CN102661170A

CN102661170A - 利用建筑废弃物制备矿用膏体连续搅拌充填工艺及装置

Info

Publication number: CN102661170A
Application number: CN2012100800845A
Authority: CN
Inventors: 董洪青; 杜宜斌
Original assignee: TENGZHOU JIXIANG (GROUP) GRADE CABLE COAL MINE
Current assignee: TENGZHOU JIXIANG (GROUP) GRADE CABLE COAL MINE
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2012-09-12

Abstract

本发明公开了一种利用建筑废弃物制备矿用膏体连续搅拌充填工艺及装置。用装载机将建筑废弃物从原料堆仓18运送破碎加工，使用一级破碎机1、二级破碎机2进行破碎，将破碎料用皮带输送机3输送至振动筛4进行筛分，合格料将通过皮带输送机3进入骨料仓5，不合格料则通过返向皮带输送机3返回再次破碎至合格。将破碎加工好的建筑废弃物存放在建筑废弃物骨料仓，将粉煤灰、胶结料、添加剂分别存放在粉煤灰仓13内、胶结料仓12内、添加剂仓14，水存放在储水仓15内。本发明充填站选择了连续式搅拌机6，且并行工作由电脑集控室11控制。

Description

利用建筑废弃物制备矿用膏体连续搅拌充填工艺及装置

技术领域

本发明涉及矿用机械，尤其是涉及一种利用建筑废弃物制备矿用膏体连续搅拌充填工艺及装置，属于矿用机械技术领域。

背景技术

随着我国城市化进程的加快和小城镇建设、新农村建设的日益发展，旧城改造工程日益增多，因而产生了大量的建筑物的废弃拆除物，如废弃混凝土、废砖石、废砌块等，这些建筑废弃物严重影响了城市生态和城市环境。近年来，我们针对建筑废弃物的综合利用与煤矿生产相结合，通过大量试验：建筑废弃物(或煤矸石、矿山尾砂等)可替代砂石成为制作矿用膏体的骨料，因此，我们发明了利用建筑废弃物制备矿用膏体连续搅拌充填装置设备及制备方法。本发明可以在大量回收利用建筑废弃物的同时，减少对天然砂石的开采，保持了天然生态和环境的可持续发展，同时，降低了企业开采成本，减少了能耗，减轻了劳动强度，提高了井下安全生产系数，减少了地表沉陷，解决了″三下一上压煤″问题，提高了可采率，延长了矿井寿命，增加了企业经济效益和社会效益。

目前，现有技术主要以水力充填为主，即将充填料在充填站内制备成固液两相浆体，然后采用压力泵输送，经管道排放至井下，浆体自行脱水、疏干，变成具有一定强度的充填体，支撑和维护采空区周围的岩体，防止岩体崩落，保证正常生产。现有技术大都加入天然砂石，投资大、生产成本高。特别是开挖天然砂石作充填料时，将破坏自然环境和生态平衡。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服现有生产工艺开挖天然砂石作充填料的缺点，利用流态化工作原理制备膏体填充料充填井下采空区的充填工艺。

1、破碎系统工艺

建筑废弃物(煤矸石)通过装载机进入一级破碎工序，采用一级破碎机粗破后，用皮带输送机输送至二级破碎工序，采用二级破碎机破碎后用皮带输送机输送至振动筛进行筛分，合格料将通过皮带输送机进入骨料仓，不合格料则通过返向皮带输送机返回再次破碎至合格。

2、配比搅拌系统工艺

级索煤矿充填站选择连续式混凝土搅拌机，充填系统设计充填能力120m³/h，根据需要可连续工作。配比搅拌系统设计的设备装备是双套装备，即一用一备。

建筑废弃物(煤矸石)、粉煤灰、胶结料和水，在搅拌使用前储存的方式是：将破碎加工好的建筑废弃物(煤矸石)存放在建筑废弃物(煤矸石)骨料仓内，粉煤灰、胶结料分别存放在各自的圆筒仓内，水存在储水仓内。

配比搅拌工艺流程具体分为三个步骤：

第一步，连续称料、投料。四种充填材料称料、计量可同时连续进行，并通过皮带输送机和管路分别进入连续搅拌机。第二步，连续搅拌。四种充填材料进入连续搅拌机后，连续搅拌机充分搅拌。第三步，连续出料。将成品料浆通过螺旋输送机均匀连续输出送至泵料斗。

四种充填材料配比，其按质量的配方为：

建筑废弃物：48％；

胶结料：6％；

粉煤灰：24％；

添加剂：1％；

水：21％；

其总量满足100％。其中对各组成分材料的品质要求如下：

建筑废弃物：粒径分布在0.05mm～25mm之间，其中含泥量小于10％；

水泥：普通硅酸盐水泥

按上述比例配比材料其充填体性能可达到：

抗压强度：7.5Mpa(28天)

塌落度：18～26cm

3、管道泵送系统工艺

成品充填料浆通过双轴开口螺旋输送机送入液压充填输送泵料斗内，启动全液压双缸活塞高压输送泵通过充填管路输送至充填工作面。

本发明的有益效果为：可以大量处理各类建筑及工业固体废弃物，改善地面和井下作业环境，节约能源，并可获得高强度充填体，对维护围岩稳定，提高矿产资源回收率十分有利。本发明适用于煤矿或地表无法建尾矿库的有色金属、黄金及其他矿山开采充填，也适用于核废料处理和工业废弃物理(深埋覆盖技术)，因此，应用前景广阔。

附图说明

本发明的另外一个目的是提供一套上述工艺的装置。下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：在附图中：1、一级破碎装置机；2、二级破碎装置；3、皮带输送机；4、振动筛；5、骨料仓；6、连续搅拌机；7、开口双轴螺旋输送机；8、料斗；9、全液压双缸活塞高压输送泵；10、管路；11、电脑集控室；12、胶结料仓；13、粉煤灰仓；14、添加剂仓；15、储水仓；16、称量装置；17、加水装置；18、原料堆仓。

具体实施方式

实施例1：

本实施例选用建筑废弃物作原料。

实际操作时，先将选用的建筑废弃物实施破碎。用装载机将建筑废弃物从原料堆仓18运送破碎加工，使用一级破碎机1、二级破碎机2进行破碎，然后，将破碎料用皮带输送机3输送至振动筛4进行筛分，合格料将通过皮带输送机3进入骨料仓5，不合格料则通过返向皮带输送机3返回再次破碎至合格。

将破碎加工好的建筑废弃物存放在建筑废弃物骨料仓，将粉煤灰、胶结料、添加剂分别存放在粉煤灰仓13内、胶结料仓12内、添加剂仓14，水存放在储水仓15内。

本发明充填站选择了连续式搅拌机6，设计充填能力为120m³/h，根据需要可连续工作。配比搅拌设备设计的装备是双套设备，即一用一备。且并行工作由电脑集控室11控制。

本发明配比搅拌工艺流程具体分为三个步骤：

第一步，连续称料、投料。四种充填材料通过称量装置16、加水装置17、称料、投料、计量可同时连续进行，并通过皮带输送机3和管路10分别进入连续式搅拌机6。

第二步，连续搅拌。四种充填材料进入连续式搅拌机6后，连续式搅拌机6按设定的搅拌时间充分搅拌。

第三步，连续出料放浆，通过充填管路10输送至充填工作面。当达到设定的搅拌时间时，将连续式搅拌机6放浆口打开，成品充填料浆通过开口螺旋输送机7送入料斗8内，靠浆体自重给全液压双缸活塞高压充填输送泵9供料，加压后充填料浆通过充填管路10输送至充填工作面。

为提高系统制浆能力，在投料完成以后，即进行下一循环称料、投料工作，上一循环搅拌完成前，下一循环已准备好，如此不断循环，直至设计任务全部完成。

本实施例选用建筑废弃物作原料，除此之外，还可选用煤矸石、工业炉渣、焦渣、尾矿等工业固体废弃物。生产过程中，除工业炉渣、焦渣自身理物、化学特性不同需采用不同配方外，其余生产过程及对材料细度要求同实施例1，并按生产工艺流程进行，最后均可得到本发明成品。

Claims

1.一种利用建筑废弃物制备矿用膏体连续搅拌充填工艺，它包括：充填膏体制备工艺、管道泵送工艺，其流程呈连续状态，其特征在于：充填膏体由建筑废弃物、胶结料、粉煤灰、添加剂、水组成，其配方为：建筑废弃物：48％；胶结料：6％；粉煤灰：24％；添加剂：1％；水：21％。

2.根据权利要求1所述的利用建筑废弃物制备矿用膏体连续搅拌充填工艺，其特征在于：充填膏体制备在充填站通过破碎工艺、配比搅拌工艺实施完成。

3.根据权利要求1、2所述的利用建筑废弃物制备矿用膏体连续搅拌充填工艺，其特征在于：破碎工艺，采用二级破碎机破碎后用皮带输送机输送至振动筛进行筛分。

4.根据权利要求1、2所述的利用建筑废弃物制备矿用膏体连续搅拌充填工艺，其特征在于：配比搅拌工艺，分为三个步骤：第一步，连续称料、投料；第二步，连续搅拌；第三步，连续出料。

5.根据权利要求1所述的利用建筑废弃物制备矿用膏体连续搅拌充填工艺，其特征在于：充填膏体管道输送采用管道泵送方式。

6.根据权利要求1、2、3、4、5所述的利用建筑废弃物制备矿用膏体连续搅拌充填装置，它包括破碎装置、配比搅拌装置、管道泵送装置、称量装置、加水装置、电脑集控室、料仓，其特征在：所述破碎装置包括一级破碎机(1)和二级破碎机(2)、皮带输送机(3)、振动筛(4)；

所述配比搅拌装置包括开口螺旋输送机(7)、连续搅拌机(6)、全液压双缸活塞高压输送泵(9)、料斗(8)、管路(10)；

所述料仓包括骨料仓(5)、胶结料仓(12)、粉煤灰仓(13)、添加剂仓(14)、水仓(15)、原料堆仓(18)；分别设有称量装置(16)、加水装置(17)；

所述电脑集控室(11)设在装置的中心地带。