[实用新型]矿山大型采空区充填体水化热散装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种散热系统，尤其涉及一种混凝土填充矿山采空区施工过程中用于排出水化热、降低大型充填体内部温度的散热系统，属于混凝土充填施工作业中水化热散热装置。

背景技术

在利用混凝土对矿山大尺寸采空区进行胶结充填过程中，由于充填体体积大、水分含量和温度高、充填空间闭塞，这种湿闷高温的环境不利于水泥水化作用；水泥胶结作用受到减弱或延缓，导致充填体强度降低，甚至长时间仍为散体或泥湖状。不仅造成水泥大量浪费、增加了充填费用，而且开采安全得不到保障。为了加快充填料浆的正常凝结硬化，必须及时将水泥水化过程中产生的热量及时排出，从而提高水泥利用率，促进充填体强度快速增长。

目前通常采用添加低水化热胶结剂的方式降低水化热，该方式方法虽然便捷，但对胶凝材料要求较高，且成本也高、前期试验量大。如遇尾砂性质改变，其胶结性能也会完全改变，会对充填体强度产生负面影响，存在安全隐患。另外，低水化热胶凝材料针对性较强，不具有普遍适用性；对不同性质的尾砂均需开展大量繁冗的试验。因此亟需研制一种安全、方便、高效、低成本，排热降温效果好的水化热散热装置。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型旨在提供一种结构简单、安装方便、散热降温效果好的矿山大型采空区充填体水化热散装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：它包括风机和散热组件；所述散热组件由自下而上逐层布置的多层散热管组构成，各层散热管组由若干处于同一高度位置的U型散热管构成；各U型散热管的两端固定在采空区上方、各U型散热管的弯曲段由分别固定在采空区上方的牵引绳牵引并倾斜地悬吊于采空区中，分别插入各U型散热管端口并延伸至该U型散热管弯曲段的多根排水管通过多路分水管接头与水泵连通，分别插入各U型散热管另一个端口的排气管通过多路分气管接头与风机连通。

水泵与多路分水管接头之间、风机与多路分气管接头之间均接有控制阀；各U型散热管的弯曲段悬挂有重锤。

与现有技术比较，本实用新型由于采用了上述技术方案，因此可利用鼓风机或引风机促使各U型散热管中的空气流动而实现与砂浆的热交换，从而快速降低砂浆内部温度。当U型散热管因温度降低而产生冷凝集水时，开启水泵即可将其排除。本实用新型具有结构简单、使用方便、水化热排除效率高、降温效果好、成本低等优点。

附图说明

图1是本实用新型安装在施工现场的结构示意图；

图2是图1中的俯视图。

图中：下盘通道1、U型散热管2、采空区3、排水管4、上盘通道5、多路分气管接头6、水泵7、风机8、重锤9、牵引绳10、锚杆11、多路分 水管接头12、控制阀13、排气管14。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1～2所示：散热组件由自下而上逐层分布的若干散热管组构成，所述各层散热管组由若干处于同一高度位置的U型散热管2构成。牵引绳10分别通过锚杆11固定在位于采空区3上方的下盘通道1和上盘通道5中；各U型散热管2的两端口由位于上盘通道5中的牵引绳10固定，各U型散热管2的弯曲段由位于下盘通道1中的牵引绳10牵引并倾斜地悬吊于采空区3中。分别插入各U型散热管2端口并延伸至该U型散热管弯曲段的多根排水管4(排水管的外径小于U型散热管的内径)通过多路分水管接头12与水泵7连通，分别插入各U型散热管2另一个端口的排气管14通过多路分气管接头6与风机8连通。

为了使用方便，水泵7与多路分水管接头12之间、风机8与多路分气管接头6之间均接有控制阀13。

在填充浇筑过程中，为了避免U型散热管2被砂浆浮起而导致该U型散热管的最低点位置发生改变，在各U型散热管2的弯曲段悬挂有由砖块或其它建筑废料通过捆扎或装袋制成的重锤9。

工作原理：在利用混凝土对矿山大型采空区进行充填施工时，先将混凝土浇灌于采空区3的底部；当达到一定深度时，分别用牵引绳10通过锚杆11将多根U型散热管2的两端地固定在上盘通道5中、各U型散热管2的弯曲段由分别固定在采空区3上方的牵引绳10牵引并倾斜地悬吊于采空 区3中，保证U型散热管2的弯曲段自然倾斜下垂而形成双曲线形结构(参见图1)；然后再用砂浆将各U型散热管2覆盖。当混凝土覆盖达到一定厚度时，再按上述方法将另外的多根U型散热管2悬吊于在采空区3中；如此反复操作，直至将采空区3填满。然后开启风机8、并通过排气管14将各U型散热管2中的热空气排除，即可实现采空区各断面砂浆内部降温；当U型散热管2因降温降低产生冷凝集水而导致不能排气散热时，切换控制阀13、开启水泵7即可通过排水管4将对应的散热盲管2内的冷凝水排除。如此反复操作，即可快速降低采空区充填体内部的温度，从而使充填体迅速固结硬化。