一种砂仓底放砂装置、砂仓及充填工艺的制作方法

文档序号:15578878发布日期:2018-09-29 06:18

本发明涉及采矿业充填系统工艺技术领域,尤其是涉及一种砂仓底放砂装置、砂仓及充填工艺。



背景技术:

在充填工艺系统中,砂仓的主要功能是储存尾砂料浆、造浆、放砂。砂仓通常由直筒段以及锥筒段两部分构成,锥筒段部分设置有放砂口,放砂口连接放砂管,放砂管道上安装有放砂阀门,以控制放砂的启闭,尾砂料浆通过放砂管进入充填钻孔从而完成充填。

存在的问题是,由于尾砂料浆在砂仓中形成的静压,则砂仓锥部的底部的尾砂容易固结、甚至板结,造成尾砂放砂困难。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供砂仓底放砂装置,以解决现有技术中存在的尾砂固结造成放砂困难的技术问题。

本发明提供的一种砂仓底放砂装置,包括充气组件以及放砂口,充气组件包括供气管道以及供气阀;供气阀设置在放砂口的内壁上,供气阀的进气口与供气管道的一端连通,供气阀的出气口与放砂口连通;供气管道的另一端用于与充填站的高压供气系统连通。

进一步地,砂仓底放砂装置还包括放砂管以及反冲洗水路组件;放砂管的一端与放砂口的下端连通;反冲洗水路组件包括反冲洗口以及与反冲洗口连通的供水管道;反冲洗口设置在放砂管的侧壁上,用于对放砂口的底部进行冲刷,供水管道远离反冲洗口的一端用于与充填站的高压供水系统连通。

进一步地,反冲洗水路组件还包括进水单向阀和闸阀;进水单向阀和闸阀均设置在供水管道上,且进水单向阀位于反冲洗口与闸阀之间,进水单向阀用于允许液体由进水单向阀靠近闸阀的一侧流向进水单向阀远离闸阀的一侧。

进一步地,砂仓底放砂装置还包括电动夹管阀和手动闸阀;电动夹管阀以及手动闸阀均设置在放砂管上,且均位于反冲洗口的下方。

进一步地,砂仓底放砂装置还包括放砂管冲洗组件;放砂管冲洗组件包括冲洗口以及与冲洗口连通的冲洗管道;

冲洗口设置在冲洗管的侧壁上与所述冲洗管的内部连通,冲洗管道远离冲洗口的一端用于与充填站的高压供水系统连通。

进一步地,充气组件为两个,其中,两个供气阀相对地设置在放砂口的侧壁上。

本发明还提供一种砂仓,包括砂仓本体本发明提供的砂仓底放砂装置,放砂口与砂仓本体的底部连通。

进一步地,砂仓本体包括由上而下依次设置的直筒段以及锥筒段,锥筒段的大开口端与直筒段连通,锥筒段的小开口端与放砂口的上端连通;锥筒段的锥度小于45度且大于等于30度。

本发明还提供一种充填工艺包括:

在砂仓中尾砂料浆造浆活化的同时,向放砂口通入设定压力气体;

在放砂完毕后,停止供气。

进一步地,在造浆完成后,砂仓放砂前,打开反冲洗管路在设定时长内对放砂口底部进行反冲洗。

使用发明提供的砂仓底放砂装置过程中,当砂仓内的砂尾砂料浆开始造浆活化的同时,开启供气阀,向砂仓底的部供入高压气体,直至充填结束。在此过程中,高压气体不仅可以对砂仓的底部的尾砂料浆进行造浆活化使尾砂料浆更加均匀,避免尾砂料浆中的粗尾砂沉淀,更能够在砂仓放砂前即砂仓静压力达到最大时,以及砂仓进行放砂过程中,一直给砂仓的底部的尾砂进行松动,避免尾砂固结甚至板结而影响放砂。

本发明提供的砂仓底放砂装置结构简单,易操作,能够有效对砂仓的底部的尾砂进行活化松动,避免尾砂固结设置板结,从而保障放砂的正常进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的砂仓底放砂装置的结构示意图;

图2为本发明另一实施例提供的砂仓底放砂装置的结构示意图;

图3为本发明又一实施例提供的砂仓底放砂装置的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的砂仓的结构示意图;

图5为本发明实施例提供的充填工艺的流程图。

图中:10-放砂口;20-充气组件;30-放砂管;40-反冲洗水路组件;50-手动闸阀;60-电动夹管阀;70-放砂管冲洗组件;21-供气管道;22-供气阀;41-供水管道;42-反冲洗口;43-进水单向阀;44-闸阀;71-冲洗管道;72-冲洗阀门;100-砂仓本体;200-砂仓底放砂装置;110-直筒段;120-锥筒段。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是,本申请中的术语“上”、“下”是以尾砂料浆的输送方向为基准,输送方向的上游为“上”,输送方向的下游为“下”。

需要说明的是,本发明中描述的“高压”一般指压力大于等于0.8MPa的压力。例如,“高压供气系统”为供气压力0.8MPa,风量一般在20m3/min至40m3/min(用于造浆系统),放砂口处的供气只是从造浆系统供气系统处接一根支管过来即可。

当然可以设置单独的高压供气系统,同样,高压供水系统可以单独设置,较佳地是采用充填站自身的高压供水系统。

图1为本发明一实施例提供的砂仓底放砂装置的结构示意图;图2为本发明另一实施例提供的砂仓底放砂装置的结构示意图;图3为本发明又一实施例提供的砂仓底放砂装置的结构示意图;图4为本发明实施例提供的砂仓的结构示意图;图5为本发明实施例提供的充填工艺的流程图。

如图1所示,本发明提供的一种砂仓底放砂装置,包括充气组件20以及放砂口10,充气组件20包括供气管道21以及供气阀22;供气阀22设置在放砂口10的内壁上,供气阀22的进气口与供气管道21的一端连通,供气阀22的出气口与放砂口10连通;供气管道21的另一端用于与充填站的高压供气系统连通。

其中,放砂口10的结构形式可以为直筒型,较佳地是采用锥形筒,且放砂口10的大开口端与砂仓的底部连通,放砂口10的小开口端与放砂管30连通,给砂仓的锥筒段120一个过渡,有利于对放砂流量的控制。

供气阀22可以采用普通阀门,较佳地是采用单向阀,用于允许气体由单向阀的进气口流向单向阀的出气口。这样避免气体回流,能够更好地对砂仓底部的尾砂浆进行松动,还能够避免尾砂进入供气管道21,从而对充气组件20进行保护。

充气组件20可以为一个还可以为两个、三个或者四个等等多个,多个充气组件20中的供气阀22可以均设置在放砂口10的内壁上。

优选地,充气组件20为两个,其中,两个供气阀22相对地设置在放砂口10的侧壁上。这样既能够对更大范围的尾砂进行喷气松动,还能够避免设置过多充气组件20而造成砂仓底放砂装置的结构复杂成本高。

供气管道21可以根据需要进行选择,例如采用DN25的管道。

在使用本实施例提供的砂仓底放砂装置过程中,当砂仓内的砂尾砂料浆开始造浆活化的同时,开启供气阀22,向砂仓底的部供入高压气体,直至充填结束。在此过程中,高压气体不仅可以对砂仓的底部的尾砂料浆进行造浆活化使尾砂料浆更加均匀,避免尾砂料浆中的粗尾砂沉淀,更能够在砂仓放砂前即砂仓静压力达到最大时,以及砂仓进行放砂过程中,一直给砂仓的底部的尾砂进行松动,避免尾砂固结甚至板结而影响放砂。

本实施例提供的砂仓底放砂装置结构简单,易操作,能够有效对砂仓的底部的尾砂进行活化松动,避免尾砂固结设置板结,从而保障放砂的正常进行。

如图1所示,在上述实施例基础之上,进一步地,砂仓底放砂装置还包括放砂管30以及反冲洗水路组件40;放砂管30的一端与放砂口10的下端连通;反冲洗水路组件40包括反冲洗口42以及与反冲洗口42连通的供水管道41;反冲洗口42设置在放砂管30的侧壁上,用于对放砂口10的底部进行冲刷,供水管道41远离反冲洗口42的一端用于与充填站的高压供水系统连通。

其中,放砂管30的一端与放砂口10的下端连通,是指放砂口10与放砂管30由上而下依次设置。

反冲洗口42的结构形式可以为多种,例如:反冲洗口直接在放砂管的侧壁上,靠高压水的冲力对放砂口底部的尾砂浆进行反冲洗;或者反冲洗口42呈直线形,其一端设置在放砂管30的内壁上,另一端指向放砂口10的下端(即放砂口10与放砂管30连通的位置);反冲洗口42呈L型,其一端设置在放砂管30的内壁上,另一端指向放砂口10的下端等等,凡是能够实现使该水能够对放砂口10的底部进行冲刷的结构均可以采用。

反冲洗口42可以为一个还可以为两个、三个等等多个,当反冲洗口42为多个时,可以多个反冲洗口42均与一个供水管道41连通,还可以部分反冲洗口42与一个供水管道41连通,当然还可以多个反冲洗口42与多个供水管道41一一连通。

本实施例中,在砂仓正式放砂前,即砂仓内的静压力达到最大值时,砂仓底部的尾砂最容易固结甚至板结,此时开启供水管道41,通过反冲洗口42对放砂口10的下端口进行反冲刷,进一步对尾砂进行活化、松动,进一步避免尾砂固结。而且,通过水对该处的尾砂进行反冲刷,能够稀释该处尾砂浓度,避免由于该处尾砂浓度过大而导致无法流动造成阻塞。通过高压水和高压空气的共同作用,更加能够保障砂仓的底部尾砂不固结不板结,顺畅放砂。

需要说明的是,为了避免影响尾砂料浆的正常浓度,当供水量达到设定量,放砂正常时,就即刻关闭闸阀44停止反冲洗。例如:供水管道41为DN50,反冲刷时间不超过5min。

如图1所示,优选地,反冲洗水路组件40还包括进水单向阀43和闸阀44;进水单向阀43和闸阀44均设置在供水管道41上,且进水单向阀43位于反冲洗口42与闸阀44之间,进水单向阀43用于允许液体由进水单向阀43靠近闸阀44的一侧流向进水单向阀43远离闸阀44的一侧。

本实施例中,在进水管道上靠近反冲洗口42的位置设置进水单向阀43和在远离反冲洗口42的位置设置闸阀44,闸阀44可以控制供水管路的开闭,进水单向阀43允许水由闸阀44流入放砂管30,但是会阻止尾砂料浆由放砂管30流入闸阀44,从而对闸阀44进行保护,延长闸阀44的使用寿命,从而降低使用成本。

如图2所示,在上述实施例基础之上,进一步地,砂仓底放砂装置还包括电动夹管阀60和手动闸阀50;电动夹管阀60以及手动闸阀50均设置在放砂管30上,且均位于反冲洗口42的下方。

本实施例中,在放砂过程中,可以通过电动夹管阀60对尾砂料浆的流量进行调节,在同样的流通横截面条件下,砂仓内的尾砂料浆的液面越高,砂仓底的压力越大,尾砂料浆的流量越大,反之越小;所以,当砂仓内的尾砂料浆的液面较高时,可以控制电动夹管阀60的开度变小,从而使尾砂料浆的流量保持在设定流量,当砂仓内的尾砂料浆的液面较低较时,可以控制电动夹管阀60的开度变大,从而使尾砂料浆的流量保持在设定流量。进而在整个放砂过程中,使砂仓底放砂流量保持相对稳定,实现均质放砂,为后续的充填料浆制备提供一个相对稳定的供矿条件,使得后续制备的充填料浆流量、浓度等参数稳定波动小。

手动闸阀50可以控制放砂管30放砂的开闭,还可以通过手动调节手动闸阀50的开度,从而与电动夹管阀60共同调节放砂流量,进一步保障均质放砂。手动闸阀50可靠。

对电动闸管阀的控制,可以使工作人员在充填站的主控室根据砂仓内的静压力(根据砂仓内砂面高度计算出来,砂面高度可以在砂仓顶部安装雷达料位计测试出来,静压公式:R容重*H高度)变化,向控制系统输入指令进行控制。当然,还可以在砂仓底部或者放砂口10内设置压力传感器,压力传感器和电动夹管阀60均与充填站的控制系统通讯连接,给控制系统输入设定放砂流量,压力传感器可以在每次放砂过程中对砂仓内的压力实时监测,控制系统可以根据压力传感器的实时反馈,对电动夹管阀60进行实时调节控制,从而使在一次放砂过程中,放砂流量也能保持相对稳定。

如图3所示,在上述实施例基础之上,进一步地,砂仓底放砂装置还包括放砂管冲洗组件70;放砂管冲洗组件70包括冲洗口以及与冲洗口连通的冲洗管道71;冲洗口设置在冲洗管的侧壁上与冲洗管的内部连通,冲洗管道71远离冲洗口的一端用于与充填站的高压供水系统连通。

其中,冲洗管道71可以根据具体使用情况来选择,例如DN80管道。

可以在冲洗管道71上设置冲洗阀门72来控制水的流通和切断。

当充填结束后,首先依次关闭放砂管30上的手动闸阀50、电动夹管阀60,随后立即开启冲洗阀门72对管路进行冲洗,最后关闭高压供气系统,停止供气,管道冲洗干净后,关闭冲洗水路,充填系统停止作业。本实施例提供的砂仓底放砂装置能够在每次完成充填后给放砂管30进行清洗,避免浆料滞留硬化造成堵塞,方便下一次充填作业,方便使用。

如图4所示,在上述实施例基础之上,进一步地,本发明还提供一种砂仓,包括砂仓本体100本发明提供的砂仓底放砂装置200,放砂口10与砂仓本体100的底部连通。

其中,放砂口10可以与砂仓相互独立设置,然后将放砂口10与砂仓的底部连通且固定。较佳地是放砂口10与砂仓一体设置,方便加工制造,简化加工过程。

本实施例中,砂仓可以对尾砂浆料进行储存、造浆,最后通过放砂口10与放砂管30进行放砂。在开始造浆的同时,开启供气阀22,向砂仓底的部供入高压气体,直至充填结束。在此过程中,高压气体不仅可以对砂仓的底部的尾砂料浆进行造浆活化使尾砂料浆更加均匀,避免尾砂料浆中的粗尾砂沉淀,更能够在砂仓放砂前即砂仓静压力达到最大时,以及砂仓进行放砂过程中,一直给砂仓的底部的尾砂进行松动,避免尾砂固结甚至板结而影响放砂,进而避免影响充填。

如图4所示,在上述实施例基础之上,进一步地,砂仓本体100包括由上而下依次设置的直筒段110以及锥筒段120,锥筒段120的大开口端与直筒段110连通,锥筒段120的小开口端与放砂口10的上端连通;锥筒段120的锥度小于45度且大于等于30度。

本实施中,锥筒段120的锥度可以为小于45度且大于等于30度中的任意角度,较佳地是采用30度,尾砂的自然安息角在30度以下,而且在充气组件20以及反冲洗组件的配合下,砂仓内可以实现尾砂无固结,因此,锥筒段120的锥角设置30度,既可以避免砂仓积料,还可以降低砂仓支撑柱高度及配套梯子间高度,从而降低投资成本。

如图5所示,在上述实施例基础之上,进一步地本发明还提供一种充填工艺,包括:

S1在砂仓中尾砂料浆造浆活化的同时,向放砂口10通入设定压力气体;

在放砂完毕后,停止供气。

本实施例中,设定压力气体是指,根据具体的尾砂料浆,选择具有一定压力的气体。当砂仓内的砂尾砂料浆开始造浆活化的同时,开启供气阀22,向砂仓底的部供入高压气体,直至充填结束。在此过程中,高压气体不仅可以对砂仓的底部的尾砂料浆进行造浆活化使尾砂料浆更加均匀,避免尾砂料浆中的粗尾砂沉淀,更能够在砂仓放砂前即砂仓静压力达到最大时,以及砂仓进行放砂过程中,一直给砂仓的底部的尾砂进行松动,避免尾砂固结甚至板结而影响放砂。

如图5所示,在上述实施例基础之上,进一步地,步骤在放砂完毕后,停止供气,之前还包括;

S2在造浆完成后,砂仓放砂前,打开反冲洗管路在设定时长内对放砂口底部进行反冲洗。即在造浆完成后,砂仓放砂前向放砂口的底部在设定时长内通入设定压力的水。

本实施例中,在砂仓正式放砂前,即砂仓内的静压力达到最大值时,砂仓底部的尾砂最容易固结甚至板结,此时开启供水管道41,通过反冲洗口42对放砂口10的下端口进行反冲刷,进一步对尾砂进行活化、松动,进一步避免尾砂固结。而且,通过水对该处的尾砂进行反冲刷,能够稀释该处尾砂浓度,避免由于该处尾砂浓度过大而导致无法流动造成阻塞。通过高压水和高压空气的共同作用,更加能够保障砂仓的底部尾砂不固结不板结,顺畅放砂。

设定时长是指根据水流量,通入一定时长的水,达到设定水量,可以稀释放砂口出的尾砂浆浓度,又可避免对整体尾砂浆浓度造成影响。例如:供水管道41为DN50,反冲刷时间不超过5min。

如图5所示,在上述实施例基础之上,进一步地,步骤在放砂完毕后,停止供气,具体包括:

S31依次打开手动闸阀50与电动夹管阀60进行放砂并对放砂流量进行调节;

S32在充填完成后,依次关闭手动闸阀50与电动夹管阀60,并停止供气。

本实施例中,手动闸阀50关闭和开启放砂管30路,通过根据砂仓内的尾砂料浆的液面高低(砂仓底压力大小)来对电动夹管阀60的开度进行调节,从而使放砂流量保持相对稳定,实现均质放砂,为后续的充填料浆制备提供一个相对稳定的供矿条件,使得后续制备的充填料浆流量、浓度等参数稳定波动小。

如图5所示,步骤在放砂完毕后,停止供气,之后还包括;

S4向放砂管30通入水进行冲洗,直至放砂管30及设备冲洗干净。

本实施例中,本实施例提供的砂仓底放砂装置能够在每次完成充填后给放砂管30进行清洗,避免浆料滞留硬化造成堵塞,方便下一次充填作业,方便使用。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

再多了解一些
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