CN105464701A - 一种超大能力稳定连续充填*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超大能力稳定连续充填***，所述充填***中的尾砂浆制备***采用深锥浓密机与立式砂仓协同制备高浓度尾砂浆，具体为：低浓度尾砂浆体经渣浆泵泵送到充填***内的深锥浓密机；所述深锥浓密机浓缩的高浓度尾砂浆采用隔膜泵泵送至所述立式砂仓内存储并进一步浓缩；在充填时，所述立式砂仓内存储的高浓度尾砂浆经计量控制后由放砂口放出，经管路排入搅拌桶；胶凝材料经水泥仓底部的螺旋输送机，按充填强度的配比需求向所述搅拌桶内计量给料；充填料在所述搅拌桶内充分搅拌，制备成合乎要求的充填料浆，然后进行充填。该充填***的砂仓规格与数量极大降低，***配置的充填能力大，运行稳定，实现了大流量稳定连续充填。
Description
技术领域
本发明涉及非煤矿山地下开采技术领域，尤其涉及一种超大能力稳定连续充填***。
背景技术
随着我国国民经济的持续发展，对金属矿产资源的需求越来越大，使得金属矿山的生产规模不断扩张，超大型金属地下矿山在我国陆续出现。国内在建的千万级超大型金属地下矿山有十几座，未来超大型金属地下矿山将越来越多。针对超大型金属地下矿山，按现有充填***能力考虑，需要建设的充填***及充填设施数量巨大,如此众多的充填***并存，投资大，人员多，管线布置复杂，充填管理难度极大，与矿山实际情况极不匹配。
因此，针对如此大规模的地下开采矿山，必须极大提高单***料浆制备与输送能力，以大大减少充填***数量，节省投资，简化管理，保障产能,现有技术中还缺乏成熟的超大能力充填***技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种超大能力稳定连续充填***，该充填***的砂仓规格与数量极大降低，***配置的充填能力大，运行稳定，实现了大流量稳定连续充填。
一种超大能力稳定连续充填***，所述充填***中的尾砂浆制备***采用深锥浓密机与立式砂仓协同制备高浓度尾砂浆，其中，所述深锥浓密机起浓缩作用，三班连续浓缩；所述立式砂仓起存储作用，两班充填，具体为：
低浓度尾砂浆体经渣浆泵泵送到充填***内的深锥浓密机；
所述深锥浓密机浓缩的高浓度尾砂浆采用隔膜泵泵送至所述立式砂仓内存储并进一步浓缩；
在充填时，所述立式砂仓内存储的高浓度尾砂浆经计量控制后由放砂口放出，经管路排入搅拌桶；胶凝材料经水泥仓底部的螺旋输送机，按充填强度的配比需求向所述搅拌桶内计量给料；充填料在所述搅拌桶内充分搅拌，制备成合乎要求的充填料浆，然后进行充填。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，该充填***的砂仓规格与数量极大降低，***配置的充填能力大，运行稳定，实现了大流量稳定连续充填。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
图1为本发明实施例所提供的超大能力稳定连续充填***的结构示意图；
图2为本发明实施例所述立式砂仓连续进料与交替放砂的方案原理示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，图1为本发明实施例所提供的超大能力稳定连续充填***的结构示意图，所述充填***主要由尾砂浆制备***、充填站尾砂浆制备***、水泥供给***、充填料浆搅拌输送***、充填供水***及自动化控制***等组成，由于本实施例的核心为尾砂浆制备***，其他***均为常规配置，故这里对尾砂浆制备***进行重点说明，所述充填***中的尾砂浆制备***采用深锥浓密机与立式砂仓协同制备高浓度尾砂浆，其中，所述深锥浓密机起浓缩作用，三班连续浓缩；所述立式砂仓起存储作用，两班充填，具体为：
选厂排放的约20％浓度左右的低浓度尾砂浆体经渣浆泵泵送到充填***内的深锥浓密机；在向深锥浓密机内添加砂浆的同时添加絮凝剂，以提高砂浆的沉降速度，减少溢流水中细颗粒尾砂含量。上述深锥浓密机排出的溢流水自流至充填站内的回水池中，用于充填站生产，多余溢流水自流至选厂回水泵房用于选厂回用。
所述深锥浓密机浓缩的高浓度尾砂浆采用隔膜泵泵送至所述立式砂仓内存储并进一步浓缩；
充填所需的胶凝材料(水泥)由水泥罐车运至充填站，用高压风输送至水泥仓内。
在充填时，所述立式砂仓内的高浓度尾砂浆经计量控制后由放砂口放出，经管路排入搅拌桶；胶凝材料经水泥仓底部的螺旋输送机，按充填强度的配比要求向所述搅拌桶计量给料；充填料在搅拌桶内充分搅拌，制备成合乎要求的充填料浆，然后进行充填。
具体实现中，所述立式砂仓采用动态存储技术，使所述立式砂仓内存储的高浓度尾砂浆在不充填时保持较小区域的低动能扰动。由于传统的立式砂仓在不充填放砂时，仓内的高浓度尾砂处于静止压缩状态，随着压缩时间的延长，尾砂易在仓内板结，这对充填放砂产生重大影响，使充填***难以稳定连续，通过上述立式砂仓的动态存储技术，就可以避免尾砂板结，同时也避免了仓内尾砂的大范围扰动。
具体来说，所述立式砂仓的锥角为70～72°，砂仓直径为8～10m,仓筒高为20～22m；
在仓底布置有4～6列高压风管，风管上的不同位置开凿1mm直径圆孔；
在不充填时，利用所述高压风管采用0.05～0.1MPa大小的高压风产生小范围低动能的扰动，防止仓内尾砂板结。
所述立式砂仓进一步采用连续进料与交替放砂技术，由于传统立式砂仓充填***普遍采用1用1备的***配置，这导致砂仓建设数量巨大，对此为了在确保充填能力的情况下，大幅度降低立式砂仓配置数量，本实施例采用了立式砂仓连续进料与交替放砂技术，具体包括：
若充填站配置有1、2、3…n、n+1个砂仓，根据充填能力，需要n个砂仓同时运行充填，在首次充填前，将所有砂仓注满尾砂并浓缩；
当第一次充填时，首先采用1～n号砂仓进行充填，充填结束后，进行供料，依次对1～n号砂仓进行供料，刚好在第二次充填开始前，可完成n个砂仓的供料；由于1～n-1号砂仓优先供料，故其具备足够的浓缩时间并可完成进料与浓缩工序，而n号砂仓由于最后进料，在完成进料时已经需要开始第二次充填，故失去了浓缩的时间，因此，n号砂仓无法进行充填。
对此，第二次充填采用1～n-1、n+1号砂仓进行充填，n号砂仓进行备用；
第二次充填结束后，1～n-1、n+1号砂仓依次进行供料，在第三次充填开始时，由于1～n-1号砂仓优先供料，故其具备足够的浓缩时间并可完成进料与浓缩工序，而n+1号砂仓由于最后进料，在完成进料时已经需要开始第三次充填，故失去了浓缩的时间，因此，n+1号砂仓无法进行充填；
对此，第三次充填采用1～n号砂仓进行充填，n+1号砂仓进行备用；
第三次充填结束后，依次对1～n号砂仓进行供料，刚好在第四次充填开始前，可完成n个砂仓的供料。由于1～n-1号砂仓优先供料，故其具备足够的浓缩时间并可完成进料与浓缩工序，而n号砂仓由于最后进料，在完成进料时已经需要开始第四次充填，故失去了浓缩的时间，因此n号砂仓无法进行充填；
对此，第四次充填采用1～n-1、n+1号砂仓进行充填，n号砂仓进行备用；
通过上述n、n+1号砂仓交替使用，可实现稳定连续充填，同时由于采用1套备用砂仓，使充填***的配置数量大幅降低。
下面结合具体的实例对上述充填***的结构和工作过程进行详细描述，在该实例中，假设某铜矿充填采矿生产能力为540万t/a，日需充填料浆量为5788m3/d，充填工作制度为每天2班，每班实际充填时间为6h。按此计算，矿山小时充填能力应达到531m3/h。对此，设计4套充填***，3用1备，单套充填充填能力为180m3/h。
本实例所述的充填***主要由尾砂浆制备***、充填站尾砂浆制备***、水泥供给***、充填料浆搅拌输送***、充填供水***及自动化控制***等组成。由于本实施例的核心为尾砂浆制备***，其他***均为常规配置。因此，这里重点对尾砂浆制备***进行说明：该尾砂浆制备***由深锥浓密机与立式砂仓构成，深锥浓密机的规格为直径46m，可满足矿山全部尾矿浓缩任务，除部分供料至充填站进行充填外，剩余部分需排往尾矿库；充填站配置4座1300m3的立式砂仓，3用1备。
具体实现中，上述立式砂仓采用动态存储技术。立式砂仓直径9m，容积1300m3，砂仓锥底布置4条高压风造浆列管，每条列管上按垂直于列管轴线方向、与轴线方向呈30度、及与轴线方向呈150度角度分别开凿直径1mm的圆孔，用于喷射高压风，每个孔间距为500mm。造浆管尺寸为DN50。造浆高压风压力为0.06MPa，在不充填过程中，进行小范围低动能的扰动，防止尾砂板结。
该立式砂仓采用连续进料与交替放砂技术，该铜矿深锥浓密机浓密的64％浓度的尾砂浆泵送至充填站后，需在充填站立式砂仓内进一步浓缩至浓度66％，以满足工艺要求。根据试验，该尾矿由64％浓缩至66％需4h沉降时间。因此，深锥浓密机浓缩出的64％浓度的尾砂浆泵送至充填站后，需在立式砂仓内浓缩4h才可充填。在该实例中，设计有4座立式砂仓，分别为1#、2#、3#及4#立式砂仓。立式砂仓采用三班供砂、两班充填工作制度。
在第一次充填前，将充填站内1#、2#、3#、4#砂仓依次注满，砂仓注满后，自然沉降浓缩，以进一步提高充填浓度，同时需要将澄清水排出，充填时，1#、2#、3#仓进行充填并同步进料，4#仓作为备料用。第二次充填时，1#、2#仓完成备料，3#仓完成注料，开始充填时，以1#、2#、4#仓进行充填并同步进料，3#仓作为备料，3#、4#仓交替使用，确保整个供砂与充填的平衡，具体供料量平衡及工作流程见附表1所示。
表1供砂与充填工作安排
注：第一班单独供砂，第二、三班供砂与充填同步进行。
上述充填***的工艺流程为：选厂尾砂在选厂经深锥浓密机浓密至64％～66％后通过隔膜泵泵送至+4820充填站。64％～66％浓度的尾砂浆在充填站立式砂仓中存储并进一步浓缩。充填水泥由水泥罐车运至充填站，用高压风输送至水泥仓内。充填时，立式砂仓内的高浓度尾砂浆经计量控制后由放砂口放出，经管路排入搅拌桶，水泥经水泥仓底部的螺旋输送机，按充填强度的配比要求向搅拌桶计量给料。充填料在搅拌桶内充分搅拌，制备成合乎要求的充填料浆后，通过充填钻孔自流至井下采场进行充填。
综上所述，本发明实施例所提供的***解决了传统充填***充填能力小、浓度偏低及***运行不稳定的难题，该充填***的砂仓规格与数量极大降低，***配置的充填能力大，运行稳定，实现了大流量稳定连续充填，满足了超大规模矿山充填开采的技术需求，具有广阔的推广应用空间，对实现我国超大规模地下矿山开采具有重要意义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种超大能力稳定连续充填***，其特征在于，所述充填***中的尾砂浆制备***采用深锥浓密机与立式砂仓协同制备高浓度尾砂浆，其中，所述深锥浓密机起浓缩作用，三班连续浓缩；所述立式砂仓起存储作用，两班充填，具体为：
低浓度尾砂浆体经渣浆泵泵送到充填***内的深锥浓密机；
所述深锥浓密机浓缩的高浓度尾砂浆采用隔膜泵泵送至所述立式砂仓内存储并进一步浓缩；
在充填时，所述立式砂仓内存储的高浓度尾砂浆经计量控制后由放砂口放出，经管路排入搅拌桶；胶凝材料经水泥仓底部的螺旋输送机，按充填强度的配比需求向所述搅拌桶内计量给料；充填料在所述搅拌桶内充分搅拌，制备成合乎要求的充填料浆，然后进行充填。
2.根据权利要求1所述超大能力稳定连续充填***，其特征在于，
所述立式砂仓采用动态存储技术，使所述立式砂仓内存储的高浓度尾砂浆在不充填时保持较小区域的低动能扰动。
3.根据权利要求2所述超大能力稳定连续充填***，其特征在于，
所述立式砂仓的锥角为70～72°，砂仓直径为8～10m,仓筒高为20～22m；
在仓底布置有4～6列高压风管，风管上的不同位置开凿1mm直径圆孔；
在不充填时，利用所述高压风管采用0.05～0.1MPa大小的高压风产生小范围低动能的扰动。
4.根据权利要求1-3其中之一所述超大能力稳定连续充填***，其特征在于，所述立式砂仓进一步采用连续进料与交替放砂技术，具体包括：
若充填站配置有1、2、3…n、n+1个砂仓，根据充填能力，需要n个砂仓同时运行充填，在首次充填前，将所有砂仓注满尾砂并浓缩；
当第一次充填时，采用1～n号砂仓进行充填，充填结束后，进行供料，依次对1～n号砂仓进行供料，刚好在第二次充填开始前，可完成n个砂仓的供料；
第二次充填采用1～n-1、n+1号砂仓进行充填，n号砂仓进行备用；
第二次充填结束后，1～n-1、n+1号砂仓依次进行供料；
第三次充填采用1～n号砂仓进行充填，n+1号砂仓进行备用；
第三次充填结束后，依次对1～n号砂仓进行供料，刚好在第四次充填开始前，可完成n个砂仓的供料；
第四次充填采用1～n-1、n+1号砂仓进行充填，n号砂仓进行备用；
通过上述n、n+1号砂仓交替使用，实现稳定连续充填。
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