權(quán)利要求

1.充填下料裝置，其特征在于包括頂部敞開且呈直桶狀的上箱體，固定在此上箱體底部的且呈倒錐臺狀的下箱體，設(shè)置在所述上箱體和下箱體結(jié)合部位的格篩，固定在此格篩上的導(dǎo)流錐，設(shè)置在所述上箱體頂部的進(jìn)料管，設(shè)置在所述上箱體頂部的供水管，設(shè)置在所述下箱體底部的出料管，設(shè)置在此出料管頂部的排氣止旋器，

所述的導(dǎo)流錐與所述的上箱體和下箱體同心布置，

所述的進(jìn)料管末端伸入所述上箱體的內(nèi)腔，

所述的供水管呈“Q”型，所述的供水管包括從所述上箱體側(cè)壁垂直伸入所述上箱體內(nèi)腔的前端管，沿環(huán)向固定于所述上箱體內(nèi)壁上的環(huán)形管，設(shè)置在此環(huán)形管底部沿環(huán)形均布的數(shù)個(gè)出水孔，設(shè)置在每個(gè)出水孔上的高壓清洗噴嘴，

所述的出料管與所述的下箱體同心布置，

所述的排氣止旋器與所述的出料管同心布置，所述的排氣止旋器包括頂板，貫穿此頂板中心的排氣管，設(shè)置在所述頂板下且繞所述排氣管均布的數(shù)個(gè)擋板，此擋板垂直于所述頂板底面和排氣管的管壁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填下料裝置，其特征在于所述的下箱體的錐角α為60°~120°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填下料裝置，其特征在于所述的數(shù)個(gè)出水孔至少為8個(gè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填下料裝置，其特征在于所述的高壓清洗噴嘴為0°~65°扇形水流噴嘴，所述高壓清洗噴嘴的水壓為0.2MPa~0.25MPa，所述高壓清洗噴嘴的水流量大于等于2L/s~4.8L/s。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填下料裝置，其特征在于所述的導(dǎo)流錐的底面直徑大于所述的排氣止旋器的頂板的直徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填下料裝置，其特征在于所述的出料管的管內(nèi)徑與所述的進(jìn)料管的管內(nèi)徑相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填下料裝置，其特征在于所述的排氣管的管內(nèi)徑=（1/6~1/4）×出料管的管內(nèi)徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填下料裝置，其特征在于所述的數(shù)個(gè)擋板至少為4個(gè)，每個(gè)擋板的斜邊與所述排氣管中心線夾角β=1/2α。

9.利用充填下料裝置的填充下料方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）充填下料前，先開啟供水管，浸潤充填下料裝置內(nèi)壁及下游管道；

（2）下料的同時(shí)關(guān)閉供水管，充填料漿通過進(jìn)料管進(jìn)入上箱體，經(jīng)導(dǎo)流錐導(dǎo)流后，沿導(dǎo)流錐向四周均勻流淌，并經(jīng)格篩篩除大塊兒或雜物，然后進(jìn)入下箱體，再經(jīng)排氣止旋器各擋板與頂板、排氣管外壁和下箱體側(cè)壁之間的流道進(jìn)入出料管給至下游豎直充填管道或充填鉆孔；

（3）下料結(jié)束的同時(shí)再次開啟供水管，對充填下料裝置及下游管道進(jìn)行沖洗，清除積料；

（4）充填下料初期，下箱體內(nèi)液面較低，排氣止旋器處于排氣狀態(tài)，通過排氣止旋器的排氣管及時(shí)排出混入出料管內(nèi)的氣體；

（5）當(dāng)液面升高至排氣止旋器的頂板之上≥200mm時(shí)，排氣止旋器的排氣功能失效，進(jìn)入止旋狀態(tài)，在下料過程中有效防止因料漿旋流而導(dǎo)致氣體混入；

（6）下料末期，液面降低至排氣止旋器的頂板之上200mm以下，排氣止旋器的止旋功能逐漸失效，重新進(jìn)入排氣狀態(tài)，繼續(xù)排出混入出料管內(nèi)的氣體。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦山開采充填技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及充填下料裝置及方法。

背景技術(shù)

眾所周知，在礦山充填作業(yè)時(shí)，攪拌后的充填料漿或者深井倒段減壓的充填料漿在下料至豎直充填管道或充填鉆孔過程中極易混入大量的氣體，在充填管道或充填鉆孔內(nèi)形成大量氣團(tuán)，呈氣、漿斷續(xù)狀態(tài)。一方面，使得管內(nèi)壓力不穩(wěn)定，造成受料斗噴漿、返料，甚至堵管；另一方面，氣體被壓縮隨充填料漿同步行進(jìn)，當(dāng)壓縮氣體行進(jìn)至充填管道排料端時(shí)會瞬間減壓產(chǎn)生氣爆，這種氣爆能使充填管道跳躍舞動，甚至造成傷人事故。此外，還極易產(chǎn)生管道氣蝕，降低管道壽命，甚至導(dǎo)致爆管。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種既可以及時(shí)排出下料初期和末期的氣體，又可以有效防止下料過程中氣體混入，有效避免因混入氣體而發(fā)生噴漿、返料、堵管、氣爆、氣蝕等情況的充填下料裝置及方法。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的充填下料裝置，其特征在于包括頂部敞開且呈直桶狀的上箱體，固定在此上箱體底部的且呈倒錐臺狀的下箱體，設(shè)置在所述上箱體和下箱體結(jié)合部位的格篩，固定在此格篩上的導(dǎo)流錐，設(shè)置在所述上箱體頂部的進(jìn)料管，設(shè)置在所述上箱體頂部的供水管，設(shè)置在所述下箱體底部的出料管，設(shè)置在此出料管頂部的排氣止旋器，

所述的導(dǎo)流錐與所述的上箱體和下箱體同心布置，

所述的進(jìn)料管末端伸入所述上箱體的內(nèi)腔，

所述的供水管呈“Q”型，所述的供水管包括從所述上箱體側(cè)壁垂直伸入所述上箱體內(nèi)腔的前端管，沿環(huán)向固定于所述上箱體內(nèi)壁上的環(huán)形管，設(shè)置在此環(huán)形管底部沿環(huán)形均布的數(shù)個(gè)出水孔，設(shè)置在每個(gè)出水孔上的高壓清洗噴嘴，

所述的出料管與所述的下箱體同心布置，

所述的排氣止旋器與所述的出料管同心布置，所述的排氣止旋器包括頂板，貫穿此頂板中心的排氣管，設(shè)置在所述頂板下且繞所述排氣管均布的數(shù)個(gè)擋板，此擋板垂直于所述頂板底面和排氣管的管壁。

所述的下箱體的錐角α為60°~120°。

所述的數(shù)個(gè)出水孔至少為8個(gè)。

所述的高壓清洗噴嘴為0°~65°扇形水流噴嘴，所述高壓清洗噴嘴的水壓為0.2MPa~0.25MPa，所述高壓清洗噴嘴的水流量大于等于2L/s~4.8L/s。

所述的導(dǎo)流錐的底面直徑大于所述的排氣止旋器的頂板的直徑。

所述的出料管的管內(nèi)徑與所述的進(jìn)料管的管內(nèi)徑相同。

所述的排氣管的管內(nèi)徑=（1/6~1/4）×出料管的管內(nèi)徑。

所述的數(shù)個(gè)擋板至少為4個(gè)，每個(gè)擋板的斜邊與所述排氣管中心線夾角β=1/2α。

一種利用充填下料裝置的填充下料方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）充填下料前，先開啟供水管，浸潤充填下料裝置內(nèi)壁及下游管道；

（2）下料的同時(shí)關(guān)閉供水管，充填料漿通過進(jìn)料管進(jìn)入上箱體，經(jīng)導(dǎo)流錐導(dǎo)流后，沿導(dǎo)流錐向四周均勻流淌，并經(jīng)格篩篩除大塊兒或雜物，然后進(jìn)入下箱體，再經(jīng)排氣止旋器各擋板與頂板、排氣管外壁和下箱體側(cè)壁之間的流道進(jìn)入出料管給至下游豎直充填管道或充填鉆孔；

（3）下料結(jié)束的同時(shí)再次開啟供水管，對充填下料裝置及下游管道進(jìn)行沖洗，清除積料；

（4）充填下料初期，下箱體內(nèi)液面較低，排氣止旋器處于排氣狀態(tài)，通過排氣止旋器的排氣管及時(shí)排出混入出料管內(nèi)的氣體；

（5）當(dāng)液面升高至排氣止旋器的頂板之上≥200mm時(shí)，排氣止旋器的排氣功能失效，進(jìn)入止旋狀態(tài)，在下料過程中有效防止因料漿旋流而導(dǎo)致氣體混入；

（6）下料末期，液面降低至排氣止旋器的頂板之上200mm以下，排氣止旋器的止旋功能逐漸失效，重新進(jìn)入排氣狀態(tài)，繼續(xù)排出混入出料管內(nèi)的氣體。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明的充填下料裝置及方法，下料初期和末期液面較低時(shí)，可以及時(shí)排出混入管道內(nèi)的氣體；

（2）本發(fā)明的充填下料裝置及方法，當(dāng)液面升高后，可以在下料過程中有效防止因料漿旋流而導(dǎo)致氣體混入；

（3）本發(fā)明的充填下料裝置及方法，可對下料裝置進(jìn)行有效沖洗，防止因積料形成大塊而造成堵管；

（4）本發(fā)明的充填下料裝置及方法，可有效避免因混入氣體導(dǎo)致噴漿、返料、堵管、氣爆和氣蝕等情況的發(fā)生，間接延長管道壽命，避免充填管道跳躍舞動而造成傷人事故。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明圖1的俯視圖。

圖3為本發(fā)明圖1的A-A視圖。

圖4為本發(fā)明排氣止旋器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明圖4的仰視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1-5所示，本發(fā)明的充填下料裝置，其特征在于包括頂部敞開且呈直桶狀的上箱體1，固定在此上箱體1底部的且呈倒錐臺狀的下箱體2，設(shè)置在所述上箱體1和下箱體2結(jié)合部位的格篩3，固定在此格篩3上的導(dǎo)流錐4，設(shè)置在所述上箱體1頂部的進(jìn)料管5，設(shè)置在所述上箱體1頂部的供水管6，設(shè)置在所述下箱體2底部的出料管7，設(shè)置在此出料管7頂部的排氣止旋器8，

所述的導(dǎo)流錐4與所述的上箱體1和下箱體2同心布置，

所述的進(jìn)料管5末端伸入所述上箱體1的內(nèi)腔，

所述的供水管6呈“Q”型，所述的供水管6包括從所述上箱體1側(cè)壁垂直伸入所述上箱體1內(nèi)腔的前端管61，沿環(huán)向固定于所述上箱體1內(nèi)壁上的環(huán)形管62，設(shè)置在此環(huán)形管62底部沿環(huán)形均布的數(shù)個(gè)出水孔63，設(shè)置在每個(gè)出水孔63上的高壓清洗噴嘴64，

所述的出料管7與所述的下箱體2同心布置，

所述的排氣止旋器8與所述的出料管7同心布置，所述的排氣止旋器8包括頂板81，貫穿此頂板81中心的排氣管83，設(shè)置在所述頂板81下且繞所述排氣管83均布的數(shù)個(gè)擋板82，此擋板82垂直于所述頂板81底面和排氣管83的管壁。

所述的下箱體2的錐角α為60°~120°。

所述的數(shù)個(gè)出水孔63至少為8個(gè)。

所述的高壓清洗噴嘴64為0°~65°扇形水流噴嘴，所述高壓清洗噴嘴64的水壓為0.2MPa~0.25MPa，所述高壓清洗噴嘴64的水流量不小于2L/s~4.8L/s。

所述的導(dǎo)流錐4的底面直徑大于所述的排氣止旋器8的頂板81的直徑。

所述的出料管7的管內(nèi)徑與所述的進(jìn)料管5的管內(nèi)徑相同。

所述的排氣管83的管內(nèi)徑=（1/6~1/4）×出料管7的管內(nèi)徑。

所述的數(shù)個(gè)擋板82至少為4個(gè)，每個(gè)擋板82的斜邊與所述排氣管83中心線夾角β=1/2α。

一種利用充填下料裝置的填充下料方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）充填下料前，先開啟供水管6，浸潤充填下料裝置內(nèi)壁及下游管道；

（2）下料的同時(shí)關(guān)閉供水管6，充填料漿通過進(jìn)料管5進(jìn)入上箱體1，經(jīng)導(dǎo)流錐4導(dǎo)流后，沿導(dǎo)流錐4向四周均勻流淌，并經(jīng)格篩3篩除大塊兒或雜物，然后進(jìn)入下箱體2，再經(jīng)排氣止旋器8各擋板82與頂板81、排氣管83外壁和下箱體2側(cè)壁之間的流道進(jìn)入出料管7給至下游豎直充填管道或充填鉆孔；

（3）下料結(jié)束的同時(shí)再次開啟供水管6，對充填下料裝置及下游管道進(jìn)行沖洗，清除積料；

（4）充填下料初期，下箱體2內(nèi)液面較低，排氣止旋器8處于排氣狀態(tài)，通過排氣止旋器8的排氣管83及時(shí)排出混入出料管7內(nèi)的氣體；

（5）當(dāng)液面升高至排氣止旋器8的頂板81之上≥200mm時(shí)，排氣止旋器8的排氣功能失效，進(jìn)入止旋狀態(tài)，在下料過程中有效防止因料漿旋流而導(dǎo)致氣體混入；

（6）下料末期，液面降低至排氣止旋器8的頂板81之上200mm以下，排氣止旋器8的止旋功能逐漸失效，重新進(jìn)入排氣狀態(tài)，繼續(xù)排出混入出料管7內(nèi)的氣體。

下面結(jié)合具體示例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

采用如圖1-5所示的充填下料裝置，所述上箱體1呈圓柱形直桶狀，內(nèi)徑為1000mm，頂部敞開；所述下箱體2的錐角α=90°，底部出口的內(nèi)徑為150mm；所述格篩3呈圓形，外徑為990mm；所述導(dǎo)流錐4呈等腰圓錐體，底角為30°，底面直徑為450mm；所述進(jìn)料管5的內(nèi)徑為150mm；所述供水管6的內(nèi)徑為125mm，供水管6的環(huán)形管底部沿環(huán)形均布有8個(gè)出水孔63，每個(gè)出水孔63上均安裝50°扇形水流的高壓清洗噴嘴64，水壓0.2MPa，單個(gè)高壓清洗噴嘴64水流量3.5L/s；所述出料管7的管內(nèi)徑與進(jìn)料管5的管內(nèi)徑和下箱體2底部出口的內(nèi)徑相同，為150mm；所述排氣止旋器8的頂板81直徑為350mm，排氣止旋器8的排氣管83的管內(nèi)徑=1/5倍的出料管7的管內(nèi)徑=30mm，排氣止旋器8的頂板下繞排氣管83均布有4個(gè)垂直于頂板81和排氣管83管壁的呈直角梯形的擋板82，擋板82的斜邊與排氣管83中心線夾角β=45°。

實(shí)踐表明，采用本發(fā)明的充填下料裝置及方法之后，既可以及時(shí)排出下料初期和末期混入管道內(nèi)的氣體，又可以有效防止下料過程中氣體混入，有效避免因混入氣體而發(fā)生噴漿、返料、堵管、氣爆、氣蝕等情況。本發(fā)明的充填下料裝置適用性強(qiáng)，推廣前景良好。