专利名称：矿山充填系统立式砂仓水喷嘴装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种立式砂仓尾砂流态化的装置，具体为一种立式砂仓中的水喷嘴。
背景技术：
在采矿过程中，胶结充填料的浓度是影响充填体强度的主要因素，因此，提高充填料的浓度，一直是使用胶结充填采矿法矿山所追求的目标，1979年，在山东省焦家金矿建成，并投产使用了了我国第一条现代化胶结充填系统，标志着开始采用立式砂仓放砂的新技术，其后，立式砂仓充填系统得到了推广，并先后建造了很多高效胶结充填系统，其中，绝大部分采用立式砂仓为圆柱形，其高度与直径的比值为2左右，底部结构为半球形，并装有3根放砂管和3圈风水喷嘴；由于尾砂在立式砂仓中沉淀为饱和砂，若使其能由放砂管流出，必须进行造浆，使之流态化，即通过活化介质使放砂管口附近的尾砂失重、液化，以便使其能随水流出，这种液态化工作是由风水喷嘴喷出的高压水和风来完成的，当前充填系统使用均为老式结构喷嘴，导致在充填系统运行过程中，不断造成喷嘴的堵塞与损坏，因而喷嘴一直处于改进之中，由于对尾砂放砂机理的认识及实际操作上的局限性，使得应用风水联合活化的方式越来越少，于是越来越普遍地采用高压水来活化尾砂，这就使得使用立式砂仓的矿山普遍存在着放砂浓度低，普遍低于65％且不稳定的问题，大大降低了充填体的强度，使井下的工作环境变得恶化，因此，在当前立式砂仓结构的条件下，根据尾砂的放砂机理，研究提高尾砂放砂浓度技术，改善充填体强度，降低水泥的加入量，对降低采矿“两率”具有重要的理论意义和实际经济价值。
发明内容
针对目前在应用立式砂仓中所存在的问题，本发明的目的是提供性能先进的水喷嘴，以达到优化立式砂仓内尾砂量与水量的合理比值，改进放砂过程管理等途径，来提高立式砂仓的放砂浓度。
关于立式砂仓放砂的机理，其主要是对动水压力和临危梯度进行了分析，在立式砂仓造浆和放砂过程中，水在尾砂内渗透流动，水受到尾砂颗粒的阻力，从作用力与反作用力相等的原理，压力也作用于颗粒上，此时单位体积颗粒所受的压力总和称作动水压力P，P在数值上与水流动过程中的单位体积上所受的阻力相等，但作用方向相反。
本发明喷嘴结构设计是这样实现的该水喷嘴结构由水喷嘴芯、乳胶管、保护套、水喷嘴定位螺母及水喷嘴接头组成。其具体连接是水喷嘴芯居于中心，为中空管状，其上开有多个喷水口，外层罩有乳胶管，在水喷嘴芯的外面设有保护套，保护套上开有多个喷水口；水喷嘴芯及外面的保护套一端与水喷嘴接头固定联接，另一端与定位螺母联接，水喷嘴接头固定在立式砂仓内的高压水管路上。(如图1所示)为了防止生锈，其中水喷嘴接头，水喷嘴芯及定位螺母采用耐腐蚀材料制成。
本发明具有结构简单，小巧玲珑，成本低，制造容易，造浆范围大，使用寿命长等优点。提高了立式砂仓造浆的稳定性和砂浆的浓度。
本发明详细结构结合附图和实施例加以说明图1为矿山充填系统水喷嘴装置结构原理图；图2为矿山充填系统水喷嘴装置保护套结构图；图3为矿山充填系统水喷嘴装置定位螺母结构图；图4为矿山充填系统水喷嘴装置定位螺母侧视图；图5为矿山充填系统水喷嘴装置水喷嘴芯结构图；图6为矿山充填系统水喷嘴装置嘴接头结构图；图7为矿山充填系统水喷嘴装置接头侧视图；图8为矿山充填系统砂仓断面结构图；图9为矿山充填系统砂仓俯视图。
图中1水喷嘴接头、2水喷嘴芯、3水喷嘴保护套、4、6为水喷嘴侧面周围水喷口、5水喷嘴定位螺母、7为与砂仓接头进水口、8为前方出水口，9水喷嘴芯乳胶管。
具体实施例方式
本发明水喷嘴其结构如图1所示，1为与砂仓喷嘴接头，从下往上垂直安装，固定在砂仓的供水管上，2为水喷嘴芯，为管状结构，外面套有乳胶管9，在其周围有多个水平出水口与外面水喷嘴保护套3的出水口对应，在水喷嘴正前方为水喷嘴定位螺母5，中心带有出水口，喷水方向顺着水喷嘴芯，当水喷嘴前端供水压力加大时，水喷嘴呈喷水状态，形状为前面一条线，后边一朵花，其目的是减少造浆死角和造浆环管处的沉砂，图2～图7为水喷嘴各部件结构图，图8为立式砂仓断面结构图，上下两层为气喷嘴，中间层为水喷嘴，图9为砂仓俯视图。
权利要求
1.一种矿山充填系统立式砂仓水喷嘴装置，其特征在于该水喷嘴包括水喷嘴芯(2)、乳胶管(9)、保护套(3)、水喷嘴定位螺母(5)及水喷嘴接头(1)组成；其具体连接是水喷嘴芯(2)居于中心，为中空管状，其上开有多个喷水口，外层罩有乳胶管(9)，在水喷嘴芯(2)的外面设有保护套(3)，保护套(3)上开有多个喷水口(4、6)；水喷嘴芯(2)及外面的保护套(3)一端与水喷嘴接头(1)固定联接，另一端与定位螺母(5)联接，水喷嘴接头(1)固定在立式砂仓内的高压水管路上。
2.按权利要求1所述的水喷嘴装置，其特征在于水喷嘴接头(1)，水喷嘴芯(2)及定位螺母(5)采用耐腐蚀材料制成。
全文摘要
本发明涉及一种矿山充填系统立式砂仓水喷嘴装置，其结构由水喷嘴芯、乳胶管、保护套、水喷嘴定位螺母及水喷嘴接头组成；其具体连接是水喷嘴芯居于中心，为中空管状，其上开有多个喷水口，外层罩有乳胶管，在水喷嘴芯的外面设有保护套，保护套上开有多个喷水口；水喷嘴芯及外面的保护套一端与水喷嘴接头固定联接，另一端与定位螺母联接，水喷嘴接头固定在立式砂仓内的高压水管路上；本发明具有结构简单，小巧玲珑，成本低，制造容易，造浆范围大，使用寿命长等优点，提高了立式砂仓造浆的稳定性和砂浆的浓度。
文档编号E21F15/08GK1632289SQ200410100440
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月22日 优先权日2004年12月22日
发明者孙豁然, 秦江城, 李启轩, 李元辉, 柳小波, 陈庆凯, 郑贵平, 陈文林, 陈勇, 金锡古, 王绍锋, 许天国 申请人:东北大学