攪拌機主軸(223)和攪拌機副軸(224)上相鄰兩個攪拌臂(222)呈90°分布;所述攪拌葉片(221)呈弧形。

7.根據(jù)權利要求4所述的一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置，其特征在于，所述活塞砂漿噴射系統(tǒng)(3)包括：泵缸(301)、塞柱(302)、泵頭(303)、曲柄連桿結構(304)、進漿閥(305)、管道(306);所述塞柱(302)位于泵缸(301)內(nèi)的一端，頂端連接曲柄連桿結構(304);所述進漿閥(305)位于泵缸(301)上部位置，與所述運輸管道(216)連接;所述泵頭(303)設置在泵缸(301)內(nèi)的另一端，并與管道(306)連接。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置，其特征在于，所述曲柄連桿結構(304)包括：曲柄(307)、連桿(308)、固定鎖環(huán)(309)、連桿螺栓(310);所述連桿(308)呈T字形，所述連桿(308)的一端和曲柄(307)采用連桿螺栓(310)轉動連接;所述連桿(308)和塞柱(302)用固定鎖環(huán)(309)轉動連接。

9.根據(jù)權利要求7所述的一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置，其特征在于，所述框架組件系統(tǒng)(5)包括支撐體(501)、支撐板(502)、連軸襯套(503)、固定插銷(504)、帶槽的螺帽(505)、可伸縮帶螺紋桿(506);所述支撐體(501)內(nèi)置聯(lián)軸器(231)，用于連接攪拌機主軸(223)和攪拌機副軸(224);所述攪拌裝置左右兩端分別采用支撐體(501)和支撐板(502)進行固定;所述副齒輪軸端密封配件處連接連軸襯套(503);通過固定插銷(504)使可伸縮帶螺紋桿(506)和連軸襯套(503)相連;所述帶槽的螺帽(505)與可伸縮帶螺紋桿(506)相連。

說明書

技術領域

[0001]本發(fā)明涉及礦山支護施工技術領域，更具體的說是涉及一種礦山支護新型磷酸鉀鎂水泥材料用于快速噴射施工關鍵裝置。

背景技術

[0002]礦山開采工程在進行過程中，經(jīng)常面臨巖層不穩(wěn)定、地下水滲透等多重挑戰(zhàn)，這些因素不僅影響工程進度，更對礦工的安全造成嚴重威脅。為了應對這些挑戰(zhàn)，需要一種既能快速加固巖層，又能適應復雜礦井環(huán)境的支護材料。傳統(tǒng)的支護方法，如使用木材或金屬支架，雖然在一定程度上能夠提供穩(wěn)定性，但存在施工周期長、成本高、適應性差等問題。同時，這些材料在面對礦井內(nèi)復雜的地質(zhì)條件時，往往難以提供足夠的保護。針對上述問題，噴射水泥支護技術應運而生，其噴射的水泥混合物要求能在能在極短的時間內(nèi)完成凝固，為礦井提供即時的支護，且與巖石或土壤的粘結力強，有效防止剝落和垮塌。

[0003]新型磷酸鉀鎂水泥材料就是一種合適的材料，能夠在滿足強度要求情況下實現(xiàn)快速凝固，其優(yōu)秀的粘結性能使其可以作為支護材料且與礦洞界面高效結合;除此之外，磷酸鉀鎂水泥還具備良好的耐高溫性能，高溫后體積穩(wěn)定性好，在未摻入纖維的情況下也不會出現(xiàn)高溫爆裂或者剝落的現(xiàn)象，并且在高溫后有比普通硅酸鹽表現(xiàn)更高的殘余強度，適用于礦井高溫環(huán)境。

[0004]但是，新型磷酸鉀鎂水泥材料實現(xiàn)速凝的主要因素是磷酸二氫鉀和氧化鎂的結合，兩種物質(zhì)融合后會快速反應并固化，在現(xiàn)有設備情況下，必須添加特殊緩凝劑才具備施工條件，而緩凝劑的成本較高。因此，亟需一種設備裝置實現(xiàn)“定量混合、即攪即噴”的功能，用以為礦山支護提供必要設備。

發(fā)明內(nèi)容

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置，實現(xiàn)在同一裝置內(nèi)兩種物料精準攪拌后，立即噴射施工，以解決背景技術中的技術問題。

[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

[0007]一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置，包括：

[0008]智能出料系統(tǒng)，所述智能出料系統(tǒng)用于單獨承裝并向智能攪拌機系統(tǒng)供給兩種物料;

[0009]智能攪拌機系統(tǒng)，所述智能攪拌機系統(tǒng)用于對智能出料系統(tǒng)供給的兩種物料進行混合攪拌;

[0010]活塞砂漿噴射系統(tǒng)，所述活塞砂漿噴射系統(tǒng)用于將智能攪拌機系統(tǒng)攪拌后的物料抽吸噴射輸送到目標位置。

[0011]在一些實施例中，所述智能出料系統(tǒng)包括兩個盛料罐、兩個注漿支管、兩個智能計量表、兩個環(huán)形固定組件、兩個支撐管;兩個環(huán)形固定組件分別與智能攪拌機系統(tǒng)連接，分別用于支撐兩個盛料罐;所述兩個智能計量表分別位于兩個注漿支管上，注漿支管用于將盛料罐的物料導入到智能攪拌機系統(tǒng)中。

[0012]在一些實施例中，所述智能攪拌機系統(tǒng)包括攪拌機機架、攪拌裝置;所述攪拌裝置設置在所述攪拌機機架內(nèi)。

[0013]在一些實施例中，所述攪拌機機架包括：攪拌桶、攪拌桶蓋、耐磨襯板、注漿總管，所述耐磨襯板與攪拌桶內(nèi)壁相連接;所述攪拌桶蓋上方設有智能進料口，下方設有智能出料口;所述運輸管道的一端與智能出料口連接，用于將攪拌好的物料導入活塞砂漿噴射系統(tǒng)。

[0014]在一些實施例中，所述攪拌裝置包括：攪拌葉片、攪拌臂、攪拌機主軸、攪拌機副軸、主齒輪、副齒輪、軸頭密封配件、軸端密封配件、六角螺栓、齒輪軸頭配件和聯(lián)軸器;所述攪拌機主軸和攪拌機副軸相互平行，并各裝有四根攪拌臂，所述攪拌葉片固定于攪拌臂上;所述攪拌機主軸的左右兩端分別設置有軸頭密封配件和軸端密封配件，軸頭密封配件和軸端密封配件分別與攪拌桶連接;所述主齒輪和副齒輪的齒形相互嚙合;聯(lián)軸器用于連接攪拌機主軸和攪拌機副軸;所述齒輪軸頭配件分別位于主齒輪和副齒輪兩端，將其固定住。

[0015]在一些實施例中，同一攪拌機主軸和攪拌機副軸上相鄰兩個攪拌臂呈90°分布;所述攪拌葉片呈弧形。

[0016]在一些實施例中，所述活塞砂漿噴射系統(tǒng)包括：泵缸、塞柱、泵頭、曲柄連桿結構、進漿閥、管道;所述塞柱位于泵缸內(nèi)的一端，頂端連接曲柄連桿結構;所述進漿閥位于泵缸上部位置，與所述運輸管道連接;所述泵頭設置在泵缸內(nèi)的另一端，并與管道連接。

[0017]在一些實施例中，所述曲柄連桿結構包括：曲柄、連桿、固定鎖環(huán)、連桿螺栓;所述連桿呈T字形，所述連桿的一端和曲柄采用連桿螺栓轉動連接;所述連桿和塞柱用固定鎖環(huán)轉動連接。

[0018]在一些實施例中，所述框架組件系統(tǒng)包括支撐體、支撐板、連軸襯套、固定插銷、帶槽的螺帽、可伸縮帶螺紋桿;所述支撐體內(nèi)置聯(lián)軸器，用于連接攪拌機主軸和攪拌機副軸;所述攪拌裝置左右兩端分別采用支撐體和支撐板進行固定;所述副齒輪軸端密封配件處連接連軸襯套;通過固定插銷使可伸縮帶螺紋桿和連軸襯套相連;所述帶槽的螺帽與可伸縮帶螺紋桿相連。

[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有的有益效果是：

[0020]本申請?zhí)峁┝艘环N新型攪拌混料裝置，實現(xiàn)可控混合時間的智能混合、迅速噴射的目標，完成了存儲材料、智能攪拌機系統(tǒng)和砂漿噴射系統(tǒng)一體機，實現(xiàn)磷酸二氫鉀和氧化鎂可控攪拌融合，降低工程費用以及節(jié)省勞動力、提高效率。

附圖說明

[0021]圖1為本發(fā)明的整體布置結構圖。

[0022]圖2為本發(fā)明的智能出料系統(tǒng)結構圖。

[0023]圖3為本發(fā)明的智能攪拌機系統(tǒng)結構圖。

[0024]圖4為本發(fā)明的活塞砂漿噴射系統(tǒng)結構圖。

[0025]圖5為本發(fā)明的框架組件系統(tǒng)的局部結構示意圖。

[0026]圖6為本發(fā)明的攪拌機機架示意圖。

[0027]圖7為本發(fā)明的攪拌裝置示意圖。

具體實施方式

[0028]為使本申請的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本申請的優(yōu)選實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的部件或具有相同或類似功能的部件。所描述的實施例是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本申請，而不能理解為對本申請的限制?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。

[0029]下面結合附圖對本申請的實施例進行詳細說明。

[0030]在本申請的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應作廣義理解，例如，可以使固定連接，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或者兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本申請中的具體含義。

[0031]在本申請的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“前”、“后”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或者位置關系為基于附圖的方位或位置關系，僅是為了便于描述本申請和簡化描述，而不是指示或者暗示所指的裝置或者元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本申請的限制。

[0032]此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或顯示不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產(chǎn)品或顯示固有的其它步驟或單元。

[0033]以下將結合圖1-圖7，對本申請實施例所涉及的一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置進行詳細說明。值得注意的是，以下實施例，僅僅用于解釋本申請，并不構成對本申請的限定。

[0034]實施例1:

[0035]參見圖1-7，一種礦山支護用材料用于快速噴射施工關鍵裝置，包括：智能出料系統(tǒng)1、智能攪拌機系統(tǒng)2、活塞砂漿噴射系統(tǒng)3、總控臺4、框架組件系統(tǒng)5;所述智能出料系統(tǒng)用于單獨承裝并向智能攪拌機系統(tǒng)供給兩種物料;所述智能攪拌機系統(tǒng)用于對智能出料系統(tǒng)供給的兩種物料進行混合攪拌;所述活塞砂漿噴射系統(tǒng)用于將智能攪拌機系統(tǒng)攪拌后的物料抽吸噴射輸送到目標位置。

[0036]所述磷酸鉀鎂水泥中的化學成分磷酸二氫鉀和氧化鎂分別裝入盛料罐101a和盛料罐101b。

[0037]其中智能出料系統(tǒng)1包括：盛料罐101、注漿支管102、智能計量表103、環(huán)形固定組件104、支撐架105、可拆卸螺栓106，其中環(huán)形固定組件104設有可拆卸螺栓與攪拌桶蓋相連接，用于支撐盛料罐101;智能計量表103位于注漿支管102上，注漿支管102兩端分別與盛料罐101和攪拌機機架相連。

[0038]其中智能攪拌機系統(tǒng)2包括：攪拌機機架、攪拌裝置、卸料系統(tǒng)。

[0039]具體攪拌機機架包括：攪拌桶211、攪拌桶蓋212、耐磨襯板213、智能進料口214、智能出料口215、運輸管道216，耐磨襯板213與攪拌桶211內(nèi)壁相連接;攪拌桶蓋212上方設有智能進料口214，下方設有智能出料口215。所述運輸管道216的一端與智能出料口215連接，用于將攪拌好的物料導入活塞砂漿噴射系統(tǒng)3。

[0040]其中盛料罐101a和盛料罐101b分別裝料，通過總控臺4控制智能計量表103，兩種材料分別從對應的盛料罐101流入注漿支管102，智能計量表103能反饋兩種材料的重量發(fā)生變化，達到設定值后會自動關閉閥門，得到合適配比的磷酸鉀鎂水泥材料，在智能攪拌機系統(tǒng)2對原材料進行充分攪拌混合，通過總控臺4控制卸料系統(tǒng)。

[0041]其中攪拌裝置包括：攪拌葉片221、攪拌臂222、攪拌機主軸223、攪拌機副軸224、主齒輪225、副齒輪226、齒輪軸頭配件230、軸頭密封配件227、軸端密封配件228、六角螺栓229;攪拌機主軸223和攪拌機副軸224呈現(xiàn)相互平行，并各裝有四根攪拌臂222，同一軸上相鄰兩個攪拌臂222呈90°分布;攪拌裝置采用4個葉片較為密集，可使材料攪拌得更均勻。攪拌葉片221用六角螺栓229固定于攪拌臂222上，攪拌葉片221通過六角螺栓229與攪拌臂222可拆卸連接，攪拌機主軸223的左右兩端分別設置有軸頭密封配件227和軸端密封配件228與攪拌桶211連接，主齒輪225和副齒輪226的齒形相互嚙合;所述齒輪軸頭配件230分別位于主齒輪225和副齒輪226兩端，將其固定住。

[0042]通用應用本申請的攪拌裝置可以實現(xiàn)將磷酸鉀鎂水泥進行干濕分離，可防止材料速凝。

[0043]具體卸料系統(tǒng)包括：智能出料口215、運輸管道216，均可通過總控臺4控制輸出。

[0044]其中活塞砂漿噴射系統(tǒng)3包括：泵缸301、塞柱302、泵頭303、曲柄連桿結構304、進漿閥305、管道306。塞柱302位于泵缸301內(nèi)，頂端連接曲柄連桿結構304，進漿閥305位于泵缸301上部位置，與所述運輸管道216連接;泵頭303設置在泵缸301右端，并連接管道306。

[0045]其中曲柄連桿結構304包括：曲柄307、連桿308、固定鎖環(huán)309、連桿螺栓310;連桿308和曲柄307采用連桿螺栓連接，連桿308和塞柱302用固定鎖環(huán)309連接;曲柄307是一個轉動的軸，連桿308兩端連接曲柄307和塞柱302，將曲柄307的旋轉運動轉化為連桿308的往復運動，帶動塞柱302在泵缸301內(nèi)進行往復運動。

[0046]其中框架組件系統(tǒng)5包括支撐體501、支撐板502、連軸襯套503、固定插銷504、帶槽的螺帽505、可伸縮帶螺紋桿506;支撐體501內(nèi)置聯(lián)軸器231，用于連接攪拌機主軸223和攪拌機副軸224;攪拌裝置左右兩端分別采用支撐體501和支撐板502進行固定;副齒輪軸端密封配件處連接連軸襯套503;通過固定插銷504使可伸縮帶螺紋桿506和連軸襯套503相連;所述帶槽的螺帽505與可伸縮帶螺紋桿506相連。

[0047]具體操作過程：通過塞柱302在泵缸301內(nèi)多次往復運動，實現(xiàn)砂漿的吸入和排出;當塞柱302往后移動時，泵缸301內(nèi)形成低壓區(qū)，使得砂漿通過進漿閥305流入運輸管道，最終到泵缸301內(nèi);當塞柱302向前移動時，泵缸301內(nèi)的壓力上升，使得進料止回閥關閉，同時排出止回閥打開，將砂漿通過排出管道306輸送到目標位置。

[0048]具體操作過程：曲柄307是一個轉動的軸，與發(fā)動機的動力輸出軸相連接;連桿308兩端分別連接曲柄307和塞柱302，采用螺栓和固定鎖環(huán)轉動連接。

[0049]本發(fā)明可用于礦山支護工程技術領域，目的在于基于礦山支護用的一種早凝高強的磷酸鉀鎂水泥材料設計一種新型的快速噴射裝置，解決現(xiàn)有技術中磷酸鉀鎂水泥材料凝結時間太短不利于現(xiàn)場施工問題。該裝置包括盛料罐、注漿支管、智能計量表、智能攪拌機系統(tǒng)、注漿總管、活塞砂漿噴射泵送系統(tǒng)、總控臺;所述盛料罐和智能攪拌機分別采用注漿支管連接，所述智能計量表位于注漿支管上。本發(fā)明采用智能計量表控制盛料罐A和盛料罐B內(nèi)的材料重量變化，下料達到設定值后關閉閥門;通過注漿支管流入智能攪拌機，磷酸鉀鎂水泥材料攪拌均勻后通過智能計量表流入砂漿噴射泵送系統(tǒng)，最終通過注漿總管輸出至需要支護的薄弱區(qū)域。

[0050]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

說明書附圖(7)