巖粉撒布裝置制造方法
【專利摘要】一種巖粉撒布裝置，包括：殼體；安裝在所述殼體內(nèi)的罐，所述罐包括配置以形成用于容納和混合巖粉組合物的內(nèi)部罐艙的可移除的頂壁構(gòu)件、側(cè)壁構(gòu)件和底壁構(gòu)件；位于所述底壁構(gòu)件上用于混合所述巖粉組合物的混合器；位于所述底壁構(gòu)件上或者所述側(cè)壁構(gòu)件的下部的罐排出口，所述巖粉組合物可以經(jīng)由所述罐排出口從所述罐排出；從所述罐排出口延伸至殼體排出口的導(dǎo)管；所述導(dǎo)管包括用于經(jīng)由導(dǎo)管以及經(jīng)由與所述殼體排出口可操作地連接的排出管線運(yùn)輸所述巖粉組合物的泵；以及一個(gè)或者更多個(gè)安裝于所述殼體內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)所述混合器和所述泵的電動(dòng)機(jī)。
【專利說(shuō)明】巖粉撒布裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及一種用于分布巖粉、集料和其他材料的巖粉撒布裝置。本公開(kāi)涉及用于分布巖粉的裝置和方法，特別是用在地下采煤業(yè)中。然而，該裝置還可以用于分布其他材料。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，火和爆炸是地下采礦領(lǐng)域中的重大危險(xiǎn)源。由于在地下煤礦中存在原有的易爆易燃材料，例如甲烷氣體和煤粉，所以火和爆炸的危險(xiǎn)在煤礦開(kāi)采中尤其嚴(yán)峻。
[0003]可容易地理解這種火和爆炸的原因。易燃材料一般與基于有機(jī)化學(xué)品的材料(例如煤)的開(kāi)采有關(guān)。不僅煤自身是易燃的，而且開(kāi)采作業(yè)產(chǎn)生煤的小碎片和煤粉，其被引入到空氣中。這種材料在適當(dāng)條件下很可能是易燃的并且甚至是易爆的。
[0004]已發(fā)現(xiàn)烴類氣體與煤礦作業(yè)相關(guān)。最常發(fā)現(xiàn)的氣體是甲烷氣體，天然氣的主要組分。還發(fā)現(xiàn)了與煤礦相關(guān)的較少量的其他類似的易燃烴類氣體。在煤礦作業(yè)期間釋放的氣態(tài)物質(zhì)本身是極其危險(xiǎn)的。
[0005]煤礦作業(yè)可經(jīng)常產(chǎn)生足夠的火花來(lái)點(diǎn)燃易燃和易爆材料。煤礦作業(yè)需要使用有可能產(chǎn)生火花的許多類型的電氣設(shè)備以及其它類型的機(jī)器。產(chǎn)生火花的機(jī)器和電氣裝置，以及極易爆和易燃的煤粉和相關(guān)瓦斯的組合導(dǎo)致了危險(xiǎn)的情況。
[0006]潛在的火花產(chǎn)生裝置與地下礦井中發(fā)現(xiàn)的極易燃材料的組合導(dǎo)致了多次的災(zāi)難。此外，地下爆炸和火特別難以存活。例如，爆炸可引起部分礦井巷道的坍塌。地下火和爆炸產(chǎn)生大量有害氣體，所述有害氣體可容易地引起地下礦工和其他地下工作人員的人身傷害或死亡。因此，可以看出，地下礦井作業(yè)中的火和爆炸是所有相關(guān)人員尤為關(guān)心的問(wèn)題。
[0007]為了防止地下礦井作業(yè)中的火和爆炸已嘗試了多種解決方案。一種最小化火和爆炸可能性的常規(guī)方法是在礦井內(nèi)部中撒布惰性材料。在一些情況下，期望完全覆蓋礦井巷道的內(nèi)墻、頂棚和地面。將惰性材料添加到環(huán)境中有助于使礦井內(nèi)的環(huán)境氣氛維持在不易爆或不易燃的條件下。惰性材料撒布到礦井的內(nèi)墻上，充分稀釋礦井中的礦塵和甲烷，使得氣氛不能使爆炸或火蔓延。覆蓋層還有助于防止更多的煤粉等逸出到礦井巷道的空氣中。
[0008]撒粉作為防止礦井中爆炸和火的方法已被本領(lǐng)域所接受。根據(jù)聯(lián)邦煤礦健康和安全法(Federal Coal Mine Health and Safety Act)公布的條例,撒粉現(xiàn)在是許多礦井中的要求。
[0009]礦業(yè)安全與健康管理局(MineSafety and Health Administration,“MSHA”)的條例規(guī)定，煤礦等的內(nèi)部應(yīng)覆蓋有巖粉的覆蓋層。MSHA提出了有關(guān)巖粉使用和撒布的條例。
[0010]管理巖粉的使用和管理的大量政府條例現(xiàn)已到位。需要巖粉的情況也通過(guò)具體條例進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。因此，礦井運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)他們處于需要遵守大量關(guān)于巖粉撒布的條例的位置上。因此，在煤礦中進(jìn)行巖粉撒布經(jīng)常不再僅是解決潛在危險(xiǎn)情況的一種替代方法，而是在許多情況下絕對(duì)需要的。
[0011]如上文所述，在地下煤礦中，利用暴露巖石表面的石粉撒布來(lái)防止和抑制在開(kāi)采過(guò)程期間產(chǎn)生的煤粉和甲烷氣體點(diǎn)燃造成的火。石粉撒布包括用細(xì)磨過(guò)的石灰石粉塵覆蓋礦的表面。粉塵粘附至礦井的壁上，防止火在礦井中沿未開(kāi)采煤的暴露表面蔓延。在礦井中的煤粉和瓦斯點(diǎn)燃的情況下，爆炸和火的沖擊將引起松散粘附的粉塵從礦的表面掉下，以產(chǎn)生抑制火焰蔓延并使火停止的石灰石粉塵-空氣懸浮體。
[0012]將巖粉施用于礦壁通常通過(guò)使用巖粉撒布機(jī)器來(lái)完成。然而，這些機(jī)器通常需要一個(gè)或者更多個(gè)操作員的持續(xù)關(guān)注以及大量的維護(hù)，無(wú)差別性地并且因此無(wú)效率地分布大量的巖粉，或者需要使用其他地下采礦裝置因此干涉生產(chǎn)計(jì)劃。另外，這些機(jī)器不易于運(yùn)輸。
[0013]另外，這些機(jī)器中的一些使用高度壓縮的空氣，這可能導(dǎo)致不安全狀況。因此，含有該高度壓縮空氣的罐需要泄壓閥以防止由于高度壓縮空氣導(dǎo)致的罐的故障。這些附加的機(jī)器部件增加了機(jī)器的成本和維修需求。
[0014]這些機(jī)器通常分為兩類。第一類為使用具有許多移動(dòng)部件的復(fù)雜機(jī)構(gòu)以運(yùn)輸巖粉通過(guò)機(jī)器，然后將巖粉分布至礦道因此引起與巖粉接觸的部件的磨損的那些機(jī)器。第二類為依賴重力和壓差的組合(在現(xiàn)有技術(shù)中被稱為文丘里效應(yīng)(venture effect))以移動(dòng)和分布巖粉的那些機(jī)器。利用重力和壓差的機(jī)器通常使用小的管或孔，巖粉必須通過(guò)穿過(guò)所述小的管或孔，因此所述小的管或孔易受到巖粉的橋接或者其他方式阻塞的影響，特別是如果巖粉變得潮濕或者以其他方式吸收了任何水分時(shí)，從而阻止巖粉按照需要分布。
[0015]本領(lǐng)域中存在需要很少的操作員關(guān)注的簡(jiǎn)單的巖粉撒布裝置的需要，該裝置不擾亂生產(chǎn)計(jì)劃、而且該裝置可以根據(jù)需要提供連續(xù)的并可控制的巖粉分布。還存在對(duì)解決維護(hù)和可攜帶問(wèn)題的改進(jìn)的巖粉撒布裝置的需要。
[0016]本公開(kāi)提供了許多的優(yōu)點(diǎn)，其將隨著下面的描述而變得明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]一種巖粉撒布裝置包括:
[0018]殼體；
[0019]安裝在殼體內(nèi)的罐，所述罐包括配置以形成用于容納和混合巖粉組合物的內(nèi)部罐艙的可移除的頂壁構(gòu)件、側(cè)壁構(gòu)件和底壁構(gòu)件；
[0020]位于底壁構(gòu)件上用于混合巖粉組合物的混合器；
[0021]位于底壁構(gòu)件上或者側(cè)壁構(gòu)件的下部的罐排出口，巖粉組合物可以經(jīng)由罐排出口從罐排出；
[0022]從罐排出口延伸至殼體排出口的導(dǎo)管；所述導(dǎo)管包括用于經(jīng)由導(dǎo)管以及經(jīng)由與殼體排出口可操作地連接(operatively connected)的排出管線運(yùn)輸巖粉組合物的泵；以及
[0023]一個(gè)或者更多個(gè)安裝于殼體內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)混合器和泵的電動(dòng)機(jī)。
[0024]本公開(kāi)部分地涉及一種巖粉撒布裝置，該巖粉撒布裝置包括:
[0025]殼體；
[0026]安裝在殼體內(nèi)的罐，所述罐包括配置以形成用于容納和混合巖粉組合物的內(nèi)部罐艙的可移除的頂壁構(gòu)件、側(cè)壁構(gòu)件和底壁構(gòu)件；
[0027]位于底壁構(gòu)件上用于混合巖粉組合物的混合器；
[0028]位于底壁構(gòu)件上或者側(cè)壁構(gòu)件的下部的罐排出口，巖粉組合物可以經(jīng)由罐排出口從罐排出；
[0029]從罐排出口延伸至定位在殼體上的殼體排出口的導(dǎo)管；所述導(dǎo)管包括用于經(jīng)由導(dǎo)管運(yùn)輸巖粉組合物的泵；
[0030]安裝在殼體內(nèi)的空氣供給單元，所述空氣供給單元和與所述殼體排出口相鄰的所述排出管線可操作地連接以注射空氣用于輔助輸送巖粉組合物穿過(guò)排出管線，所述排出管線與殼體排出口可操作地連接；以及
[0031]一個(gè)或者更多個(gè)安裝于殼體內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)混合器、泵和空氣供給單元的電動(dòng)機(jī)。
[0032]本公開(kāi)還部分地涉及用于在表面上形成組合物的方法，該方法包括:
[0033]a)提供巖粉撒布裝置；
[0034]b)在巖粉撒布裝置中混合巖粉和水以得到第一混合物；
[0035]c)將泵送劑添加至第一混合物以得到第二混合物；
[0036]d)將聚合物混合至第二混合物中以得到第三混合物；
[0037]e)攪拌混合第三混合物以得到起泡的或者充氣的組合物；
[0038]f)使用巖粉撒布裝置將起泡的或者充氣的組合物施用于表面上；以及
[0039]g)使得起泡的或者充氣的組合物干燥以在表面上形成組合物；
[0040]其中，所述巖粉撒布裝置包括:
[0041]殼體；
[0042]安裝在殼體內(nèi)的罐，所述罐包括配置以形成用于容納和混合巖粉組合物的內(nèi)部罐艙的可移除的頂壁構(gòu)件、側(cè)壁構(gòu)件和底壁構(gòu)件；
[0043]位于底壁構(gòu)件上用于混合巖粉組合物的混合器；
[0044]位于底壁構(gòu)件上或者側(cè)壁構(gòu)件的下部的罐排出口，巖粉組合物可以經(jīng)由罐排出口從罐排出；
[0045]從罐排出口延伸至殼體排出口的導(dǎo)管；所述導(dǎo)管包括用于經(jīng)由導(dǎo)管以及經(jīng)由與殼體排出口可操作地連接的排出管線運(yùn)輸巖粉組合物的泵；以及
[0046]—個(gè)或者更多個(gè)安裝于殼體內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)混合器和泵的電動(dòng)機(jī)。
[0047]本公開(kāi)還部分地涉及用于在表面上形成組合物的方法，所述方法包括:
[0048]a)提供巖粉撒布裝置；
[0049]b)在巖粉撒布裝置中混合巖粉和水以得到第一混合物；
[0050]c)在容器中混合泵送劑和聚合物以得到第二混合物；
[0051]d)將第二混合物添加至第一混合中以得到第三混合物；
[0052]e)攪拌混合第三混合物以得到起泡的或者充氣的組合物；
[0053]f)使用巖粉撒布裝置將起泡的或者充氣的組合物施用于表面上；以及
[0054]g)使得起泡的或者充氣的組合物干燥以在表面上形成組合物；
[0055]其中，所述巖粉撒布裝置包括:
[0056]殼體；
[0057]安裝在殼體內(nèi)的罐，所述罐包括配置以形成用于容納和混合巖粉組合物的內(nèi)部罐艙的可移除的頂壁構(gòu)件、側(cè)壁構(gòu)件和底壁構(gòu)件；
[0058]位于底壁構(gòu)件上用于混合巖粉組合物的混合器；
[0059]位于底壁構(gòu)件上或者側(cè)壁構(gòu)件的下部的罐排出口，巖粉組合物可以經(jīng)由罐排出口從罐排出；
[0060]從罐排出口延伸至殼體排出口的導(dǎo)管；所述導(dǎo)管包括用于經(jīng)由導(dǎo)管以及經(jīng)由與殼體排出口可操作地連接的排出管線運(yùn)輸巖粉組合物的泵；以及
[0061]一個(gè)或者更多個(gè)安裝于殼體內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)混合器和泵的電動(dòng)機(jī)。
[0062]本公開(kāi)還部分涉及撒布煤礦表面的方法，該方法包括:
[0063]a)提供巖粉撒布裝置；
[0064]b)提供包含巖粉、水、泵送劑和聚合物的組合物；
[0065]c)在巖粉撒布裝置中攪拌混合組合物以得到起泡的或者充氣的組合物；
[0066]d)使用巖粉撒布裝置將起泡的或者充氣的組合物施用于煤礦表面上；以及
[0067]e)使得起泡的或者充氣的組合物在煤礦表面上干燥；
[0068]其中所述巖粉撒布裝置包括:
[0069]殼體；
[0070]安裝在殼體內(nèi)的罐，所述罐包括配置以形成用于容納和混合巖粉組合物的內(nèi)部罐艙的可移除的頂壁構(gòu)件、側(cè)壁構(gòu)件和底壁構(gòu)件；
[0071]位于底壁構(gòu)件上用于混合巖粉組合物的混合器；
[0072]位于底壁構(gòu)件上或者側(cè)壁構(gòu)件的下部的罐排出口，巖粉組合物可以經(jīng)由罐排出口從罐排出；
[0073]從罐排出口延伸至殼體排出口的導(dǎo)管；所述導(dǎo)管包括用于經(jīng)由導(dǎo)管以及經(jīng)由與殼體排出口可操作地連接的排出管線運(yùn)輸巖粉組合物的泵；以及
[0074]一個(gè)或者更多個(gè)安裝于殼體內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)混合器和泵的電動(dòng)機(jī)。
[0075]本公開(kāi)還部分地涉及用于抑制由煤礦內(nèi)的煤粉和/或氣體的點(diǎn)燃所引起的火焰和/或火的蔓延的方法，該方法包括:
[0076]a)提供巖粉撒布裝置；
[0077]b)提供包括巖粉、水、泵送劑和聚合物的混合物；
[0078]c)在巖粉撒布裝置中攪拌混合組合物以提供起泡的或者充氣的組合物；
[0079]d)使用巖粉撒布裝置將起泡的或者充氣的組合物施用于煤礦表面上；以及
[0080]e)使得起泡的或者充氣的組合物在煤礦表面上干燥；
[0081]其中在煤礦表面上干燥的起泡的或者充氣的組合物具有與煤礦表面足夠的粘附，以使得在煤礦內(nèi)煤粉和/或氣體的點(diǎn)燃后，來(lái)自爆炸和/或火的沖擊引起巖粉顆粒的至少一部分從煤礦表面分離以產(chǎn)生巖粉-空氣懸浮物，該巖粉-空氣懸浮物抑制在煤礦中火焰和/或火的蔓延；
[0082]其中所述巖粉撒布裝置包括:
[0083]殼體；
[0084]安裝在殼體內(nèi)的罐，所述罐包括配置以形成用于容納和混合巖粉組合物的內(nèi)部罐艙的可移除的頂壁構(gòu)件、側(cè)壁構(gòu)件和底壁構(gòu)件；
[0085]位于底壁構(gòu)件上用于混合巖粉組合物的混合器；
[0086]位于底壁構(gòu)件上或者側(cè)壁構(gòu)件的下部的罐排出口，巖粉組合物可以經(jīng)由罐排出口從罐排出；
[0087]從罐排出口延伸至殼體排出口的導(dǎo)管；所述導(dǎo)管包括用于經(jīng)由導(dǎo)管以及經(jīng)由與殼體排出口可操作地連接的排出管線運(yùn)輸巖粉組合物的泵；以及
[0088]一個(gè)或者更多個(gè)安裝于殼體內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)混合器和泵的電動(dòng)機(jī)。
[0089]本公開(kāi)的優(yōu)點(diǎn)在于巖粉撒布裝置不采用具有許多移動(dòng)部件的復(fù)雜機(jī)構(gòu)以運(yùn)輸巖粉通過(guò)機(jī)器，從而使與巖粉接觸的部件的磨損最小化。本公開(kāi)的巖粉撒布裝置不使用巖粉必須穿過(guò)的小的管或者孔，從而最小化了受巖粉的橋接(bridging)或者可能阻止巖粉按照需要分布的其他方式的堵塞的影響。本公開(kāi)的巖粉撒布裝置需要很少的操作員關(guān)注，不擾亂生產(chǎn)計(jì)劃，并且按照需要提供連續(xù)的和可控制的巖粉分布。所述巖粉撒布裝置還需要較少的維護(hù)并且是便攜式的。通過(guò)巖粉撒布裝置施用在煤礦表面上的巖粉組合物具有與煤礦表面足夠的粘附，以使得在煤礦中煤粉和/或者氣體的點(diǎn)燃后，來(lái)自爆炸和/或者火的沖擊引起巖粉微粒的至少一部分從聚合物鏈分離以產(chǎn)生巖粉-空氣懸浮物。所述巖粉空氣懸浮物抑制由煤礦內(nèi)的煤粉和/或者氣體的點(diǎn)燃所引起的火焰和/或者火的蔓延。
[0090]參照以下附圖和詳細(xì)描述將理解本公開(kāi)的更多的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0091]圖1描繪了從本公開(kāi)的巖粉撒布裝置的正面觀察的右視圖。
[0092]圖2描繪了從本公開(kāi)的巖粉撒布裝置的正面觀察的左視圖。
[0093]圖3描繪了本公開(kāi)的巖粉撒布裝置的正視圖。
[0094]圖4描繪了本公開(kāi)的裝置。
[0095]圖5描繪了本公開(kāi)的巖粉撒布裝置的正視圖。
[0096]圖6描繪了從本公開(kāi)的巖粉撒布裝置的正面觀察的右視圖。
[0097]圖7描繪了從本公開(kāi)的巖粉撒布裝置的正面觀察的右視圖。
[0098]圖8描繪了在本公開(kāi)的裝置中所使用的高沖擊偏轉(zhuǎn)扁平噴嘴。
[0099]圖9描繪了從本公開(kāi)的巖粉撒布裝置的正面觀察的左視圖。
[0100]圖10描繪了在本公開(kāi)的裝置中所使用的三滑閥組(spool valve bank)。
具體實(shí)施方案
[0101]本公開(kāi)提供用于撒布礦表面的巖粉撒布裝置以防止和抑制火和爆炸。
[0102]本公開(kāi)的巖粉撒布裝置為便攜式單元。該裝置可以完全通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)。該裝置具有在約12gpm至約35gpm的液壓范圍內(nèi)操作的能力，具有例如泵送、混合以及空氣運(yùn)輸?shù)娜娴匾簤赫{(diào)節(jié)功能，以使液壓功能與需要的產(chǎn)物屬性相匹配。
[0103]本公開(kāi)的巖粉撒布裝置可以由兩個(gè)采礦人員操作。一個(gè)鏟斗操作者可以運(yùn)行自動(dòng)挖鏟設(shè)備用于液壓動(dòng)力，而一個(gè)礦工可以操作裝置液壓閥組、噴閥和噴嘴用于在礦中終產(chǎn)物的布置。
[0104]裝置中泵送的巖粉組合物可以以低壓控制，優(yōu)選泵送周期為約40psi至約80psi。裝置中的再循環(huán)回路促成了為約40psi至約SOpsi的較低操作壓力，從而使得終產(chǎn)物具有較少的由于最終布置期間的高壓而產(chǎn)生壓縮。這提供了終產(chǎn)物的提高的干燥屬性。
[0105]本公開(kāi)的巖粉撒布裝置可以具有安裝在其中的液壓空氣壓縮機(jī)以提供多達(dá)約125psi的壓縮空氣從而輔助輸送巖粉組合物穿過(guò)排出管線例如軟管。這使得巖粉組合物可能以低壓分散和布置于礦表面例如頂部和棱(rib)。在噴灑操作期間，空氣也使得巖粉組合物約30%至約50%的更多產(chǎn)率，從而創(chuàng)造了終產(chǎn)物的成本效益和提高的干燥屬性。
[0106]液壓空氣壓縮機(jī)具有在至多滑閥組的回流管線上的止回閥和在回流PTO管線上的止回閥，以消除回流管線超壓。
[0107]排出管線例如軟管的直徑為約3/4英寸至約I又1/4英寸，該直徑使得泵、螺桿泵(progressive cavity pump)具有較低操作壓力。這使得巖粉組合物分批產(chǎn)物(batchproduct)具有減小的壓縮壓力以及終產(chǎn)物具有提高的干燥屬性。
[0108]高沖擊扁平偏轉(zhuǎn)噴嘴附加至排出管線，這能夠使巖粉組合物終產(chǎn)物適當(dāng)?shù)厥┯弥恋V表面，例如頂部和棱。噴嘴使得泵(例如螺桿泵)中具有較低的操作壓力以及使得可以降低在巖粉組合物分批產(chǎn)物上的壓縮壓力。噴嘴還使得終產(chǎn)物具有提高的分散和干燥屬性。
[0109]敷料器(applicator)裝置可以為通過(guò)電池或者柴油伊斗動(dòng)力輸出器(PTO/powertakeoff)液壓回路驅(qū)動(dòng)的全液壓動(dòng)力單元。該裝置包括軟管(例如50英尺)和通過(guò)終端用戶噴嘴操作者操作的噴嘴，其中所述終端用戶噴嘴操作者由鏟斗操作者支持以使單元運(yùn)行。敷料器裝置使得可以對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分批和在獲得準(zhǔn)許的位置進(jìn)行面向噴灑操作。根據(jù)礦的高度和寬度，常規(guī)的分批操作使得巖粉施用的棱和頂部覆蓋為200英尺。
[0110]本公開(kāi)的裝置使得巖粉組合物可以在礦井中地下站處進(jìn)行制備。為了形成組合物，巖粉和水的混合物可以在安裝于該裝置中的混合罐中進(jìn)行混合。在混合罐的底部可以是槳式混合器或者分段螺旋桿，其提供了混合組成成分所需的混合作用。漿式混合器可以優(yōu)選用于使組成成分混合為均勻的組合物。該混合容器也可以用于使泵送劑和聚合物混合，或者，也可以在泵送之后將泵送劑和聚合物直接地注射至泥漿流中以進(jìn)行混合。
[0111]該裝置可以在地下移動(dòng)并且定位至需要撒布活動(dòng)的礦中的任何可接近區(qū)域。一旦位于礦中用于施用的位置處，與混合罐可操作地連接的泵可以用于泵送組合物通過(guò)軟管和噴嘴，在此處將組合物施用至礦的表面例如壁、頂棚和地面。如果在混合容器中混合，那么組合物中的一些受與礦表面沖擊的影響可能會(huì)損失。如果將聚合物注射至泥漿流中則不會(huì)發(fā)生損失。此處有利的巖粉組合物的低含水量促進(jìn)了流變硬化、實(shí)現(xiàn)大塊物質(zhì)粘結(jié)、并且促進(jìn)與表面的粘附以及使得材料可以形成所需要的厚度。從噴嘴噴灑的組合物的速度應(yīng)使得組合物停留在表面上并且在爆炸和礦井失火情況下保持組合物的性能所需要的屬性。
[0112]另外，如果組合物在一個(gè)以上的地點(diǎn)施用，則該材料可以在第一位置處制備，并且泵送至礦中的站。因此，該材料可以根據(jù)需要而被保持來(lái)進(jìn)行使用而不用必須將材料在大罐中進(jìn)行貫穿礦的長(zhǎng)距離運(yùn)輸。
[0113]例如，組合物可以通過(guò)連續(xù)螺桿泵施用以使組合物泵送至氣動(dòng)涂敷噴嘴。該噴嘴的使用使得組合物可以大量施用至礦表面上。組合物還可以通過(guò)使用無(wú)空氣系統(tǒng)來(lái)施用。無(wú)空氣系統(tǒng)的最簡(jiǎn)單形式可以是去除了噴嘴并僅依賴由連續(xù)螺桿泵產(chǎn)生的壓力來(lái)施用材料。
[0114]裝置的操作為采礦人員簡(jiǎn)化。該裝置可以具有全液壓調(diào)節(jié)能力以使得能夠通過(guò)多種礦用設(shè)備和鏟斗來(lái)利用該裝置。參照?qǐng)D10和圖1至圖4，裝置包括手動(dòng)操作的多滑閥組26。手動(dòng)操作的多滑閥組26包括泵/噴桿23、混合桿24和空氣壓縮機(jī)桿25。手動(dòng)操作的多滑閥組26還包括空氣壓縮機(jī)表22。
[0115]手動(dòng)操作泵/噴桿23與巖粉組合物泵液壓電動(dòng)機(jī)12可操作地連接以用于液壓調(diào)節(jié)泵送和噴灑。手動(dòng)操作混合桿24與混合器/攪拌器泵液壓電動(dòng)機(jī)13可操作地連接以用于液壓調(diào)節(jié)混合/攪拌。手動(dòng)操作空氣壓縮機(jī)桿25與空氣壓縮泵液壓電動(dòng)機(jī)可操作地連接以用于液壓調(diào)節(jié)空氣供給。
[0116]圖1至圖10示出了裝置10的多種示意性圖示和描述。罐11安裝在裝置殼體內(nèi)，罐11包括配置以形成用于容納和混合巖粉組合物的內(nèi)部罐艙的可移除的頂壁構(gòu)件、側(cè)壁構(gòu)件和底壁構(gòu)件。混合器(未示出)(例如槳式混合器)定位在底壁構(gòu)件以用于混合巖粉組合物。罐排出口定位在底壁構(gòu)件上或者側(cè)壁構(gòu)件的下部，穿過(guò)該罐排出口巖粉組合物可以從罐中排出。導(dǎo)管從罐排出口延伸至殼體排出口。導(dǎo)管包括泵14(例如螺桿泵)以用于將巖粉組合物通過(guò)導(dǎo)管和通過(guò)與殼體排出口可操作地連接的排出管線19(例如軟管)來(lái)運(yùn)輸。一個(gè)或者更多個(gè)電動(dòng)機(jī)(例如巖粉組合物泵液壓電動(dòng)機(jī)12和混合器/攪拌器泵液壓電動(dòng)機(jī)13)安裝在殼體內(nèi)以用于驅(qū)動(dòng)混合器和巖粉組合物泵。
[0117]巖粉撒布裝置10還可以包括安裝在殼體內(nèi)的空氣供給單元15?？諝夤┙o單元15和與殼體排放口相鄰的排出管線可操作地連接以注射空氣從而輔助輸送巖粉組合物穿過(guò)排出管線19?？諝夤┙o單元15優(yōu)選為液壓空氣壓縮機(jī)15。液壓空氣壓縮機(jī)15提供多達(dá)約125psi的壓縮空氣以輔助輸送巖粉組合物穿過(guò)排出管線19?？諝鈮嚎s泵液壓電動(dòng)機(jī)可以安裝在殼體內(nèi)以用于驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)?？諝鈮嚎s機(jī)15具有在至手動(dòng)操作多滑閥組26的回流管線上的止回閥(未示出)和在回流PTO管線上的止回閥(未示出)以最小化或者消除回流管線超壓。
[0118]巖粉撒布裝置10還可以包括安裝在殼體內(nèi)的空氣積聚罐16?？諝夥e聚罐16和與殼體排出口相鄰的排放管線可操作地連接以注射空氣從而輔助輸送巖粉組合物穿過(guò)排出管線19。
[0119]優(yōu)選地，本公開(kāi)的巖粉撒布裝置10通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)。裝置10在約12gpm至約35gpm的液壓范圍操作。優(yōu)選地，一個(gè)或者更多個(gè)電動(dòng)機(jī)(例如巖粉組合物泵液壓電動(dòng)機(jī)12和混合器/攪拌器泵液壓電動(dòng)機(jī)13)是液壓電動(dòng)機(jī)。在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方案中，混合器由電動(dòng)機(jī)13液壓驅(qū)動(dòng)，巖粉組合物泵由電動(dòng)機(jī)12液壓驅(qū)動(dòng)，并且空氣壓縮機(jī)由電動(dòng)機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)。
[0120]電動(dòng)機(jī)12與巖粉組合物泵可操作地連接以用于液壓驅(qū)動(dòng)巖粉組合物泵。電動(dòng)機(jī)13與混合器可操作地連接以用于液壓驅(qū)動(dòng)混合器。電動(dòng)機(jī)與空氣壓縮機(jī)可操作地連接以用于液壓驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)。
[0121]巖粉組合物泵14優(yōu)選地為螺桿泵。所述泵優(yōu)選地以約40psi至約SOpsi的泵送周期來(lái)操作。
[0122]參照?qǐng)D5，本公開(kāi)的裝置可以包括再循環(huán)回路18。再循環(huán)回路18可以將操作軟管19的壓力降低至約40psi至約80psi。再循環(huán)回路18與殼體排出口 17可操作地連接以接收來(lái)自殼體排出口 17的過(guò)量巖粉和將來(lái)自殼體排出口 17的過(guò)量巖粉再循環(huán)至混合罐11。再循環(huán)回路使得排放管線19中的巖粉組合物以約40psi至約SOpsi的壓力泵送，以及巖粉組合物的壓縮可以受到控制。
[0123]混合器優(yōu)選進(jìn)行混合/攪拌?；旌掀鲀?yōu)選可旋轉(zhuǎn)地安裝在混合罐11的底壁構(gòu)件上。在混合罐11的底部可以為槳式混合器或者分段螺旋桿，其提供混合組成成分所需的混合作用。最優(yōu)選地，該混合器包括槳式混合器。
[0124]排出管線19優(yōu)選地包括軟管。排出管線19的直徑優(yōu)選為約3/4英寸至約I又1/4英寸。這使得巖粉組合物泵14例如螺桿泵具有較低操作壓力。排出管線19的長(zhǎng)度優(yōu)選為約5英尺至約75英尺。
[0125]噴嘴20與排出管線19可操作地連接。優(yōu)選地，噴嘴20包括高沖擊扁平偏轉(zhuǎn)噴嘴。
[0126]巖粉撒布裝置10的殼體適用于承載罐11、泵14和一個(gè)或者更多個(gè)電動(dòng)機(jī)(例如巖粉組合物泵液壓電動(dòng)機(jī)12和混合器/攪拌器泵液壓電動(dòng)機(jī)13)。優(yōu)選地，該殼體適用于承載罐11、泵14、一個(gè)或者更多個(gè)電動(dòng)機(jī)(例如巖粉組合物泵液壓電動(dòng)機(jī)12和混合器/攪拌器泵液壓電動(dòng)機(jī)13)和空氣供給單元15。
[0127]殼體具有頂側(cè)構(gòu)件、底側(cè)構(gòu)件、基本相對(duì)的側(cè)構(gòu)件、和基本相對(duì)的前側(cè)構(gòu)件和后側(cè)構(gòu)件。頂側(cè)構(gòu)件和底側(cè)構(gòu)件基本上平行。基本相對(duì)的側(cè)構(gòu)件基本上平行?；鞠鄬?duì)的前側(cè)構(gòu)件和后側(cè)構(gòu)件基本上平行。
[0128]應(yīng)當(dāng)理解的是閥和表的多種組合可與本公開(kāi)的裝置10 —起使用。本公開(kāi)不應(yīng)受限于這種閥和表的組合，以及本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到本公開(kāi)包括與本文中技術(shù)一致的其他組合。
[0129]除了在本文中描述的三滑閥組26之外，在操作本文的裝置10中還可以使用其他閥，例如流量控制閥和開(kāi)/閉閥。例如，轉(zhuǎn)向閥可以位于靠近三滑閥組26以用于流量控制。在PTO接通的分批操作中，轉(zhuǎn)向閥提升至靠近敷料器蓋的頂部的位置，完全地敞開(kāi)，隨后混合桿24在三滑閥組26上被拉開(kāi)。此時(shí)，250加侖的罐11中的攪拌器應(yīng)以高速運(yùn)行并且250加侖的te 11應(yīng)在振動(dòng)。
[0130]本公開(kāi)的裝置10可以包括具有靠近閥組的表的閥組以用于控制分批和噴灑操作。例如，可以包括氣閘閥以用于控制氣流，以及可以包括巖粉組合物閘閥以在分批以及噴灑操作中控制巖粉組合物的流動(dòng)。可以包括總閘閥以提供各種閘閥的全面控制。
[0131]裝置10可以包括一個(gè)或者更多個(gè)氣流控制閥以用于控制至與殼體排出口 17相鄰的排出管線的空氣的流動(dòng)?？梢钥刂瓶諝獾淖⑷胍暂o助輸送巖粉組合物穿過(guò)排出管線19。同樣地，裝置10可以包括一個(gè)或者更多個(gè)巖粉組合物流量控制閥以控制巖粉組合物通過(guò)殼體排出口 17和排出管線19的流動(dòng)。
[0132]本公開(kāi)的巖粉撒布裝置優(yōu)選為便攜式的。在操作中，其通常定位在鏟斗21上。鏟斗21通常附接至礦用牽引機(jī)。礦用牽引機(jī)通常包括用于為裝置10提供動(dòng)力的動(dòng)力輸出(PTO)。礦用牽引機(jī)通常包括用于為裝置10提供動(dòng)力的電池或者柴油鏟斗PTO液壓回路。
[0133]在本公開(kāi)的裝置中有用的巖粉組合物可以包括本領(lǐng)域中已知的常規(guī)組合物。通常的組合物包括巖粉、水和泵送劑。優(yōu)選的組合物包括巖粉例如石灰?guī)r粉、聚合物例如丙烯酰胺均聚物或者共聚物、泵送劑例如月桂醚硫酸鹽、和水。另一個(gè)優(yōu)選的組合物包括巖粉例如石灰?guī)r粉、聚合物例如丙烯酰胺均聚物或者共聚物。在本公開(kāi)的裝置中有用的組合物包括起泡的和不起泡的、充氣的和非充氣的組合物。本公開(kāi)的裝置中有用的優(yōu)選組合物公開(kāi)于在與同本文同日提交的共同申請(qǐng)美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)N0.(0007238USU1)中，其內(nèi)容通過(guò)引用合并到本文中。
[0134]在一個(gè)實(shí)施方案中，本公開(kāi)的裝置的操作噴灑參數(shù)利用水溶性聚合物的粘結(jié)性，其使得將濕的混合的巖粉撒布材料以比通過(guò)任何常規(guī)方法獲得的更厚的層粘附至礦壁。由于將巖粉通過(guò)裝置弄濕來(lái)施加，所以消除了在布置期間開(kāi)始懸浮的微粒。當(dāng)將抗結(jié)塊聚合物添加至撒布粉末和水的混合物時(shí)，撒布組合物將變厚并輕微膠化。這將在潮濕狀態(tài)時(shí)使水分子分散在物質(zhì)塊內(nèi)。由于允許該材料在礦壁上干燥，所以聚合物會(huì)消散。當(dāng)聚合物消散時(shí)在巖粉塊內(nèi)出現(xiàn)空隙空間。根據(jù)所使用的聚合物的劑量和類型該空隙空間為3體積％至50體積％。
[0135]當(dāng)經(jīng)受礦爆炸/震動(dòng)時(shí)，該撒布的組合物將分散為細(xì)粉而不是小塊，該分散類似于如果巖粉撒布組合物被干燥將發(fā)生的分散。在煤礦表面干燥的組合物具有與煤礦表面的足夠的粘附，以使得在煤礦內(nèi)煤粉和/或氣體的點(diǎn)燃后，來(lái)自爆炸和/或火的沖擊引起巖粉顆粒的至少一部分從聚合物鏈分離產(chǎn)生巖粉-空氣懸浮物。該巖粉-空氣懸浮物抑制由煤礦內(nèi)煤粉和/或者氣體的點(diǎn)燃引起的火焰和/或火的蔓延。
[0136]在一個(gè)實(shí)施方案中，本公開(kāi)涉及通過(guò)下述步驟在表面上形成組合物:a)提供巖粉撒布裝置山)在巖粉撒布裝置中混合巖粉和水以得到第一混合物；c)將泵送劑添加至第一混合物以得到第二混合物；d)將聚合物混合至第二混合物中以得到第三混合物；e)攪拌混合第三混合物以得到起泡的或充氣的組合物；f)使用巖粉撒布裝置將起泡的或者充氣的組合物施加至表面；以及g)使得起泡的或者充氣的組合物干燥以在表面上形成組合物。巖粉撒布裝置如本文中所描述。
[0137]在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開(kāi)涉及通過(guò)下述步驟在表面上形成組合物:a)提供巖粉撒布裝置山)在巖粉撒布裝置中混合巖粉和水以得到第一混合物；c)在容器中混合泵送劑和聚合物以得到第二混合物；d)將第二混合物添加至第一混合物中以得到第三混合物；e)攪拌混合第三混合物以得到起泡的或者充氣的組合物；f)使用巖粉撒布裝置將起泡的或者充氣的組合施用至表面；以及g)使得起泡的或者充氣的組合物干燥以在表面上形成組合物。巖粉撒布裝置如本文中所描述。
[0138]在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開(kāi)涉及通過(guò)下述步驟撒布煤礦表面的方法:a)提供巖粉撒布裝置山)提供包括巖粉、水、泵送劑和任選的聚合物的組合物；c)在巖粉撒布裝置中攪拌混合組合物以得到起泡的或者充氣的組合物；d)使用巖粉撒布裝置將起泡的或者充氣的組合施加至煤礦表面；以及e)使得起泡的或者充氣的組合物在表面上干燥。巖粉撒布裝置如本文中所描述。
[0139]在又一個(gè)實(shí)施方案中，本公開(kāi)涉及通過(guò)下述步驟用于抑制由煤礦內(nèi)煤粉和/或氣體的點(diǎn)燃所引起的火焰和/或火的蔓延的方法:a)提供巖粉撒布裝置；b)提供包括巖粉、水、泵送劑和聚合物的組合物；c)在巖粉撒布裝置中攪拌混合組合物以提供起泡的或者充氣的組合物；d)使用巖粉撒布裝置將起泡的或者充氣的組合施加至煤礦表面；以及e)使起泡的或者充氣的組合物在表面上干燥；其中在煤礦表面上干燥的起泡的或者充氣的組合物具有與煤礦表面的充足的粘附，使得在煤礦內(nèi)的煤粉和/或氣體點(diǎn)燃后，來(lái)自爆炸和/或火的沖擊引起巖粉顆粒的至少一部分與聚合物鏈分離以產(chǎn)生巖粉-空氣懸浮物，該巖粉-空氣懸浮物抑制煤礦內(nèi)的火焰和/或火的蔓延。該巖粉撒布裝置如本文中所描述。
[0140]在一個(gè)優(yōu)選制備方法中，起泡漿料組合物可以在罐中攪拌混合石灰石粉和水以得到漿料混合物來(lái)制備。槳式混合器位于罐的底部處以提供攪拌混合。在單獨(dú)的容器中，將泵送劑(例如表面活性劑)和聚合物混合以得到表面活性劑/聚合物混合物。添加表面活性劑/聚合物混合物至罐中的漿料混合物中。將罐中的物質(zhì)通過(guò)槳式混合器攪拌混合以得到起泡的漿料組合物。攪拌混合應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生足夠的表面面積以使聚合物分散?？梢韵蚬拗械奈镔|(zhì)中任選添加額外的石灰石粉并且通過(guò)槳式混合器攪拌混合。
[0141]起泡的漿料組合物包括含水率為約26重量％至約40重量％的巖粉和聚合物的混合物。以起泡的漿料組合物重量計(jì)，表面活性劑泵送劑的濃縮物為約0.1重量％至0.6重量％。抗結(jié)塊共聚物的劑量為起泡的漿料組合物的I重量％。
[0142]然后將起泡的漿料組合物通過(guò)螺桿泵從罐泵送至噴嘴以用于噴灑?；旌先?tee)定位于噴嘴前面的排出管線上?；旌先ò◤墓奁鸬臐{料供給管線和從液壓驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)起的空氣供給管線?？諝夤┙o管線用于供給空氣以將起泡的漿料組合物噴灑至礦表面?？梢砸缘陀诩s125psi的壓力使用壓縮空氣以將起泡的漿料組合物推壓出噴嘴從而產(chǎn)生更高流速和更大噴灑半徑所需要的足夠的速度。可以在沒(méi)有空氣的情況下操作混合三通。
[0143]混合三通可以定位在沿著排出管線的任何適當(dāng)位置。在一個(gè)實(shí)施方案中，混合三通可以定位在與偏轉(zhuǎn)噴嘴相鄰的排出管線上。在另一個(gè)實(shí)施方案中，混合三通可以定位在與殼體排出口相鄰的排出管線上。在該實(shí)施方案中，在巖粉組合物(即，起泡的漿料組合物)穿過(guò)排出管線例如軟管運(yùn)輸期間，排出管線中的空氣與起泡的漿料組合物使得可以通過(guò)改進(jìn)干燥時(shí)間的偏轉(zhuǎn)的噴嘴將較輕密度的終產(chǎn)物噴灑在礦壁上。該實(shí)施方案使得附加的空氣在噴灑之前滲透至起泡的漿料組合物中并且產(chǎn)生較輕密度的終產(chǎn)物，例如301b/ft3至501b/ft3。此外，本實(shí)施方案消除起泡的漿料組合物在沒(méi)有空氣情況下沿排出管線的長(zhǎng)度例如50英尺行進(jìn)至偏轉(zhuǎn)噴嘴，并且簡(jiǎn)化了排出管線從而具有僅一個(gè)關(guān)閉閥以用于更簡(jiǎn)便操作。當(dāng)混合三通更接近偏轉(zhuǎn)的噴嘴時(shí)需要更多的關(guān)閉閥例如3個(gè)或者更多個(gè)。
[0144]然后，起泡的漿料組合物被噴灑至礦表面上。該噴灑使得起泡的漿料組合物能夠粘附至礦的表面，從而實(shí)現(xiàn)多層的涂敷直至達(dá)到需要的厚度為止。每層的厚度通常為小于約1/32英寸。起泡的漿料組合物的密度為大于約60磅每立方英尺。
[0145]本公開(kāi)的實(shí)施方案包括使用下述組合物來(lái)噴灑礦表面的方法，所述組合物包括:巖粉，例如石灰石、白云石、菱鎂礦、F級(jí)粉煤灰、硅粉、石膏、硬石膏、非膨脹粘土、細(xì)磨的尾礦以及其混合物；水；泵送劑，例如月桂醚硫酸鹽；和聚合物，例如丙烯酰胺均聚物或者共聚物。該方法涉及將組合物傳送至噴嘴，這可以通過(guò)泵送或者通過(guò)氣動(dòng)輸送來(lái)完成，以及該方法涉及將組合物噴灑至礦表面上。組合物粘附至礦的礦表面并且脫水或者失去水分以形成多孔覆蓋層，例如具有空隙空間的覆蓋層。當(dāng)在整個(gè)本公開(kāi)中提及礦時(shí)，其也表示包括采礦場(chǎng)。
[0146]用于撒布煤礦表面的一種優(yōu)選方法涉及選擇適合的混合容器；將干燥巖粉粉末和水添加至容器中；在混合容器的排出口處，添加三通以在泵軟管前面注射泵送劑和抗結(jié)塊共聚物；并且將材料噴灑在礦壁上。
[0147]用于將組合物施加至煤礦表面的一種優(yōu)選方法包括:選擇在限制區(qū)域內(nèi)具有槳式混合器的混合容器?；旌先萜鞯某叽鐑?yōu)選為至少13立方英尺?；旌掀鲬?yīng)具有可以徹底地混合巖粉和水的足夠的混合速度。在混合容器的排出口處是泵，該泵為可以在至少約50psi壓力下泵送的螺桿式或者活塞式泵。泵的輸出應(yīng)當(dāng)是至少3加侖每分鐘。在泵的排出口處，添加了三通以注射泵送劑表面活性劑和抗結(jié)塊聚合物。添加泵送劑和抗結(jié)塊聚合物到鋼加壓罐。然后，該罐用空氣加壓至約100至200psi。然后，將加壓的表面活性劑泵送劑和抗結(jié)塊聚合物注射至泵軟管中并且將產(chǎn)生的組合物噴灑到礦壁上。噴嘴將包括對(duì)將產(chǎn)生速度和壓力的噴射流的限制。該速度和壓力將使得產(chǎn)品可以噴灑至礦壁上。
[0148]如以上描述的，施加巖粉的最常見(jiàn)方法是干燥。這是因?yàn)樵谑┘訒r(shí)巖粉將是非粘結(jié)性的。在甲烷爆炸的情況下，巖粉分散為粉末。因?yàn)闆](méi)有使用引起使巖粉粘結(jié)的水因此不會(huì)出現(xiàn)成塊。在濕的噴灑施用中，當(dāng)使得其干燥時(shí)巖粉變成固體粘結(jié)塊。因此，在甲烷爆炸的情況下，巖粉將分散為團(tuán)狀和大塊。巖粉將不具有在礦爆炸中有效的細(xì)度(表面面積)。本公開(kāi)使得當(dāng)濕施用時(shí)巖粉可以作為粉末(大約300微米或更小)剝離，使得巖粉在甲烷爆炸中是有效的。本公開(kāi)的材料將以與干撒布方法類似的方式分散。
[0149]由于多種原因，通常在現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有使用濕法噴灑巖粉的方法。該方法花費(fèi)太長(zhǎng)的時(shí)間用于使?jié)竦膸r粉在礦壁上干燥。當(dāng)濕的巖粉變干時(shí)，在甲烷爆炸的情況下，巖粉粘結(jié)太緊密以致于不能剝離。如果巖粉確實(shí)剝離，則其將呈塊狀而不是呈精細(xì)粉末狀。
[0150]本公開(kāi)的裝置使得巖粉組合物以比常規(guī)的濕法小約25%的含水量噴灑。這主要?dú)w因于泵送劑的使用。泵送劑通常為移動(dòng)漿料粉通過(guò)軟管的表面活性劑或者空氣。巖粉組合物通常將在施用至表面后24小時(shí)內(nèi)干燥。當(dāng)以濕狀態(tài)施用時(shí)聚合物將使得材料粘合，但是使得當(dāng)變干時(shí)變得無(wú)粘結(jié)性。如果發(fā)生甲烷爆炸，這將使得材料分散為粉末而不是大塊。
[0151]本公開(kāi)的裝置使得巖粉組合物以需要的厚度沉積在煤礦表面上。例如，形成在煤礦表面上的覆蓋層的厚度可以為約0.25cm至約2.5cm,優(yōu)選為約0.5cm至約2cm,以及更優(yōu)選為約1.5cm至約1.Scm0利用濕組合物施用巖粉的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)濕組合物例如通過(guò)噴灑裝置傳遞時(shí)，使得濕組合物可以粘附至礦的表面，使得能夠涂敷多個(gè)層直到達(dá)到需要的厚度為止。此外，在涂敷期間沒(méi)有產(chǎn)生過(guò)量粉塵，從而潛在地消除在操作期間撤離礦的需要。
[0152]本公開(kāi)的裝置使得巖粉組合物能夠被泵送并且噴灑至礦壁表面，例如壁、頂棚和地面。所述組合物可以通過(guò)使得組合物粘附至煤礦表面的本發(fā)明裝置來(lái)施用。由于組合物用濕法施用，這可以獲得適用于具體應(yīng)用的任何厚度。組合物具有足夠的含水量和聚合物含量以使得聚合物(i)將水分子分散在組合物內(nèi)以及在組合物的變干后(ii)消散以在干燥的組合物中形成的空隙空間。
[0153]本公開(kāi)的多種修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，并且應(yīng)理解，這樣的修飾和變化包括在本申請(qǐng)的范圍以及權(quán)利要求的精神和范圍中。
[0154]實(shí)施例
[0155]分批操作程序
[0156]第一步驟是觀察混合罐例如250加侖分批罐，并且檢查其是干凈的。然后用清潔的帶有用于150psi或者更高的高壓噴灑的減壓器(reducer)的軟管，清潔帶有任何干殘?jiān)?50加侖分批罐的底部，并且根據(jù)利用的混合物水平填充罐至需要的加侖的水。
[0157]然后使鏟桶中的敷料器與液壓的PTO連接。使PTO起動(dòng)，并且拉動(dòng)用于空氣壓縮機(jī)的敷料器桿以檢查查看空氣壓縮機(jī)保持承載、敷料器在運(yùn)行并且在接近閥組的測(cè)量?jī)x表上產(chǎn)生壓力。這保證二 PTO適當(dāng)?shù)亟油?。然后將空氣壓縮機(jī)桿返回至關(guān)閉位置。
[0158]在三滑閥組的左側(cè)定位有轉(zhuǎn)向閥。隨著PTO起動(dòng)，下一步是使轉(zhuǎn)向閥提升至靠近敷料器蓋的頂部的位置，完全地敞開(kāi)，并且然后拉開(kāi)三滑閥組上的混合桿。此時(shí)，250加侖罐中的攪拌器應(yīng)當(dāng)以高速運(yùn)行，并且250加侖罐應(yīng)當(dāng)在振動(dòng)。
[0159]隨著攪拌器以高速運(yùn)行，以及水在需要的水平，開(kāi)始將需要量的巖粉放置至250加侖分批罐中。在開(kāi)始騰空下一個(gè)袋子之前使攪拌器將每50磅巖粉推進(jìn)至漿料中。在敷料器被驅(qū)動(dòng)時(shí)絕不要把手放入罐的區(qū)域中。
[0160]一旦所有的石灰?guī)r巖粉袋子在250加侖罐中成漿至濕粉，然后注入適量的聚合物/表面活性劑濃縮物。然后成漿的濕粉和聚合物/表面活性劑濃縮物應(yīng)該開(kāi)始成為起泡漿料組合物。將該混合物最多攪拌大約I至2分鐘。
[0161]然后準(zhǔn)備開(kāi)始施用起泡的巖粉組合物。
[0162]噴灑操作程序
[0163]隨著分批的巖粉組合物準(zhǔn)備進(jìn)入罐中，用煤車運(yùn)載鏟直達(dá)需要的位置以開(kāi)始噴灑操作。伸展軟管(例如50英尺空氣軟管)，并且憑視覺(jué)檢查軟管管線上的扭結(jié)或切口。憑視覺(jué)觀察三通混合區(qū)域，并且關(guān)閉空氣閘閥、巖粉組合物閘閥和主閘閥。
[0164]此時(shí)，推動(dòng)轉(zhuǎn)向閥向下(靠近三滑閥組)呈50%/50%位置，并且拉泵桿和空氣壓縮機(jī)桿?；旌蠗U應(yīng)當(dāng)保持在關(guān)閉位置。
[0165]在軟管的末端接通空氣管線閘閥以檢查管線是干凈的、扁平偏轉(zhuǎn)噴嘴是干凈的、以及壓縮機(jī)正在產(chǎn)生壓力。
[0166]然后觀察250加侖分批罐，并且觀察再循環(huán)出口處并且使返回至罐的巖粉組合物的再循環(huán)逆流最小化。
[0167]現(xiàn)在準(zhǔn)備開(kāi)始噴灑操作。在噴嘴端部處，打開(kāi)主閘閥和巖粉組合物閘閥，并且等候起泡的巖粉組合物材料被泵送到偏轉(zhuǎn)噴嘴的末端。
[0168]當(dāng)起泡的巖粉組合物在噴嘴處被接收時(shí)，開(kāi)始打開(kāi)空氣閘閥使得起泡的巖粉組合物適當(dāng)?shù)胤稚⒅恋V頂部和棱。按照具體應(yīng)用用需要量的起泡的巖粉組合物連續(xù)施用到作業(yè)區(qū)域頂部和棱。
[0169]當(dāng)罐為空時(shí)，關(guān)閉泵桿和空氣壓縮機(jī)桿。返回給水站并且再一次開(kāi)始分批處理程序。
[0170]故障排除
[0171]無(wú)壓縮空氣一石灰?guī)r巖粉袋子或者其他物質(zhì)可能粘在偏轉(zhuǎn)噴嘴的噴嘴內(nèi)側(cè)。關(guān)閉所有的噴嘴閘閥，移除偏轉(zhuǎn)噴嘴，然后移除堵塞物質(zhì)、沖洗管線，將偏轉(zhuǎn)噴嘴放回至原位置，返回操作。在測(cè)量?jī)x表處空氣壓力高于SOpsi可能為堵塞的指示。
[0172]批處理太多泡沫一不能泵送一批量的巖粉組合物沒(méi)有適當(dāng)?shù)鼗旌?，以及泵因?yàn)樘嗥鹋菸镔|(zhì)而出現(xiàn)空穴(cavitating)。清潔軟管,添加水和額外的3至5袋巖粉,重新攪拌物質(zhì)根據(jù)混合指引形成適合的混合批量。
[0173]分批物質(zhì)沒(méi)有適當(dāng)?shù)幕旌稀_保轉(zhuǎn)向閥充分地敞開(kāi)以使得至混合器(攪拌)回路的液壓流量最大化。在添加聚合物/表面活性劑濃縮物之前應(yīng)當(dāng)將石灰?guī)r材料成批地完全漿化。
[0174]沒(méi)有生產(chǎn)壓縮空氣一需要沿著相反方向推PTO桿?？諝鈮嚎s機(jī)液壓技術(shù)要求適當(dāng)?shù)腜TO管線連接。通過(guò)切換管線，轉(zhuǎn)向閥位于50% /50%，拉開(kāi)空氣壓縮機(jī)桿、檢查測(cè)量?jī)x表、壓縮機(jī)現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)運(yùn)行。該問(wèn)題已經(jīng)通過(guò)位于PTO的回流管線和空氣壓縮機(jī)管線上的兩個(gè)聯(lián)機(jī)液壓止回閥解決或消除。
[0175]雖然根據(jù)我們的公開(kāi)內(nèi)容已示出和描述了多個(gè)實(shí)施方案，但是應(yīng)清楚地理解，所述實(shí)施方案可進(jìn)行對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的多種改變。因此，我們不希望限制到所示出和描述的詳細(xì)內(nèi)容，而是旨在示出所附權(quán)利要求范圍中的所有改變和修飾。
【權(quán)利要求】
1.一種巖粉撒布裝置，包括: 殼體； 安裝在所述殼體內(nèi)的罐，所述罐包括配置以形成用于容納和混合巖粉組合物的內(nèi)部罐艙的可移除頂壁構(gòu)件、側(cè)壁構(gòu)件和底壁構(gòu)件； 位于所述底壁構(gòu)件上用于混合所述巖粉組合物的混合器； 位于所述底壁構(gòu)件上或者所述側(cè)壁構(gòu)件的下部的罐排出口，所述巖粉組合物可以經(jīng)由所述罐排出口從所述罐排出； 從所述罐排出口延伸至殼體排出口的導(dǎo)管；所述導(dǎo)管包括用于經(jīng)由導(dǎo)管以及經(jīng)由與所述殼體排出口可操作地連接的排出管線運(yùn)輸所述巖粉組合物的泵；以及 一個(gè)或者更多個(gè)安裝于所述殼體內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)所述混合器和所述泵的電動(dòng)機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的巖粉撤布裝置，還包括安裝在所述殼體內(nèi)的空氣供給單元，所述空氣供給單元和與所述殼體排出口相鄰的所述排出管線可操作地連接以注射空氣用于輔助輸送所述巖粉組合物穿過(guò)所述排出管線。
3.如權(quán)利要求2所述的巖粉撒布裝置，其中所述空氣供給單元包括液壓空氣壓縮機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，其中所述一個(gè)或者更多個(gè)電動(dòng)機(jī)包括液壓電動(dòng)機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的 巖粉撒布裝置，其中所述混合器是通過(guò)電動(dòng)機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)的，所述泵是通過(guò)電動(dòng)機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)的，以及所述空氣供給單元是通過(guò)電動(dòng)機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)的。
6.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，其中所述泵包括螺桿泵。
7.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，其中所述泵以約40psi至約SOpsi的泵送周期操作。
8.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，所述巖粉撒布裝置是通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)的。
9.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，所述巖粉撒布裝置在約12gpm至約35gpm的液壓范圍下操作。
10.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，還包括再循環(huán)回路。
11.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，還包括與所述殼體排出口可操作地連接的再循環(huán)回路以接收來(lái)自所述殼體排出口的過(guò)量巖粉組合物以及將來(lái)自所述殼體排出口的所述過(guò)量巖粉組合物再循環(huán)至所述混合罐，從而使得在所述排出管線中的所述巖粉組合物能夠以約40psi至約SOpsi的壓力泵送，并且使得所述巖粉組合物的壓縮能夠被控制。
12.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，其中所述混合器包括混合器/攪拌器。
13.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，其中所述混合器包括槳式混合器。
14.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，其中所述排出管線包括軟管，所述軟管直徑為約3/4英寸至約I又1/4英寸以及長(zhǎng)度為約5英尺至約75英尺。
15.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，還包括與所述排出管線可操作地連接的噴嘴。
16.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，其中所述噴嘴包括高沖擊扁平偏轉(zhuǎn)噴嘴。
17.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，還包括安裝在所述殼體內(nèi)的空氣積聚罐，所述空氣積聚罐和與所述殼體排出口相鄰 的所述排出管線可操作地連接以注射空氣從而輔助輸送所述巖粉組合物穿過(guò)所述排出 管線。
18.如權(quán)利要求3所述的 巖粉撒布裝置，其中所述空氣壓縮機(jī)具有在至手動(dòng)操作的多滑閥組的回流管線上的止回閥和在回流PTO管線上的止回閥以最小化或者消除回流管線的超壓。
19.如權(quán)利要求1所述的巖粉撒布裝置，所述巖粉撒布裝置是便攜式的。
20.如權(quán)利要求1所述的 巖粉撒布裝置，所述巖粉撒布裝置定位在鏟斗上。
【文檔編號(hào)】E21F5/10GK103890317SQ201180069852
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月7日
【發(fā)明者】布賴恩·彼得·馬斯洛夫, 詹姆斯·愛(ài)德華·平克利, 比利·J·布朗, 史蒂文·J·索羅古德, 約翰·C·福多爾 申請(qǐng)人:Dsi 地下系統(tǒng)有限公司