[发明专利]充填下料装置及方法

说明书

本发明属于矿山开采充填技术领域，尤其是涉及一种充填下料装置及方法，其特征在于包括顶部敞开且呈直桶状的上箱体，固定在此上箱体底部的且呈倒锥台状的下箱体，设置在上箱体和下箱体结合部位的格筛，固定在此格筛上的导流锥，设置在上箱体顶部的进料管，设置在上箱体顶部的供水管，设置在下箱体底部的出料管，设置在此出料管顶部的排气止旋器。本发明既能在下料初期和末期及时排出气体，又能在下料过程中有效防止气体混入，有效避免因混入气体导致喷浆、返料、堵管、气爆和气蚀等情况的发生。

技术领域

本发明属于矿山开采充填技术领域，尤其是涉及一种充填下料装置及方法。

背景技术

众所周知，在矿山充填作业时，搅拌后的充填料浆或者深井倒段减压的充填料浆在下料至竖直充填管道或充填钻孔过程中极易混入大量的气体，在充填管道或充填钻孔内形成大量气团，呈气、浆断续状态。一方面，使得管内压力不稳定，造成受料斗喷浆、返料，甚至堵管；另一方面，气体被压缩随充填料浆同步行进，当压缩气体行进至充填管道排料端时会瞬间减压产生气爆，这种气爆能使充填管道跳跃舞动，甚至造成伤人事故。此外，还极易产生管道气蚀，降低管道寿命，甚至导致爆管。

发明内容

本发明的目的是提供一种既可以及时排出下料初期和末期的气体，又可以有效防止下料过程中气体混入，有效避免因混入气体而发生喷浆、返料、堵管、气爆、气蚀等情况的充填下料装置及方法。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的充填下料装置，其特征在于包括顶部敞开且呈直桶状的上箱体，固定在此上箱体底部的且呈倒锥台状的下箱体，设置在所述上箱体和下箱体结合部位的格筛，固定在此格筛上的导流锥，设置在所述上箱体顶部的进料管，设置在所述上箱体顶部的供水管，设置在所述下箱体底部的出料管，设置在此出料管顶部的排气止旋器，

所述的导流锥与所述的上箱体和下箱体同心布置，

所述的进料管末端伸入所述上箱体的内腔，

所述的供水管呈“Q”型，所述的供水管包括从所述上箱体侧壁垂直伸入所述上箱体内腔的前端管，沿环向固定于所述上箱体内壁上的环形管，设置在此环形管底部沿环形均布的数个出水孔，设置在每个出水孔上的高压清洗喷嘴，

所述的出料管与所述的下箱体同心布置，

所述的排气止旋器与所述的出料管同心布置，所述的排气止旋器包括顶板，贯穿此顶板中心的排气管，设置在所述顶板下且绕所述排气管均布的数个挡板，此挡板垂直于所述顶板底面和排气管的管壁。

所述的下箱体的锥角α为60°~120°。

所述的数个出水孔至少为8个。

所述的高压清洗喷嘴为0°~65°扇形水流喷嘴，所述高压清洗喷嘴的水压为0.2MPa~0.25MPa，所述高压清洗喷嘴的水流量大于等于2L/s~4.8L/s。

所述的导流锥的底面直径大于所述的排气止旋器的顶板的直径。

所述的出料管的管内径与所述的进料管的管内径相同。

所述的排气管的管内径=（1/6~1/4）×出料管的管内径。

所述的数个挡板至少为4个，每个挡板的斜边与所述排气管中心线夹角β=1/2α。

一种利用充填下料装置的填充下料方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）充填下料前，先开启供水管，浸润充填下料装置内壁及下游管道；

（2）下料的同时关闭供水管，充填料浆通过进料管进入上箱体，经导流锥导流后，沿导流锥向四周均匀流淌，并经格筛筛除大块儿或杂物，然后进入下箱体，再经排气止旋器各挡板与顶板、排气管外壁和下箱体侧壁之间的流道进入出料管给至下游竖直充填管道或充填钻孔；

（3）下料结束的同时再次开启供水管，对充填下料装置及下游管道进行冲洗，清除积料；