溢流尾砂高浓度胶结充填系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种充填系统，具体涉及一种溢流尾砂高浓度胶结充填系统，属于矿山充填技术领域。


背景技术：

2.我国采矿业迅猛发展的同时，尾砂产生量亦逐年增加，其中以细粒级尾砂量更为突出，为消除尾砂带来的负面影响，人们在尾砂处理方面进行了积极探索，尾砂高浓度充填（膏体充填）技术以其良好的经济效益、社会效益和高尾砂利用率而被广泛的工业应用。目前常用深锥浓密工艺制备高浓度尾砂浆，但是，由于溢流尾砂粒级组成超细以及矿物成分方面的原因，使得单独采用浓密脱水时往往获得的尾砂浆浓度不高，用于井下充填时硬化周期长、形成的充填体强度低，无法满足井下充填采矿的要求。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种溢流尾砂高浓度胶结充填系统，用于提高充填料浆的浓度。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
5.溢流尾砂高浓度胶结充填系统，其特征在于：包括压滤机、尾砂打散计量装置、存料装置、搅拌装置和拖泵，所述压滤机用于将浓密机浓密后的较高浓度尾砂浆进行深度脱水制备尾砂滤饼，所述尾砂打散计量装置用于将尾砂滤饼打散；所述存料装置包括用于盛放胶凝材料的粉料计量斗、用于盛放水的水计量斗以及用于盛放打散后尾砂的尾砂计量斗，所述尾砂计量斗的进料口与尾砂打散计量装置之间连接有转运皮带，所述水计量斗上方设置有水箱，所述水箱用于与储存浓密机溢流水的蓄水池连接；
6.所述搅拌装置用于将存料装置计量后的尾砂、胶凝材料和水搅拌活化，形成高浓度胶结充填料浆，所述拖泵用于将高浓度胶结充填料浆通过输送管路泵送至待充填区域。
7.作为本实用新型的进一步改进，所述搅拌装置包括一级卧式搅拌机和二级立式搅拌机，所述一级卧式搅拌机设有一级搅拌槽，所述二级立式搅拌机设有二级搅拌槽，所述粉料计量斗、水计量斗和尾砂计量斗的出料口分别与所述一级搅拌槽的进料口连接，所述一级搅拌槽的出料口用于与二级立式搅拌机的搅拌槽的进料口相配合，所述二级搅拌槽连接有缓存槽；所述拖泵设有进料斗，所述缓存槽的出料口与拖泵的进料斗连接；所述缓存槽与二级搅拌槽的容积之和不小于所述拖泵的进料斗的两倍，所述拖泵的出料口通过输送管路与充填区域连接。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述尾砂打散计量装置包括机体、安装在机体上的锥形料仓、安装在锥形料仓内的打散轴以及设置在锥形料仓下方的带式输送机，所述锥形料仓下部两侧分别设有出料口；所述带式输送机包括机架、安装在机架上的静态计量皮带以及设置在静态计量皮带上方的导料组件，所述导料组件包括沿静态计量皮带走向设置的左侧斜板和右侧斜板，所述左侧斜板和右侧斜板相对设置，且左侧斜板和右侧斜板的上端边分别安装在机架上，左侧斜板和右侧斜板的下端边之间距离较短。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述尾砂打散计量装置还包括用于控制锥形料仓放料的驱动机构，所述驱动机构包括与锥形料仓下部出料口一一对应的挡料板以及用于驱动对应的挡料板转动的气缸，所述挡料板的上端边与锥形料仓铰接，所述气缸的缸筒与机体铰接，气缸的活塞杆与对应的挡料板铰接，气缸活塞杆推动挡料板相对于锥形料仓转动，用于启闭出料口控制锥形料仓放料。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述转运皮带的一端与静态计量皮带相配合，另一端与尾砂计量斗的进料端相配合，用于将计量打散后的尾砂输送至尾砂计量斗。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述粉料计量斗和水计量斗的底部安装有称重传感器，分别用于测量胶凝材料和水的重量。
12.作为本实用新型的进一步改进，溢流尾砂高浓度胶结充填系统还包括浓密机，所述浓密机用于对低浓度的旋流器溢流尾砂矿浆进行浓密脱水，以获得高浓度尾砂浆。
13.作为本实用新型的进一步改进，溢流尾砂高浓度胶结充填系统还包括螺旋输送机以及用于为粉料计量斗提供胶凝材料的胶凝材料仓，所述螺旋输送机一端与胶凝材料仓相连，另一端与粉料计量斗相连，用于将胶凝材料输送至粉料计量斗中。
14.相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
15.1、本实用新型将浓密和压滤工艺联合，先将滤饼打散再通过搅拌装置搅拌活化，实现了溢流尾砂的深度脱水，提高了高浓度胶结充填料浆的浓度，配制的高浓度胶结充填料浆均匀、流动性好、浓度波动小，有利于料浆的输送，提高了硬化后所形成的的充填体的稳定性；
16.2、本实用新型中缓存槽与二级搅拌槽的容积和大于拖泵料斗容积的两倍，实现了间歇制备连续充填，系统可以源源不断地为拖泵提供充填料浆，提高了充填效率；
17.3、尾砂打散计量装置通过气缸控制挡料板实现了锥形料仓的放料，使得滤饼在锥形料仓内充分打散，且导料组件能够有效地将打散后的尾砂集中到静态计量皮带上，提高了本实用新型的实用性；
18.4、本实用新型采用静态计量方式计量尾砂、胶凝材料和水，计量精度高，减小了充填料浆浓度的波动，提高了充填体的稳定性。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例中尾砂打散计量装置的结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。
22.如图1所示，本实施例为一种溢流尾砂高浓度胶结充填系统，包括浓密机1、压滤机2、尾砂打散计量装置3、存料装置、搅拌装置以及用于输送充填料浆的拖泵10，所述浓密机1用于对低浓度的旋流器溢流尾砂矿浆进行浓密脱水，以获得高浓度尾砂浆，所述压滤机2用于将浓密机1浓密后的高浓度尾砂浆进行深度脱水制备获得尾砂滤饼。所述尾砂打散计量装置3用于将尾砂滤饼打散，所述存料装置包括用于盛放胶凝材料的粉料计量斗7、用于盛放水的水计量斗6以及用于盛放打散后尾砂的尾砂计量斗5，所述尾砂计量斗5的进料口与
尾砂打散计量装置3之间连接有转运皮带4，所述水计量斗6上方设置有水箱13，所述水箱13用于与储存浓密机1溢流水的蓄水池14连接。
23.所述粉料计量斗7和水计量斗6的底部安装有称重传感器，分别用于测量胶凝材料和水的重量。
24.本实施例还包括螺旋输送机12以及用于为粉料计量斗7提供胶凝材料的胶凝材料仓，所述螺旋输送机12一端与胶凝材料仓相连，另一端与粉料计量斗7相连，用于将胶凝材料输送至粉料计量斗7中。具体的，本实施例中胶凝材料仓用于存储二至三天所需胶凝材料的量，胶凝材料应与溢流尾砂相匹配，应根据矿山采矿对充填体抗压强度的要求，通过充填配比试验确定。
25.所述搅拌装置包括一级卧式搅拌机8和二级立式搅拌机9，所述一级卧式搅拌机8设有一级搅拌槽，所述二级立式搅拌机9设有二级搅拌槽。所述拖泵10设有进料斗，所述粉料计量斗7、水计量斗6和尾砂计量斗5的出料口分别与一级搅拌槽连接，所述一级搅拌槽的出料口用于与二级搅拌槽的进料口相配合，所述二级搅拌槽连接有缓存槽11，所述缓存槽11与拖泵10的进料斗连接。所述缓存槽11与二级搅拌槽的容积之和不小于所述拖泵10的进料斗容积的两倍，所述拖泵10的出料口通过输送管路与充填区域连接。具体的，本实施例中所述一级卧式搅拌机8与二级立式搅拌机9采用上下布置方式，一级卧式搅拌机8和二级立式搅拌机9用于将采用静态计量方式计量的尾砂、胶凝材料和水搅拌活化，形成高浓度胶结充填料浆。所述拖泵10用于将高浓度胶结充填料浆通过输送管路泵送至待充填区域。
26.进一步地，如图2所示，所述尾砂打散计量装置3包括机体31、安装在机体31上的锥形料仓32、安装在锥形料仓32内的打散轴以及设置在锥形料仓32下方的带式输送机35，所述锥形料仓32下部两侧分别设有出料口。所述带式输送机35包括机架、安装在机架上的静态计量皮带351以及设置在静态计量皮带351上方的导料组件，所述导料组件包括沿静态计量皮带351走向设置的左侧斜板352和右侧斜板353，所述左侧斜板352和右侧斜板353相对设置，且左侧斜板352和右侧斜板353的上端边分别安装在机架上，左侧斜板352和右侧斜板353的下端边之间距离较短。具体的，所述左侧斜板352和右侧斜板353由超高分子聚乙烯耐磨材料制成。
27.所述尾砂打散计量装置3还包括用于控制锥形料仓32放料的驱动机构，所述驱动机构包括与锥形料仓32下部出料口一一对应的挡料板33以及用于驱动对应的挡料板33转动的气缸34，所述挡料板33的上端边与锥形料仓32铰接，挡料板33可以相对于锥形料仓32转动，用于启闭出料口控制锥形料仓32放料，所述气缸34的缸筒与机体31铰接，气缸34的活塞杆与对应的挡料板33铰接。
28.具体的，所述转运皮带4的一端与静态计量皮带351相配合，另一端与尾砂计量斗5的进料端相配合，用于将计量打散后的尾砂输送至尾砂计量斗5。
29.本实施例的使用方法为：
30.选矿厂全尾砂浆经旋流器分级后，旋流器分级溢流尾砂首先进入浓密机1进行絮凝浓密一次脱水，获得质量浓度为45%~55%的较高浓度尾砂浆，较高浓度尾砂浆泵送至压滤机2进行深度脱水，制备滤饼。滤饼由装载机运至尾砂打散计量装置3，滤饼在锥形料仓32内经打散轴打，打散过程中气缸34的活塞杆伸长推动挡料板33封堵锥形料仓32的出料口，打散后气缸34活塞杆收缩拉动挡料板33开启出料口，打散后的尾砂经导料组件导向后落至静
态计量皮带351上，经静态计量后启动带式输送机35，静态计量皮带351将计量好的尾砂通过转运皮带4运送至尾砂计量斗5。同时采用静态计量方式分别计量胶凝材料和水，待完成计量后，按照水、尾砂和胶凝材料的顺序间隔5s放入一级卧式搅拌机8中的以及搅拌槽中进行一次搅拌，然后再放入二级立式搅拌机9的二级搅拌槽中进行二次搅拌，搅拌合格的高浓度胶结充填料浆放入缓存槽11中，最后进入拖泵10的进料斗，并通过拖泵10和输送管路输送至待充填区域。
31.本实施例充填时，将滤饼、胶凝材料和水，利用间歇制备连续充填方式配制成高浓度胶结充填料浆对待充填区域进行充填。不充填时，压滤机2制备的滤饼经卡车外运堆存至压滤尾砂堆场。本实施例将尾砂浓密和压滤联合，采用间歇制备高浓度胶结料浆连续充填工艺，实现了溢流尾砂高质量充填，对采矿采充不均衡矿山有较好的适应性。
32.具体的，本实施例中溢流尾砂粒级组成中
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400目含量≥65%，浓密机1制取的较高浓度尾砂浆质量浓度为40%~50%，压滤机2制备的滤饼含水率≤20%，配制成的高浓度胶结充填料浆为均质结构流，料浆质量浓度≥64%。