CN101358538B

CN101358538B - 矿山充填设备

Info

Publication number: CN101358538B
Application number: CN2007101197568A
Authority: CN
Inventors: 于润仓; 施士虎; 张敬; 李浩宇
Original assignee: China ENFI Engineering Corp
Current assignee: China ENFI Engineering Corp
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: CN101358538A

Abstract

矿山充填设备，包括：砂仓、胶结料容器、搅拌装置和输送系统，所述砂仓包括：仓体和喷咀，所述仓体的底部设置有放砂孔且所述仓体的仓壁上设置有通孔；所述喷咀位于所述通孔处且安装在所述仓体的外壁上，以便所述喷咀的内腔通过所述通孔与所述仓体的内腔相连通，从而向所述仓体的内腔喷射流体。本发明的喷咀位于仓体外，喷咀从仓体外安装更换，安装更加简单，维护更加方便；喷咀不会受到仓体内的物料的冲击或腐蚀，延长了喷咀的使用寿命；同时，不会阻碍仓体内物料的流动，从而利于仓体内物料顺利地放出来。

Description

矿山充填设备

技术领域

本发明涉及一种矿山充填设备，尤其涉及一种对采矿后留下的采空区进行充填的设备。

背景技术

矿山充填设备用于对采矿后留下的采矿区进行充填，其中矿山充填设备包括砂仓，砂仓广泛地用于尾矿的浓缩或贮存，低浓度的尾砂浆从砂仓顶部输入，尾砂在砂仓内沉淀浓缩后，通过底部的放砂管排放出，浆料排放的浓度和流量的稳定性通常对生产至关重要。

为了保持浆料排放的稳定性，可在砂仓的底部加设喷咀，向仓体内喷射高压水或压缩空气。传统上，用于向仓体内喷射流体的喷咀及管路都安装在仓体内，如申请号为97112374.8的中国发明专利申请(公开日为1998年12月23日，公告号CN1202569)，公开了一种高浓度和膏体矿山充填工艺及设备，它包括砂仓、搅拌装置及输送系统，其中所述砂仓包括仓体、位于砂仓顶部中央的圆筒、位于砂仓上部沿内壁设置的溢流脱水槽及排水口、位于溢流脱水槽下方并围绕砂仓内壁设置的脱水网及排水集水管、位于砂仓下部的流态化装置和位于砂仓底部的排放阀门。所述流态化装置包括设置在砂仓内圆形环管及管上的喷咀，环管数为1-4个，依环管中心圆直径的大小由上到下依次设置，管上喷咀总个数为20-100个。

然而，由于在包括上述充填工艺和设备在内的现有技术中，喷咀都是随环管一起安装在砂仓内，因此，喷咀容易受到仓体内物料的冲击和腐蚀，使用寿命较短，容易损坏，维护工作量大，同时也阻碍了仓体内物料的流动。另外，喷咀的更换和维护需要进入仓体内部，因此非常困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题旨在克服上述现有技术中的缺点，提供一种安装简单、维护方便的一种矿山充填设备。

根据本发明提供一种矿山充填设备，包括砂仓；胶结料容器；搅拌装置，所述搅拌装置与所述砂仓和胶结料容器相连通，以便分别从所述砂仓和胶结料容器接收尾砂浆和胶结料并将尾砂浆和胶结料搅拌成充填砂浆；和输送系统，所述输送系统与所述搅拌装置相连通，以便将所述充填砂浆输送到矿山采空区，所述砂仓包括：仓体，所述仓体的底部设置有放砂孔且所述仓体的仓壁上设置有通孔；和喷咀，所述喷咀位于所述通孔处且安装在所述仓体的外壁上，以便所述喷咀的内腔通过所述通孔与所述仓体的内腔相连通，从而向所述仓体的内腔喷射流体。

根据本发明提供的矿山充填设备还具有如下附属特征：

所述喷咀的头部与所述仓体的外壁相连接，且所述喷咀的尾部与仓体外的流体源相连接。

所述仓体的底部形成为锥形部或球形部。

所述喷咀安装在所述仓体的锥形部或球形部上。

所述通孔与所述放砂孔之间的垂直距离为所述锥形部或球形部的垂直高度的0.02-1.1倍。

所述喷咀为1-200个。

多个喷咀分组地布置在距离放砂孔的不同高度处。所述喷咀焊接在所述仓体的外壁上，或所述喷咀通过螺纹结构密封地安装在所述仓体的外壁上。

所述喷咀的外面套装有安装套，通过所述安装套安装在所述仓体的外壁上。

所述喷咀的头部盖合多个所述通孔，并通过多个所述通孔与所述仓体的内腔相通。

根据本发明提供的矿山充填设备与现有技术相比至少具有如下优点：首先，根据本发明，喷咀位于仓体外，喷咀从仓体外安装更换，不需要进入仓体内安装和维护，因此，仓体的结构更加简单，维护更加方便；其次，根据本发明，喷咀安装在仓体外，其不会受到仓体内的物料的冲击或腐蚀，延长了喷咀的使用寿命；再次，根据本发明，喷咀安装在仓体外，不会阻碍仓体内物料的流动，从而利于仓体内物料顺利地放出来，即提高物料的排放性能。

本发明附加的特征和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例中砂仓的主视示意图。

图2是根据本发明一实施例的喷咀的安装固定方式的示意图。

图3是根据本发明另一实施例的喷咀的安装固定方式的示意图。

图4是根据本发明再一实施例的喷咀的安装固定方式的示意图。

图5是根据本发明又一实施例的喷咀的安装固定方式的示意图。

图6是根据本发明实施例的主视示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同的标号表示相同的元件。下面通过参考附图描述的实施例用于解释本发明，所述实施例是示例性的，而不能解释为对本发明的限制。

参见图6，根据本发明实施例的矿山充填设备，包括砂仓10、胶结料容器5、搅拌装置6和输送系统7，所述搅拌装置6与所述砂仓10和胶结料容器5相连通，以便分别从所述砂仓和胶结料容器接收尾砂浆和胶结料并将尾砂浆和胶结料搅拌成充填砂浆。所述输送系统7与所述搅拌装置6相连通，以便将所述充填砂浆输送到矿山采空区。所述胶结料容器5可以为是水泥罐，从中放出水泥，水泥与尾砂进行按照一定比例进行混合，制成充填砂浆。所述砂仓10可以是多个，例如2个、3个或4个，这可以根据需要设置。同样，所述胶结料容器5也可以是多个，例如2个、3个或4个。

参见图1和图2，根据本发明实施例的用于矿山充填设备的砂仓包括仓体1，所述仓体1的底部设置有放砂孔11，所述仓体1的仓壁上贯通地设置有通孔12，喷咀2在通孔12处安装在仓体1的外壁上。更具体而言，所述喷咀2的头部21密封地安装在所述通孔12处，喷咀2的内腔通过通孔12与所述仓体1的内腔相连通，喷咀2的尾部与位于所述仓体1外的管路3相连接，管路3与流体源(未示出)相连接。

管路3上安装有逆止阀31，当管路3中的流体打开逆止阀31时，管路3中的流体通过喷咀2和通孔12喷入仓体1的内腔中，对仓体1内的物料产生冲击(即，使仓体1内的物料流态化)，从而利于这些物料顺利从放砂孔11放出，另外，逆止阀31也防止流体逆流。

需要说明的是，管路3内的流体可以为水、气，或者水和气的混合物。高压水或气的流量和压力等可以根据仓体1内物料的浓度和排放流量的稳定性进行控制，使得仓体1内的物料浓度和流量更加稳定。

根据本发明的实施例，喷咀12安装在仓体1外部，具体的喷咀可以选择任何结构形式的喷咀，因此，对于喷咀的具体结构此处不再赘述。

与现有技术相比，根据本发明的实施例，喷咀2安装在仓体1外部，喷咀2的安装和更换无须进入仓体1内，因此喷咀2的安装简单，更换和维护更加方便。同时，与所述喷咀2相连接的管路3也相应的安装在仓体1外部，因此，管路的安装简单，维护方便。另外，喷咀2和管路3安装在仓体外部，不会受到仓体1内物料的冲击和腐蚀，使用寿命大大的延长了。同样，喷咀2和管路3也不会对仓体1内物料的流动造成阻碍，从而更加利于仓体1内物料的排放。

参见图2，在根据本发明上述实施例中，喷咀2的轴线与竖直方向(沿顺时针或沿逆时针方向)的夹角a为锐角，更具体地，所述锐角为30-70度，在本实施例中夹角a为56度。需要说明的是，这里所谓“锐角”是指喷咀2可以向上倾斜和向下倾斜。由此，喷咀2喷射的水或气能够沿向上或向下倾斜的角度喷射到仓体1内，从能够提高喷射的效果，利于仓体1内物料的流动和排放。

参见图1，根据本发明的实施例，仓体1的底部形成为锥形部13，锥形部13利于仓体1内物料的沉淀浓缩，并可以使物料从一个放砂孔11放出。可选地，所述仓体1的底部也可以形成为球形部。

根据本发明的实施例，喷咀2的数量为1—200个。参见图1，本实施例中喷咀2的数量为8个，并且沿圆周均匀分布。喷咀2的这种分布结构，可以使仓体1内的物料从各个角度都受到冲击，保证仓体1内物料的浓度比较均匀，使得物料的流量更加稳定，从而进一步提高所述仓体1内物料的流动和排出。然而，喷咀的数量并不限于上述数量，对于本领域的普通技术人员而言，喷咀2可以根据需要设置为任何合适的数量。

参见图5，根据本发明的实施例，为了更好的提高冲击的效果，多个喷咀2分组地布置在距离放砂孔11的多个高度处，形成多层结构。可以设置1—8层，每层的喷咀数量可以是1—20个，且每层的喷咀2沿周向布置。例如，喷咀2可以设置4层，每层设置12个。这样，可以使仓体1内的不同层面上的物料均受到冲击，可以进一步的提高喷咀2的冲击效果，使得仓体1内的物料浓度更加均匀，流动性更加稳定。

参见图2，根据本发明的实施例，在喷咀2上安装有安装套22，喷咀2通过所述安装套22安装在所述仓体1的外壁上。先将安装套22套装到所述喷咀2上，然后将安装套22的一端焊接在仓体1的锥形部13的外壁上。这种安装方式更加简单，可以适用于所有形式的喷咀，包括现有技术中的喷咀，且无须对现有技术中的喷咀进行结构上的改变。同时，安装套22可以防止仓内物料的泄露，起到了密封和固定作用。

参见图3，根据本发明的另一实施例，所述喷咀2通过螺纹结构密封地安装在所述仓体1的外壁上。这种结构需要先将安装套22套装在喷咀2上，安装套22头部的外壁上加工有外螺纹，而在仓体1上的通孔12处加工内螺纹，从而使两者进行螺纹连接。另外，也可以在仓体1上的通孔12处焊接一个螺母，在将所述喷咀2通过安装套22安装在螺母上，这样，可以省去在仓体1的通孔12中加工螺纹，同时，也能够提高螺纹连接的强度。采用螺纹的连接方式，有利于喷咀2的更换，使得维护工作更加简单方便。

根据本发明的实施例，所述喷咀2与所述放砂孔11之间的竖直距离H1为所述锥形部或球形部的垂直高度H3的0.02-1.1倍，参见图1，在本实施例中为0.09倍。如果所述喷咀2安装在所述仓体1上的高度太高，则喷射的水或气或者两者混合物对底部物料的冲击可能太小，但安装的位置太低，对上部物料的冲击可能太小。因此，上述比例可以保证所述喷咀2安装在仓体1上的合适位置，使得喷咀2的工作效果最好。

参见图4，根据本发明的再一实施例，所述喷咀2的头部盖合多个所述通孔12，并通过多个所述通孔12与所述仓体1的内腔相通。所述通孔12的横截面可以是任何形状，例如，圆形、方形、菱形、三角形、椭圆等等。这种安装方式，可以通过一个喷咀2向仓体1内喷射多条喷射柱，提高喷射的效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种矿山充填设备，包括：

砂仓(10)；

胶结料容器(5)；

搅拌装置(6)，所述搅拌装置与所述砂仓和胶结料容器相连通，以便分别从所述砂仓和胶结料容器接收尾砂浆和胶结料并将尾砂浆和胶结料搅拌成充填砂浆；及

输送系统(7)，所述输送系统与所述搅拌装置相连通，以便将所述充填砂浆输送到矿山采空区，其特征在于：所述砂仓(10)包括：

仓体(1)，所述仓体(1)的底部设置有放砂孔(11)且所述仓体(1)的仓壁上设置有通孔(12)；和

喷咀(2)，所述喷咀(2)位于所述通孔(12)处且安装在所述仓体(1)的外壁上，以便所述喷咀(2)的内腔通过所述通孔(12)与所述仓体(1)的内腔相连通，从而向所述仓体(1)的内腔喷射流体。

2.如权利要求1所述的矿山充填设备，其特征在于：所述喷咀(2)的头部(21)与所述仓体(1)的外壁相连接，且所述喷咀(2)的尾部与仓体(1)外的流体源相连接。

3.如权利要求1所述的矿山充填设备，其特征在于：所述仓体(1)的底部形成为锥形部(13)或球形部。

4.如权利要求3所述的矿山充填设备，其特征在于：所述喷咀(2)安装在所述仓体(1)的锥形部(13)或球形部上。

5.如权利要求4所述的矿山充填设备，其特征在于：所述通孔(12)与所述放砂孔(11)之间的垂直距离(H1)为所述锥形部(13)或球形部的垂直高度(H3)的0.02-1.1倍。

6.如权利要求1所述的矿山充填设备，其特征在于：所述喷咀(2)为1-200个。