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1、10申请公布号CN103321678A43申请公布日20130925CN103321678ACN103321678A21申请号201310259919822申请日20130626E21F15/0020060171申请人施爱文地址246131安徽省安庆市月山镇安庆铜矿工程区72发明人施爱文施波74专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人崔友明54发明名称提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置及方法57摘要本发明涉及一种提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置及方法，其装置包括制浆装置（1）和注水管（3），在钻孔的主水平管线上设置排气管（9）、蓄水阀（7）和压力表（10），排气管（9）上。
2、设有排气阀（16），采空区（12）的出料口后端设有与井下水仓（13）连通的三通（11），三通（11）与采空区（12）之间设有闸阀（8），三通（11）与井下水仓（13）之间设有排水阀（14）。本发明能保证料浆落入水中时为自由淹没，避免了料浆对钻孔内衬耐磨钢管的冲刷，减少了内衬耐磨钢管的磨损，提高了钻孔的使用寿命。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN103321678ACN103321678A1/1页21一种提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置，其特征在于，包括制浆装置（1）和注水管（3），。
3、所述制浆装置（1）与连接管（2）连接，所述制浆装置（1）制得的料浆通过所述连接管（2）加入至所述钻孔内，所述注水管（3）伸入钻孔内，所述连接管（2）上设有放料阀（15），钻孔的主水平管线上设有排气管（9）、蓄水阀（7）和压力表（10），所述排气管（9）上设有排气阀（16），采空区（12）的出料口后端设有与井下水仓（13）连通的三通（11），所述三通（11）与所述采空区（12）之间设有闸阀（8），所述三通（11）与井下水仓（13）之间设有排水阀（14）。2根据权利要求1所述的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置，其特征在于，所述充填装置还包括导向管（5）和定位装置（4），所述制浆装置（1）通过所。
4、述连接管（2）与所述导向管（5）连接，所述导向管（5）穿过所述定位装置（4）并伸入钻孔内。3根据权利要求2所述的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置，其特征在于，所述定位装置（4）包括两个夹板（401），所述夹板（401）上设有供所述导向管（5）穿过的导向孔（402），两个所述夹板（401）通过销钉（403）和螺栓（404）连接。4根据权利要求1所述的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置，其特征在于，所述蓄水阀（7）和闸阀（8）为高压球阀。5根据权利要求1所述的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置，其特征在于，所述压力表（10）为压膜式压力表。6一种提高充填钻孔使用寿命的采空区充填方法，其特征。
5、在于，包括以下步骤S1，安装制浆装置（1）和注水管（3），制浆装置（1）与连接管（2）连接，制浆装置（1）制得的料浆通过连接管（2）加入至钻孔内，注水管（3）伸入钻孔内，连接管（2）上设有放料阀（15），钻孔的主水平管线上设有排气管（9）、蓄水阀（7）和压力表（10），排气管（9）上设有排气阀（16），采空区（12）的出料口后端设有与井下水仓（13）连通的三通（11），三通（11）与所述采空区（12）之间设有闸阀（8），三通（11）与井下水仓（13）之间设有排水阀（14）；S2，关闭蓄水阀（7），打开排气阀（16），通过注水管（3）向钻孔内注水，当排气管（9）出水时关闭排气阀（16），当压力表。
6、（10）检测的压力值达到预设值时，停止注水，此时液面位于导向管（5）下方，液面到达的位置为工作界面（6）；S3，打开放料阀（15）、蓄水阀（7）和排水阀（14），并且关闭闸阀（8），料浆进入钻孔内，水从三通（11）流入井下水仓（13）；S4，当三通（11）内的水变浑浊时，关闭排水阀（14），打开闸阀（8），料浆进入采空区（12）内。7根据权利要求6所述的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填方法，其特征在于，所述工作界面（6）两侧及其上方的管道露出在外。8根据权利要求6所述的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填方法，其特征在于，所述连接管（2）还与所述导向管（5）连接，所述导向管（5）通过定位装置（4）。
7、固定，所述导向管（5）穿过所述定位装置（4）并伸入钻孔内。权利要求书CN103321678A1/4页3提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置及方法技术领域0001本发明涉及矿山充填领域，更具体地说，涉及一种提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置及方法。背景技术0002矿山充填在防止围岩移动、地表下层、塌陷、降低贫化率等方面是矿山开采和地质保护的需要。0003矿山充填方法很多，有废石充填、尾砂充填、胶结充填。其中尾砂充填和胶结充填从成本和便利上考虑，基本上采用地表制备料浆，通过垂直钻孔和水平、倾斜管线，经过分层处理，自流输送至所需充填采空区。0004充填料浆浓度高，多为重量浓度6580之间，为了便于。
8、输送，钻孔内径要大于150毫米。钻孔的形成过程为根据地质情况选定坐标点，先用小钻具钻先导孔，再采用大钻具扩孔，下内衬耐磨钢管，孔隙注浆等。钻孔偏离率1，钻孔每米的费用目前在3000元以上。0005充填料浆的输送过程为料浆制备，向钻孔放入少量的引路水，湿润垂直和水平管壁，接着放入制备好的浆体。料浆进入钻孔时会产生垂直射流，造成散射，同时由于钻孔自身的偏离率，料浆在重力加速度的作用下不断冲刷内衬耐磨钢管壁，加快磨损，进而产生钢管卷边，岩石破损等现象，从而使钻孔报废。目前一般单个钻孔使用寿命为100万立方左右，使用寿命较低。铅直旋流注浆时也具有同样的情况。发明内容0006本发明要解决的技术问题在于，。
9、提供一种提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置及方法。0007本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置，包括制浆装置和注水管，所述制浆装置与连接管连接，所述制浆装置制得的料浆通过所述连接管加入至所述钻孔内，所述注水管伸入钻孔内，所述连接管上设有放料阀，钻孔的主水平管线上设有排气管、蓄水阀和压力表，所述排气管上设有排气阀，采空区的出料口后端设有与井下水仓连通的三通阀，所述三通阀与所述采空区之间设有闸阀，所述三通阀与井下水仓之间设有排水阀。0008在本发明所述的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置中，所述充填装置还包括导向管和定位装置，所述制浆装置通过所述连。
10、接管与所述导向管连接，所述导向管穿过所述定位装置并伸入钻孔内。0009在本发明所述的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置中，所述定位装置包括两个夹板，所述夹板上设有供所述导向管穿过的导向孔，两个所述夹板通过销钉和螺栓连接。0010在本发明所述的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置中，所述蓄水阀和闸阀说明书CN103321678A2/4页4为高压球阀。0011在本发明所述的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置中，所述压力表为压膜式压力表。0012本发明还提供了一种提高充填钻孔使用寿命的采空区充填方法，包括以下步骤0013S1，安装制浆装置和注水管，制浆装置与连接管连接，制浆装置制得的料浆通过连接。
11、管加入至钻孔内，注水管伸入钻孔内，连接管上设有放料阀，钻孔的主水平管线上设有排气管、蓄水阀和压力表，排气管上设有排气阀，采空区的出料口后端设有与井下水仓连通的三通阀，三通阀与所述采空区之间设有闸阀，三通阀与井下水仓之间设有排水阀；0014S2，关闭蓄水阀，打开排气阀，通过注水管向钻孔内注水，当排气管出水时关闭排气阀，当压力表检测的压力值达到预设值时，停止注水，此时液面位于导向管下方，液面到达的位置为工作界面；0015S3，打开放料阀、蓄水阀和排水阀，并且关闭闸阀，料浆进入钻孔内，水从三通阀流入井下水仓；0016S4，当三通阀内的水变浑浊时，关闭排水阀，打开闸阀，料浆进入采空区内。0017在本发。
12、明所述的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填方法中，所述工作界面两侧及其上方的管道露出在外。0018在本发明所述的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填方法中，所述连接管还与所述导向管连接，所述导向管通过定位装置固定，所述导向管穿过所述定位装置并伸入钻孔内。0019实施本发明的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置及方法，具有以下有益效果在料浆加入时，紧贴液面，因此料浆落入水中时为自由淹没，避免了料浆对钻孔内衬耐磨钢管的冲刷，减少了内衬耐磨钢管的磨损，提高了钻孔的使用寿命。附图说明0020下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中0021图1是本发明提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置的结构示意图。
13、；0022图2是定位装置的结构示意图；0023图3是夹板的结构示意图。具体实施方式0024为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。0025如图1所示，本发明的提高充填钻孔使用寿命的采空区充填装置包括制浆装置1、连接管2、注水管3、蓄水阀7、压力表10、排气管9、排气阀16、三通11、闸阀8、排水阀14。0026制浆装置1与连接管2连接，制浆装置1制造的料浆通过连接管2加入到钻孔内。钻孔的内壁设有内衬耐磨钢管。注水管3伸入钻孔内。连接管2上设有放料阀15，在钻孔的主水平管线上设置蓄水阀7、排气管9、和压力表10，蓄水阀7和排气管9靠近压力表10。
14、，压力表10用于检测蓄水阀7前的压力值。排气管9上设有排气阀16。采空区12的出料口后端设有与井下水仓13连通的三通11，三通11与采空区12之间设有闸阀8，三通11与井说明书CN103321678A3/4页5下水仓13之间设有排水阀14。0027上述采空区充填装置在工作时，首先关闭蓄水阀7，打开排气阀16，通过注水管3向钻孔内注水，当排气管9出水时关闭排气阀16，当压力表10检测的压力值达到预设值时，停止注水。然后打开放料阀15、蓄水阀7和排水阀14，并且关闭闸阀8，料浆进入钻孔内，水从三通11流入井下水仓13。最后当三通11内的水变浑浊时，关闭排水阀14，打开闸阀8，料浆进入采空区12内。。
15、0028在料浆加入时，其紧贴液面，因此料浆落入水中时为自由淹没，避免了料浆对钻孔内衬耐磨钢管的冲刷，减少了内衬耐磨钢管的磨损，提高了钻孔的使用寿命。0029如图2、图3所示，进一步的，充填装置还包括导向管5和定位装置4。导向管5穿过定位装置4并伸入钻孔内，通过定位装置4来保证导向管5的垂直度，以减少料浆对内衬耐磨钢管的冲刷。当安装导向管4时，料浆的加入方式为垂直射流，可以理解的是，本发明同样也适用于旋流下料的情况。0030进一步的，定位装置4包括两个夹板401，夹板401上设有供导向管5穿过的导向孔402，两个夹板401通过销钉403和螺栓404连接。由于注入料浆的过程中，振动较大，螺栓404。
16、容易松动，因此设置销钉403来定位可以防止两个夹板401相对移动，可进一步保证导向管5的垂直度。0031进一步的，蓄水阀7、闸阀8和第三闸阀9优选为高压球阀。0032进一步的，压力表10优选为压膜式压力表，也可以为远传压力表。0033本发明还提供了一种提高充填钻孔使用寿命的采空区充填方法，包括以下步骤0034S1，安装制浆装置1和注水管3，制浆装置1与连接管2连接，制浆装置1制得的料浆通过连接管2加入至钻孔内，注水管3伸入钻孔内，连接管2上设有放料阀15，钻孔的主水平管线上设有排气管9、蓄水阀7和压力表10，排气管9上设有排气阀16，采空区12的出料口后端设有与井下水仓13连通的三通11，三通。
17、11与所述采空区12之间设有闸阀8，三通11与井下水仓13之间设有排水阀14。0035S2，关闭蓄水阀7，打开排气阀16，通过注水管3向钻孔内注水，当排气管9出水时关闭排气阀16，当压力表10检测的压力值达到预设值时，关闭排气阀16，停止注水，此时液面位于导向管5下方，液面到达的位置为工作界面6。工作界面6的位置可以根据料浆的浓度、流速以及管线长度和管径等参数调节。压力表10检测的压力值达到预设值时可以在井下通过电话等通讯方式通知井上停止注水。当压力表10采用远传压力表时，可直接在井上显示出压力值，减少了通讯的过程。0036S3，打开放料阀15、蓄水阀7和排水阀14，并且关闭闸阀8，料浆进入钻。
18、孔内，水从三通11流入井下水仓13。由于料浆紧贴液面，因此料浆落入水中时为自由淹没，避免了料浆对钻孔内衬耐磨钢管的冲刷，减少了内衬耐磨钢管的磨损，提高了钻孔的使用寿命。0037S4，当三通11内的水变浑浊时，关闭排水阀14，打开闸阀8，料浆进入采空区12内。0038进一步的，连接管2还可以与导向管5连接，导向管5穿过定位装置4，通过定位装置4来保证导向管5的垂直度，以减少料浆对内衬耐磨钢管的冲刷。当安装导向管4时，料浆的加入方式为垂直射流，可以理解的是，本发明同样也适用于旋流下料的情况。0039进一步的，工作界面6两侧及其上方的管道露出在外，当工作界面6附近的内衬耐说明书CN103321678A4/4页6磨钢管发生磨损时，可以进行修整处理。0040上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。说明书CN103321678A1/2页7图1说明书附图CN103321678A2/2页8图2图3说明书附图CN103321678A。