CN104763877B - 尾砂浆体管道输送减阻装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尾砂浆体管道输送减阻装置，其特征在于：包括与浆体输送管道内径相同且两端分别设有法兰盘的浆体过渡管道，浆体过渡管道外周设有环形封闭外壳，环形封闭外壳内设有环形隔板将外壳内部空间分隔成内周溢料腔和外周储水腔，环形隔板由环形封闭外壳一端延伸向另一端并留有间隙将内周溢料腔和外周储水腔连通，浆体过渡管道对应内周溢料腔的位置开设有注水孔，环形封闭外壳对应外周储水腔的位置开设有注水口，注水口通过注水管与增压供水系统相连。其结构设计简单合理、使用方便可靠，通过减小输送阻力延长输送距离，提高输送效率，减轻管壁磨损。

Description

尾砂浆体管道输送减阻装置

技术领域

本发明涉及金属矿山充填开采过程中管道输送尾砂浆体设备，特别是一种尾砂浆体管道输送减阻装置，特别适用于输送距离远、输送阻力大、浆体浓度高的尾砂充填矿井，也可以作为管道输送其他粘稠物料时的减阻装置。

背景技术

金属矿山在选矿过程中产生大量的尾矿砂，由于其粒度小、产量大，堆积地面会产生严重的环境污染，同时，金属矿山在开采过程中会造成地面塌陷，损坏农田和地面建筑，给企业造成极大的经济损失。为解决上述问题，通常做法是在尾矿砂中加入适量的水泥制成胶结尾砂浆体，并通过管道输送实现自流送至井下采空区实现充填。此做法解决了尾砂在地面堆积造成的环境污染问题，又起到了支撑采空区顶板的作用，阻止了地表下沉，保护了地面建筑和农田设施。但仍存在如下问题：由于金属矿山开采深度目前已经达到千米以上，井下水平管道更长，输送阻力大、输送效率低、输送管道磨损严重。

CN101275710A公开了一种减阻管道，用于输送高粘度的原油、油脂和化工原料，属于油气输送技术领域。管道由内、外管组成，液体或气体通过导流管进入内管外表面，再经过内管上的轴向沟槽和环向沟槽进入到管内，通过改变介质与壁面的摩擦性质，变液固摩擦为液固和气固混合摩擦，可以使得在管内输送原油、油脂和化工原料等高粘度流体时的摩擦阻力降低，传输效率大大提高。但将其应用于矿山开采充填系统的输送管道上却不适用。首先，结构复杂，考虑到尾矿砂的特性，输送管道的使用强度，在管道上直接开设沟槽严重影响其使用寿命；另外，管道结构设计如此复杂，增加了制作成本和维护成本。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种结构设计简单合理、使用方便可靠的尾砂浆体管道输送减阻装置，通过减小输送阻力延长输送距离，提高输送效率，减轻管壁磨损。

本发明的技术方案是：

一种尾砂浆体管道输送减阻装置，其特征在于：包括与浆体输送管道内径相同且两端分别设有法兰盘的浆体过渡管道，所述浆体过渡管道外周设有环形封闭外壳，所述环形封闭外壳内设有环形隔板将外壳内部空间分隔成内周溢料腔和外周储水腔，所述环形隔板由环形封闭外壳一端延伸向另一端并留有间隙将内周溢料腔和外周储水腔连通，所述浆体过渡管道对应内周溢料腔的位置开设有注水孔，所述环形封闭外壳对应外周储水腔的位置开设有注水口，所述注水口通过注水管与增压供水系统相连。

上述的尾砂浆体管道输送减阻装置，所述浆体过渡管道两端与法兰盘密封焊接，以便于与浆体输送管道连接。

上述的尾砂浆体管道输送减阻装置，所述注水孔数量为多个，均匀布置于浆体过渡管道外周。

本发明的有益效果是：通过注水口依次经外周储水腔、内周溢料腔和注水孔进入到浆体过渡管道内，从而高压水流通过浆体过渡管道进入浆体输送管道内冲刷浆体输送管道内壁，将管壁处的尾砂浆体物料稀释，在管壁处形成一层水膜，即边界层，边界层的厚度由注水量控制。尾砂浆体物料在管道内自流运动时，尾砂颗粒与管壁被边界层隔开，管道输送阻力为剪切边界层需要的剪切力，该剪切力远远小于浆体物料颗粒与管壁产生的剪切力，从而达到减阻减磨的目的。另外，本申请的减阻装置具有与浆体输送管道相同的内径和法兰盘，便于安装，该装置采用注水减阻的方法易于实现，成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A-A向剖面图。

图中序号说明：1法兰盘、2浆体过渡管道、3内周溢料腔、4外周储水腔、5注水孔、6注水口、7环形封闭外壳、8环形隔板。

具体实施方式

如图所示，该尾砂浆体管道输送减阻装置，包括与浆体输送管道内径相同且两端分别设有法兰盘1的浆体过渡管道2，所述浆体过渡管道2两端与法兰盘1密封焊接。所述浆体过渡管道2外周设有环形封闭外壳7，所述环形封闭外壳7内设有环形隔板8将外壳内部空间分隔成内周溢料腔3和外周储水腔4，所述环形隔板8由环形封闭外壳7一端延伸向另一端并留有间隙将内周溢料腔3和外周储水腔4连通。所述浆体过渡管道2对应内周溢料腔3的位置开设有注水孔5，所述注水孔5数量为多个，均匀布置于浆体过渡管道2外周。所述环形封闭外壳7对应外周储水腔4的位置开设有注水口6，所述注水口6通过注水管与增压供水系统相连。

当金属矿山计划实施或已经实施了浆体自流充填开采，而且井下水平输送距离远，垂直管道压力富余量有限时，在整条输送管道上可多点布置本申请的减阻装置，减阻装置布置数量应根据浆体的浓度、输送距离、管道直径、管壁材料、管壁粗糙度计算后确定，既要保证最大限度的减阻，又要防止注入水量太多降低了浆体浓度、延长浆体的凝固时间。

使用时，将本申请的减阻装置安装在浆体输送管道上，通过增压供水系统向外周储水腔4注入压力水，绕过内周溢料腔3和注水孔5进入浆体过渡管道2，随着尾砂浆体在管道内的运动，在管道周围形成了一层边界层（水膜），将尾砂物料与管壁隔开，降低管道输送阻力，减少管壁磨损。注水量可由增压供水系统的定量泵控制，注水压力应大于管道内输送浆体的压力。

前述的减阻装置也可以采用注油的方法实现，所注油脂为具有一定流动性的润滑油。

Claims (1)

1.一种尾砂浆体管道输送减阻装置，其特征在于：包括与浆体输送管道内径相同且两端分别设有法兰盘的浆体过渡管道，所述浆体过渡管道外周设有环形封闭外壳，所述环形封闭外壳内设有环形隔板将外壳内部空间分隔成内周溢料腔和外周储水腔，所述环形隔板由环形封闭外壳一端延伸向另一端并留有间隙将内周溢料腔和外周储水腔连通，所述浆体过渡管道对应内周溢料腔的位置开设有注水孔，所述环形封闭外壳对应外周储水腔的位置开设有注水口，所述注水口通过注水管与增压供水系统相连；所述浆体过渡管道两端与法兰盘密封焊接；

所述注水孔数量为多个，均匀布置于浆体过渡管道外周。