一种高深锥浓密机风水联动造浆装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种矿山充填采矿业中的尾砂浓密脱水造浆装置，具体涉及一种高深锥浓密机风水联动造浆装置，主要用于矿山充填高深锥浓密机内尾砂活化造浆放砂。


背景技术：

[0002]
尾砂充填技术是上世纪80年代末发展起来的新型矿山充填技术，在矿山日益得到广泛应用。该技术的特点是以尾砂作为充填骨料，通过活化搅拌，在高浓度状态下输送到地下采场空区。该工艺可将分级粗尾砂、分级细尾砂甚至全部尾砂作为充填料充填至井下，无需建尾矿库，为无废开来奠定了基础。
[0003]
由于尾砂在充填料仓中沉淀为饱和砂，若使其顺利充填，必须进行浓度调节，使之流态化，即通过活化介质使尾砂失重、浆化，以便使其能顺利从料仓内流出。这种流态化工作是由充填喷管组件喷出的高压水和压缩空气来完成的。有的矿山充填砂仓的喷管座安装在充填料仓内的管路上，维修必须在充填料仓内完成维修前必须将充填料仓内的尾砂清理干净，将喷管和管路全部暴露出来后，维修人员通过检修孔，进入充填料仓内才能进行维修，由于料仓内通风不畅，且无检修平台，存在维修人员缺氧、滑落等安全隐患。维修时间长，辅助工时高，工人劳动强度高。在生产过程中无法掌握每个喷管的工作状态，不能及时发现已堵塞或损坏的喷管，影响了造浆工作效率，采用弹性保护套的喷嘴，常有弹性保护套脱落现象发生。
[0004]
采用外置喷嘴的部分矿山，由于不能及时发现造浆喷嘴磨损失效情况，经常造成造浆管内尾砂倒灌，需要每次造浆时清理造浆管内的尾砂，另外由于造浆喷嘴数量较多，无法及时找出损坏的喷嘴，影响造浆效果，部分区域造成尾砂固结，甚至板结，造成尾砂放砂困难，浓度波动大，流量不稳定，更换检修采用批次整体更换，成本高，工人劳动强度大。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种高深锥浓密机风水联动造浆装置，以解决矿山尾砂充填造浆系统造浆喷嘴易磨损失效不能及时发现和更换难题，使用该装置能够快速、精准发现并及时更换损坏的造浆喷嘴，提升充填浓度，确保造浆浓度、流量的稳定性。
[0006]
本实用新型的技术方案如下：
[0007]
一种高深锥浓密机风水联动造浆装置，包括充填料仓，充填料仓包括圆筒段和接于圆筒段下端的锥筒段，在锥筒段的筒壁上通过喷嘴安装座安装有若干个风水联动造浆喷嘴，其特征在于：锥筒段的筒壁外侧固定安装有环形水管和环形气管，环形水管和环形气管通过高压胶管分别连接所述若干个风水联动造浆喷嘴；所述的高压胶管为套管形式，包括气管和套于气管内的水管，气管和水管具有间隙作为环形通气腔，环形通气腔连接所述风水联动造浆喷嘴的进风口，所述的水管连接所述风水联动造浆喷嘴的进水口；所述造浆装置还包括供水总管和供气总管；环形水管的进水端连接有供水支管，供水支管上分别安装
有电动调节阀和止回阀，供水支管的进水端连接所述的供水总管；供水总管上沿水流方向依次安装有电磁流量计、第一电动球阀、第一压力变送器和第一止回阀；环形气管的进气端连接有供气支管，供气支管上分别安装有电动调节阀和止回阀，环形气管的末端封闭，供气支管的进气端连接所述的供气总管，供气总管上沿气流方向依次安装有第二电动球阀、第二压力变送器和第二止回阀。
[0008]
优选地，高压胶管上还安装有手动球阀。
[0009]
优选地，所述造浆装置还包括排放总水管，环形水管的末端通过阀门连接所述的排放总水管。
[0010]
优选地，所述造浆装置还包括连接供水支管和供气支管的检测支管，检测支管的一端连接在供水支管上并位于供水支管上电动调节阀与止回阀之间，另一端连接在供气支管上并位于供气支管上电动调节阀与止回阀之间。本实用新型的积极效果在于：
[0011]
本实用新型根据井下矿山充填要求，满足全尾砂、分级粗尾砂、溢流细尾砂和不同级配尾砂的高深锥浓密机造浆放砂，能有效地对仓底尾砂进行活化，避免板结，可以及时检测喷嘴损坏情况，实现仓外快速高效拆卸更换或维修，避免造浆管路堵塞和喷嘴损坏不能及时发现，影响造浆活化效果，实现造浆后高浓度饱和尾砂浆在沉积压实层的压力下稳定均匀排放，浓密机放砂流量大，充填效率高，底部不积料。
[0012]
本实用新型改进了传统的充填造浆系统中的风、水造浆管路的布置方式，通过增设进气管、回气管、进水管、回水管及回路阀门、进路阀门，解决了现有技术中存在的尾砂固结造成放砂困难的技术问题，所述的回路阀门、进路阀门，既可以是电动阀门，也可以是手动阀门。当采用电动阀门时，可以利用plc系统控制回路阀门、进路阀门的开启和闭合，实现集中自动控制。本实用新型的造浆喷嘴能够有效解决仓底尾砂堆积死角，消除因传统喷嘴弹性套管密封不严、破损或不回位等因素造成的尾砂浆沿喷孔大量进入喷嘴，堵塞喷嘴，甚至造成大量尾砂浆进入高压水环形管道内，造成高压水环形管道堵塞，或者大量喷嘴失效，严重时造成整个立式砂仓内尾砂无法排出等问题。
附图说明
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图1是本实用新型实施例的结构示意图。
[0014]
图2是本实用新型实施例中风水联动造浆喷嘴的布置示意图。
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图3是本实用新型实施例的管网结构及工作原理示意图。
[0016]
图4是本实用新型实施例风水联动造浆喷嘴的结构示意图。
具体实施方式
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下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0018]
如图1、图2和图3，本实用新型的实施例包括充填料仓30，所述的充填料仓30包括圆筒段和接于圆筒段下端的锥筒段，在锥筒段的筒壁上不同高度位置安装有三组环形管，每一组环形管包括一条环形水管26和一条环形气管31。每一条环形水管26和每一条环形气管31连接有通过喷嘴安装座安装在锥筒段的筒壁上的若干个风水联动造浆喷嘴29。
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如图4，风水联动造浆喷嘴29包括包括喷嘴壳体29-5、高压造浆水管29-13和高压造浆风管29-14。所述喷嘴壳体29-5左端封闭，右端开口，喷嘴壳体29-5内从左向右依次设
置有第一压缩弹簧29-7、第一活塞29-8、高压水管固定座29-9、第二压缩弹簧29-10、第二活塞29-11、高压风管固定座29-12和紧固螺栓管29-3，所述紧固螺栓管29-3安装在喷嘴壳体29-5开口端。所述高压水管固定座29-9和高压风管固定座29-12均固定在喷嘴壳体29-5内，所述高压造浆水管29-13的左端焊接在高压水管固定座29-9上，且高压水管固定座29-9上设置有与高压造浆水管29-13相配合的高压水通孔，高压造浆水管29-13的右端穿过第二压缩弹簧29-10、第二活塞29-11、高压风管固定座29-12和紧固螺栓管29-3位于喷嘴壳体29-5外侧，所述第二活塞29-11和高压风管固定座29-12上分别设置有与高压造浆水管29-13相配合的通孔。所述高压造浆风管29-14的左端焊接在高压风管固定座29-12上，且高压风管固定座29-12上设置有与高压造浆风管29-14相配合的高压风通孔，高压造浆风管29-14的右端穿过紧固螺栓管29-3位于喷嘴壳体29-5外侧。
[0020]
所述喷嘴壳体29-5外壁上设置有若干高压水造浆喷孔29-6和高压风造浆喷孔4，所述第一活塞29-8与高压水造浆喷孔6相配合，所述第二活塞29-11与高压风造浆喷孔4相配合。
[0021]
所述喷嘴壳体29-5外壁上设置有若干高压水造浆喷孔29-6和高压风造浆喷孔29-4，所述第一活塞29-8与高压水造浆喷孔29-6相配合，所述第二活塞29-11与高压风造浆喷孔29-4相配合。
[0022]
风水联动造浆喷嘴29还包括外六角定位螺母29-2和连接螺栓管29-1，所述紧固螺栓管29-3的右端与连接螺栓管29-1的左端之间通过外六角定位螺母29-2连接。
[0023]
如图3，锥筒段的筒壁外侧固定安装有环形水管26和环形气管31。环形水管26和环形气管31通过高压胶管28分别连接所述若干个风水联动造浆喷嘴29。所述的高压胶管28为套管形式，包括气管和套于气管内的水管，气管和水管具有间隙作为环形通气腔。环形通气腔连接所述风水联动造浆喷嘴29的高压造浆风管29-14，高压胶管28的水管连接所述风水联动造浆喷嘴29的高压造浆水管29-13。高压胶管28上还安装有手动球阀27。
[0024]
本实用新型的实施例还包括供水总管a和供气总管b。
[0025]
环形水管26的进水端连接有供水支管c，供水支管c上分别安装有电动调节阀和止回阀，本实施例中，图3上方的供水支管c上分别安装有第一电动调节阀5和第三止回阀8，中部的供水支管c上分别安装有第二电动调节阀6和第四止回阀9，下方的供水支管c上分别安装有第三电动调节阀7和第五止回阀10。每一条供水支管c的进水端均连接所述的供水总管a。供水总管a上沿水流方向依次安装有电磁流量计1、第一电动球阀2、第一压力变送器3和第一止回阀4。环形气管31的进气端连接有供气支管d，供气支管d上分别安装有电动调节阀和止回阀，环形气管31的末端封闭。本实施例中，图3上方的环形气管上分别安装有第四电动调节阀20和第六止回阀23，中部的环形气管上分别安装有第五电动调节阀21和第七止回阀24，下方的环形气管上分别安装有第六电动调节阀22和第八止回阀25。每一条供气支管d的进气端均连接所述的供气总管b。供气总管b上沿气流方向依次安装有第二电动球阀17、第二压力变送器18和第二止回阀19。
[0026]
本实用新型的实施例还包括排放总水管e，环形水管26的末端通过阀门连接所述的排放总水管e。本实施例中，图3上方的环形水管末端通过第六电动球阀14连接排放总水管e，中部的环形水管末端通过第七电动球阀15连接排放总水管e，下方的环形水管末端通过第八电动球阀16连接排放总水管e。
[0027]
本实用新型的实施例还包括连接供水支管c和供气支管d的检测支管，检测支管的一端连接在供水支管c上并位于供水支管c上电动调节阀与止回阀之间，另一端连接在供气支管d上并位于供气支管d上电动调节阀与止回阀之间。本实施例中，图3上方的供水支管c和供气支管d之间连接有带第三电动球阀11的检测支管，中部的的接供水支管c和供气支管d之间连接有带第四电动球阀12的检测支管，下方的的接供水支管c和供气支管d之间连接有带第五电动球阀13的检测支管。
[0028]
以下是利用本实用新装置的造浆过程举例。
[0029]
（1）、放砂前，先开启第一电动球阀2、第一电动调节阀5、第二电动调节阀6和第三电动调节阀7，高压水通过管道、喷嘴进入浓密机内部活化造浆10min。
[0030]
（2）、开启第二电动球阀17、第四电动调节阀20、第五电动调节阀21和第六电动调节阀22，高压风通过喷嘴进入到浓密机内部，联合高压水进行造浆。放砂中根据放出的底流砂浆质量浓度情况，控制调节第一电动调节阀5、第二电动调节阀6、第三电动调节阀7和第四电动调节阀20、第五电动调节阀21和第六电动调节阀22，使高压风、高压水作用于仓内的砂浆。
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（3）、停止放砂时，关闭第一电动球阀2、第一电动调节阀5、第二电动调节阀6、第三电动调节阀7、第二电动球阀17、第四电动调节阀20、第五电动调节阀21和第六电动调节阀22，风水联动造浆喷嘴29自动切断外部砂浆进入喷嘴腔体内，喷嘴孔停止喷水、喷气，砂仓内部停止造浆。