一种替代高位水池的立式砂仓环形溢流槽的设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属矿山尾矿充填领域，利用立式砂仓或深锥浓密机环形溢流槽替代金属矿山尾矿充填高位水池或栗送加压给水系统。
【背景技术】
[0002]充填采矿法由于具有回采率高、作业安全、保护地表地物等优点，在地下矿山得到广泛应用。
[0003]金属矿山常用的充填骨料为尾砂(或称尾矿，包括分级尾砂和全尾砂)。主要充填工艺流程为来自选厂质量浓度较低(一般10?20 %，经过高效浓密机时40?45 % )的尾砂栗送至充填制备站的立式砂仓或深锥浓密机，絮凝浓缩至较高浓度(60?70%左右)后排入搅拌系统，与胶凝材料混合搅拌(非胶结充填时可不加入胶凝材料)，形成合乎要求的充填料浆，通过钻孔和井下充填管道，自流或栗送至待充地点。
[0004]低浓度尾砂在立式砂仓或深锥浓密机内絮凝浓缩后的溢流水汇集到立式砂仓或深锥浓密机顶部的环形溢流槽，自流进入后续废水处理系统。
[0005]另一方面，由于充填过程中充填料浆浓度调节需要，以及充填管道洗管需要，矿山充填制备站一般配置高位生产水池提供充填所需生产用水(也有的矿山使用低位水池，生产用水由水栗加压提供)，水源来自废水处理系统或直接引进外部水源。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种简化充填系统布局，降低充填成本的替代高位水池的立式砂仓环形溢流槽的设计方法。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供的替代高位水池的立式砂仓环形溢流槽的设计方法，利用立式砂仓或深锥浓密机顶部自然高差，将其环形溢流槽改为两格，内格作为高位储水槽，外格作为集排水槽;尾矿进入立式砂仓或深锥浓密机浓缩，溢流水通过立式砂仓或深锥浓密机顶部仓壁上的溢流口进入高位储水槽储存，充填生产用水时，通过布置在高位储水槽底部的管道向各用水地点自流供水;超出高位储水槽容量的多余溢流水通过高位储水槽顶部的溢流口进入集排水槽，通过沿立式砂仓或深锥浓密机外壁悬挂的管道进入充填站排水系统。
[0008]高位储水槽容积按充填系统日生产需水量的I?3倍设计，集排水槽容积按照其管道排水速度大于立式砂仓或深锥浓密机溢流水产生速度并适当考虑富余的原则确定。
[0009]高位储水槽外环略高于其内环，集排水槽外环略高于其内环即内格高位储水槽外环，以防止水溅出外溢。
[0010]具体实施步骤如下:
[0011](I)、根据一次充填所需引流水即充填开始前的洗管水、浓度调节用水、充填后洗管水量，合并计算充填系统日生产用水量；
[0012](2)、按充填系统日生产用水量的I?3倍确定高位储水槽的容积；
[0013](3)、按照立式砂仓或深锥浓密机的外径，以及高位储水槽外环略高于内环即立式砂仓或深锥浓密机顶部平面的原则，确定高位储水槽的深度和外径；
[0014](4)、根据充填系统小时用水量，确定高位储水槽供水管的管径和根数；
[0015](5)、根据立式砂仓或深锥浓密机溢流水流量和选定的排水管道及排水速率，按排水速率大于溢流水流量的原则，确定集排水槽的容积；
[0016](6)、根据集排水槽外环略高于其内环即内格高位储水槽外环、底面与高位储水槽底面平齐的原则，确定集排水槽外径；
[0017](7)、按溢流水排出速率，确定溢流口的形式和数量；
[0018](8)、根据以上参数，分两格设计内格的高位储水槽和外格的集排水槽结构与供、排水线路及固定方式。
[0019]采用上述技术方案的替代高位水池的立式砂仓环形溢流槽的设计方法，利用立式砂仓或深锥浓密机顶部自然高差，通过改变其溢流槽布置方式，将传统溢流槽的单纯过水、排水功能扩展为高位储水、压力供水与排水复合功能，无需新建高位水池或栗压供水设施，减少了充填系统占地面积，降低了传统充填系统投资和运行费用，经济效益显著。
[0020]综上所述，本发明取消了金属矿山充填站传统的高位水池供水系统或栗送加压供水系统，是一种简化充填系统布局，降低充填成本的替代高位水池的立式砂仓环形溢流槽的设计方法。
【附图说明】
[0021 ]图1是兼做高位水池的立式砂仓或深锥浓密机溢流槽的平面结构示意图。
[0022]图2是沿图1中1-1向剖示图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0024]本发明提供的替代高位水池的立式砂仓环形溢流槽的设计方法，利用立式砂仓或深锥浓密机顶部自然高差，将其环形溢流槽改为两格，内格作为高位储水槽，外格作为集排水槽;尾矿进入立式砂仓或深锥浓密机浓缩，溢流水通过立式砂仓或深锥浓密机顶部仓壁上的溢流口进入高位储水槽储存，充填生产用水时，通过布置在高位储水槽底部的管道向各用水地点自流供水;超出高位储水槽容量的多余溢流水通过高位储水槽顶部的溢流口进入集排水槽，通过沿立式砂仓或深锥浓密机外壁悬挂的管道进入充填站排水系统。
[0025]高位储水槽容积按充填系统日生产需水量的I?3倍设计，集排水槽容积按照其管道排水速度大于立式砂仓溢流水产生速度并适当考虑富余的原则确定。
[0026]高位储水槽外环略高于其内环，集排水槽外环略高于其内环即内格高位储水槽外环，以防止水溅出外溢。
[0027]本发明提供的替代高位水池的立式砂仓环形溢流槽的设计方法，立式砂仓或深锥浓密机I的顶部设有高位储水槽5，高位储水槽5的外围设有集排水槽3，高位储水槽5的顶部设有流向集排水槽3的溢流口 4，高位储水槽5的底部连接有高位储水槽供水管2，集排水槽3的底部连接有排水管道6，具体实施步骤如下:
[0028](I)根据一次充填所需引流水(充填开始前的洗管水)、浓度调节用水、充填后洗管水量，合并计算充填系统日生产用水量；
[0029](2)按充填系统日生产用水量的I?3倍确定内格的高位储水槽5的容积；
[0030](3)按照立式砂仓或深锥浓密机I的外径，以及高位储水槽5外环略高于内环(即立式砂仓或深锥浓密机I顶部平面)的原则，确定内格的高位储水槽5深度和外径；
[0031 ] (4)根据充填系统小时用水量，确定高位储水槽供水管2的管径和根数；
[0032](5)根据立式砂仓或深锥浓密机I溢流水流量和选定的排水管道6及排水速率，按排水速率大于溢流水流量的原则，确定外格的集排水槽3的容积；
[0033](6)根据外格的集排水槽3外环略高于其内环(即内格的高位储水槽5外环)、底面与高位储水槽5底面平齐的原则，确定集排水槽3的外径；
[0034](7)按溢流水排出速率，确定溢流口 4的形式和数量；
[0035](8)根据以上参数，分两格设计内格的高位储水槽5和外格的集排水槽3的结构与供、排水线路及固定方式。
[0036]上例所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
[0037]本发明利用立式砂仓或深锥浓密机顶部自然高差，通过改变其溢流槽布置方式，将传统溢流槽的单纯过水、排水功能扩展为高位储水、压力供水与排水复合功能，无需新建高位水池或栗压供水设施，减少了充填系统占地面积，降低了传统充填系统投资和运行费用，经济效益显著。
【主权项】
1.一种替代高位水池的立式砂仓环形溢流槽的设计方法，其特征是:利用立式砂仓或深锥浓密机顶部自然高差，将其环形溢流槽改为两格，内格作为高位储水槽，外格作为集排水槽;尾矿进入立式砂仓或深锥浓密机浓缩，溢流水通过立式砂仓或深锥浓密机顶部仓壁上的溢流口进入高位储水槽储存，充填生产用水时，通过布置在高位储水槽底部的管道向各用水地点自流供水;超出高位储水槽容量的多余溢流水通过高位储水槽顶部的溢流口进入集排水槽，通过沿立式砂仓或深锥浓密机外壁悬挂的管道进入充填站排水系统。2.根据权利要求1所述的替代高位水池的立式砂仓环形溢流槽的设计方法，其特征是:高位储水槽容积按充填系统日生产需水量的I?3倍设计，集排水槽容积按照其管道排水速度大于立式砂仓或深锥浓密机溢流水产生速度并适当考虑富余的原则确定。3.根据权利要求1或2所述的替代高位水池的立式砂仓环形溢流槽的设计方法，其特征是:高位储水槽外环略高于其内环，集排水槽外环略高于其内环即内格高位储水槽外环，以防止水溅出外溢。4.根据权利要求1或2所述的替代高位水池的立式砂仓环形溢流槽的设计方法，其特征是:具体实施步骤如下: (1)、根据一次充填所需引流水即充填开始前的洗管水、浓度调节用水、充填后洗管水量，合并计算充填系统日生产用水量； (2)、按充填系统日生产用水量的I?3倍确定高位储水槽的容积； (3)、按照立式砂仓或深锥浓密机的外径，以及高位储水槽外环略高于内环即立式砂仓或深锥浓密机顶部平面的原则，确定高位储水槽的深度和外径； (4)、根据充填系统小时用水量，确定高位储水槽供水管的管径和根数； (5)、根据立式砂仓或深锥浓密机溢流水流量和选定的排水管道及排水速率，按排水速率大于溢流水流量的原则，确定集排水槽的容积； (6)、根据集排水槽外环略高于其内环即内格高位储水槽外环、底面与高位储水槽底面平齐的原则，确定集排水槽外径； (7)、按溢流水排出速率，确定溢流口的形式和数量； (8)、根据以上参数，分两格设计内格的高位储水槽和外格的集排水槽结构与供、排水线路及固定方式。
【专利摘要】本发明公开了一种替代高位水池的立式砂仓环形溢流槽的设计方法，利用立式砂仓或深锥浓密机顶部自然高差，将其环形溢流槽改为两格，内格作为高位储水槽，外格作为集排水槽；尾矿进入立式砂仓或深锥浓密机浓缩，溢流水通过立式砂仓或深锥浓密机顶部仓壁上的溢流口进入高位储水槽储存，充填生产用水时，通过布置在高位储水槽底部的管道向各用水地点自流供水；超出高位储水槽容量的多余溢流水通过高位储水槽顶部的溢流口进入集排水槽，通过沿立式砂仓或深锥浓密机外壁悬挂的管道进入充填站排水系统。本发明取消了金属矿山充填站传统的高位水池供水系统或泵送加压供水系统，简化了充填系统布局，降低了充填成本。
【IPC分类】E03B11/00, E21F15/00, E03B11/10
【公开号】CN105672408
【申请号】CN201610019245
【发明人】张钦礼, 王新民, 南世卿, 张德明, 胡亚军, 赵建文, 宋爱东, 韩瑞亮
【申请人】中南大学, 河北钢铁集团矿业有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月13日