[发明专利]一种利用烟气和生石灰填补地表坍塌的装置

说明书

技术领域

本发明属于地表塌陷安全治理技术领域，涉及一种利用烟气和生石灰填补地表坍塌的装置。

背景技术

近年来，陕西榆林、山西及内蒙的许多煤矿进行大规模开采，对周围环境造成了严重的破坏，开采沉陷造成矿区主要土地坍塌、道路坍塌、房屋变形等。现有解决地表沉陷或坍塌的有效方法是井下充填法和覆岩离层带空间充填法，多采用煤矿石和沙土作为填充材料，同时，需要用装载机填埋并压实。这样将需要用装载机采集，输送较多的沙土，会造成较大投入。而且，这样的填埋方法仅能够治理表面出现坍陷的区域，对于内部的空洞则无法处理。长此以往，将会形成安全隐患，不利于矿区的安全生产生活。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用烟气和生石灰填补地表坍塌的装置，该装置结构设计合理，简单易行，能够有效解决现有技术中沙土和煤矸石填埋法无法深入地表内部空隙的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种利用烟气和生石灰填补地表坍塌的装置，包括进气单元和进浆单元；所述进气单元，包括烟气管和风机，烟气管能够伸入待填补的空穴内；所述进浆单元，包括泥浆管和用于承装生石灰浆的容器，泥浆管能够伸入待填补的空穴内；烟气管和泥浆管伸入待填补的空穴的方向不同；在待填补的空穴上还设置与地表外环境相连通的排气管，在排气管上还设有溢流管。

在烟气管的管路上设有第一截止阀、温度计及第一流量计。

在泥浆管的管路上设有泵和第二截止阀。

在排气管上设有第二流量计。

容器中还设有搅拌器。

烟气管与电厂烟囱出口或窑炉出口相连通。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的利用烟气和生石灰填补地表坍塌的装置，包括进气单元和进浆单元，进气单元包括烟气管和风机，烟气通过风机抽送到地表下的空穴中。进浆单元包括泥浆管和承装生石灰浆的容器，生石灰浆亦能通过泥浆管送入地表下的空穴中，当通入空穴中的烟气和生石灰浆接触时，由于二者均具有流动性，能够对空穴进行填装，且二者还能够发生化学反应，从而完成对地表下空穴的填埋。该装置设计巧妙，使用方便，节能环保，能够有效解决现有沙土和煤矸石填埋法无法深入地表内部空隙的问题。

进一步地，在烟气管和排气管上分别设置了流量计，能够监测生石灰浆与烟气的反应进行状态，当两个流量计的流量差接近于零时，表明反应结束。

进一步地，在承装生石灰浆的容器中还设置搅拌器，能够将生石灰浆充分搅拌均匀。

进一步地，烟气管能够与自电厂烟囱出口或窑炉出口相连通，能够充分利用能源，节能环保。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1为风机；2为烟气管；3为第一截止阀；4为温度计；5为第一流量计；6为地表；7为排气管；8为空穴；9为土壤层；10为泥浆管；11为第二截止阀；12为泵；13为搅拌器；14为容器；15为生石灰浆；16为溢流管；17为第二流量计。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，在地表6的下方存在着土壤层9和空穴8。本发明公开的利用烟气和生石灰填补地表坍塌的装置，包括进气单元和进浆单元；所述进气单元，包括由烟气管2和风机1，烟气管2能够伸入待填补的空穴8内；所述进浆单元，包括泥浆管10和用于承装生石灰浆的容器14，泥浆管10能够伸入待填补的空穴8内；在待填补的空穴8上还设置与地表外环境相连通的排气管7。

在烟气管2的管路上设有第一截止阀3、温度计4及第一流量计5。在泥浆管10的管路上设有泵12和第二截止阀11。在排气管7上设有溢流管16和第二流量计17。

优选地，在容器14中还设有搅拌器13。烟气管2和泥浆管10伸入待填补的空穴8的方向不同，烟气管2与电厂烟囱出口或窑炉出口相连通。

本发明的利用烟气和生石灰填补地表坍塌的装置，在使用时：

先打开第二截止阀11，关闭第一截止阀I3，打开搅拌器13，将容器14中的生石灰浆搅拌均匀，然后这些生石灰浆用泥浆管10通过泵12送入到地表6下面的空穴8中，当泥浆从溢流管16溢出时，关闭泵12和第二截止阀11，打开风机1和第一截止阀3，将烟气抽吸入空穴8中，当第一流量计5和第二流量计17的流量差几乎为0时，表明反应结束。

本发明将生石灰浆放置在装有搅拌器的容器中，烟气可来自电厂烟囱出口或窑炉出口。填注开始后，烟气被风机送入到地表下的空穴中，生石灰浆通过管路也被送入地表下的空穴中，当烟气和生石灰浆接触时，烟气和生石灰浆具有流动性，可流动到空穴中，当二者相接触发生化学反应时便完成了地表下空穴的填埋。