一种地下矿山尾矿充填用管道输送缓冲装置的制作方法

本发明属于矿浆输送缓冲装置，尤其是涉及地下矿山高浓度全尾矿充填用的管道输送缓冲装置。

背景技术：

1、地下矿山充填采矿法是矿山开采时常用的方法之一，其具有安全高效经济环保的优点，是今后地下矿山开采的主流方向。在充填采矿中，最主要的工艺为湿式造浆工艺，其利用砂仓或浓密机将选厂尾矿浆浓密沉降，达到一定浓度时底流放出。近几年随着深锥浓密技术的长足发展，充填矿浆的浓度越来越高，高达65％～70％以上，甚至出现类混凝土骨料的充填。

2、在现有的充填技术中，垂直充填管道往往深达数百米，物料输送时由于巨大的垂直压力会造成物料的“锤击效应”，堵塞的物料会被巨大的气体压力冲出，物料会产生脉状射流。现有的缓冲装置不能很好地解决这一问题。以往通过电动阀的开度来缓冲料浆，因为磨损大，不能及时恢复充填管路的管径，弊端丛丛。因此，发明一种在充填管路中缓冲浆料的装置是当前充填技术的迫切需要。

技术实现思路

1、本发明的目的就是针对现有技术存在易造成高浓度料浆堵塞和管道磨损、易产生脉状射流等难题，而提供一种能够自适应、无机械控制、安全可靠的地下矿山尾矿充填用管道输送缓冲装置，用于在高浓度充填过程中缓冲浆料，防止堵塞和磨损。该管道输送缓冲装置能够通过调节输送管的压力，使物料均匀分布并降低脉状射流的影响。同时装置又能及时恢复初始状态迎接下一次物料的冲击。

2、为实现本发明的上述目的，本发明一种地下矿山尾矿充填用管道输送缓冲装置采用以下技术方案：

3、本发明一种地下矿山尾矿充填用管道输送缓冲装置，含有主输送管，其特点是：它还包括导流舌板、缓冲环管、储气器、混合腔，所述的缓冲环管是由缓冲斜管、环型回管连通成整体管状结构，缓冲斜管的进口与主输送管浆体流向的前端进口段斜向连通焊接，环型回管的出口与主输送管浆体流向的后端出口段焊接连通并形成反冲回路，自行与之对冲产生缓冲作用；所述的导流舌板位于缓冲斜管内下方并与主输送管内上方的相贯缺口焊接；主输送管浆体流向的后端出口段与环型回管的出口相交处为混合腔；储气器位于缓冲斜管、环型回管相交处的上部，并恰好在整个装置的顶端，从而防止浆体进入凝固；所述的储气器为上大、下小的封闭状腔体结构，储气器的下部进口与缓冲环管连通；所述的缓冲斜管与主输送管的前端斜交角度为α，20°＜α＜30°，所述的环型回管出口段与主输送管浆体流向的后端出口段斜交角度为β，40°＜β＜60°；缓冲环管的管径dn2不应大于主输送管的管径dn1，且不少于主输送管管径dn1的一半。

4、在主输送管的前端、后端分别焊接有法兰，以便于与尾矿充填输送管道联结

5、作为本发明的优选，所述的环型回管出口段与主输送管浆体流向的后端出口段斜交角度β最好为：50°＜β＜60°，在该角度范围，对冲、混合、输送效果最好。

6、研究表明，所述的环型回管的半径r1为主输送管管径dn1的2～3倍为宜，即：r1＝(2～3)×dn1。

7、本发明一种地下矿山尾矿充填用管道输送缓冲装置采用上述技术方案后，具有以下有益效果：

8、(1)本发明之主输送管用于紊流时的浆料通道，缓冲环管用于脉冲浆料的反冲回路，混合腔用于反冲浆料和正常运输浆料的混合空间；储气器用于缓冲装置作用后冲出缓冲环管的物料，导流舌板可根据物料的运动特性通过调节长短控制反冲物料的量从而起到缓冲物料的输送速度。

9、(2)本发明通过控制缓冲环管物料的运动方向，对冲原来物料的运动轨迹，冲击浆体的运动与缓冲腔体的浆体相反，自行与之对冲产生缓冲作用，能自适应不同的物料特性、物料的压力和自动恢复缓冲初始状态。

10、(3)本发明设计了储气器，一次冲击缓冲完成后储气器内的压缩气体将浆体排出缓冲环管，防止矿浆驻留在缓冲环管内造成装置堵塞。

11、(4)本发明整体结构设计精巧，加工、安装方便；充填缓冲过程中，无任何活动机械机构，大大增加了使用寿命。

技术特征：

1.一种地下矿山尾矿充填用管道输送缓冲装置，含有主输送管(1)，其特征在于：它还包括导流舌板(2)、缓冲环管、储气器(4)、混合腔(6)，所述的缓冲环管是由缓冲斜管(3.1)、环型回管(3.2)连通成整体管状结构，缓冲斜管(3.1)的进口与主输送管(1)浆体流向的前端进口段斜向连通，环型回管(3.2)的出口与主输送管(1)浆体流向的后端出口段连通并形成反冲回路；所述的导流舌板(2)位于缓冲斜管(3.1)内下方并与主输送管(1)内上方的相贯缺口焊接；主输送管(1)浆体流向的后端出口段与环型回管(3.2)的出口相交处为混合腔(6)；储气器(4)位于缓冲斜管(3.1)、环型回管(3.2)相交处的上部，所述储气器(4)为上大、下小的封闭状腔体结构，储气器(4)的下部进口与缓冲环管连通；所述的缓冲斜管(3.1)与主输送管(1)的前端斜交角度为α，20°＜α＜30°，所述的环型回管(3.2)出口段与主输送管(1)浆体流向的后端出口段斜交角度为β，40°＜β＜60°；缓冲环管的管径dn2不应大于主输送管(1)的管径dn1，且不少于主输送管(1)管径dn1的一半。

2.如权利要求1所述的一种地下矿山尾矿充填用管道输送缓冲装置，其特征在于：在主输送管(1)的前端、后端分别焊接有法兰(5)。

3.如权利要求1所述的一种地下矿山尾矿充填用管道输送缓冲装置，其特征在于：50°＜β＜60°。

4.如权利要求1所述的一种地下矿山尾矿充填用管道输送缓冲装置，其特征在于：所述的环型回管(3.2)的半径r1为主输送管(1)管径dn1的2～3倍，即：r1＝(2～3)×dn1。

5.如权利要求1、2、3或4所述的一种地下矿山尾矿充填用管道输送缓冲装置，其特征在于：主输送管(1)用于紊流时的浆料通道；缓冲环管用于脉冲浆料的反冲回路；混合腔(6)用于反冲浆料和正常运输浆料的混合空间；储气器(4)用于缓冲装置作用后冲出缓冲环管的物料。

技术总结
本发明公开了一种地下矿山尾矿充填用管道输送缓冲装置，含有主输送管(1)、导流舌板(2)、缓冲环管、储气器(4)、混合腔(6)，缓冲环管是由缓冲斜管(3.1)、环型回管(3.2)连通成整体管状结构，缓冲斜管(3.1)的进口与主输送管(1)浆体流向的前端进口段斜向连通，环型回管(3.2)的出口与主输送管(1)浆体流向的后端出口段连通并形成反冲回路；主输送管(1)浆体流向的后端出口段与环型回管(3.2)的出口相交处为混合腔(6)；储气器(4)位于缓冲斜管(3.1)、环型回管(3.2)相交处的上部。本发明用于在高浓度充填过程中缓冲浆料，防止堵塞和磨损，具有结构精巧、加工安装方便，充填缓冲过程中，无任何活动机械机构，大大增加了使用寿命。

技术研发人员：张鹏,王靖,刘培正,洪敦敏,熊韶运,朱仕林,王小敏
受保护的技术使用者：中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11