CN105834012B - 全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统及其制备工艺 - Google Patents

全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统及其制备工艺 Download PDF

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CN105834012B CN201610332645.4A CN201610332645A CN105834012B CN 105834012 B CN105834012 B CN 105834012B CN 201610332645 A CN201610332645 A CN 201610332645A CN 105834012 B CN105834012 B CN 105834012B
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    • E21F15/00Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
    • E21F15/005Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings characterised by the kind or composition of the backfilling material

Abstract

本发明涉及一种全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统及其制备工艺,主要由尾砂浆汇集缓冲给料装置、深锥浓密机、絮凝剂制备及投加装置、底流渣浆泵、胶结料储仓、胶结料计量及输送装置、压气系统、供水系统、充填事故池、搅拌系统和充填料浆输出管道组成,其制备工艺流程是:将尾砂浆用渣浆泵输送至尾砂浆汇集缓冲给料装置,经汇集缓冲给料装置减压至0.03MPa消能后给入深锥浓密机,再向深锥浓密机内加入5~20g/t·尾砂浆的絮凝剂,获得浓度为65~75%的高浓度尾砂浆;再将高浓度尾砂浆和胶结材料按照质量比1:5~40输送至搅拌系统,并加水进行搅拌,制成浓度为65~75%的高浓度全粒级尾砂胶结充填料浆。本发明系统简单,制备过程的自动化程度高,操作方便,可实现充填料浆的连续制备。

Description

全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统及其制备工艺
技术领域
[0001] 本发明属于矿山开采充填系统领域,特别是适用于大规模开采矿山的全粒级尾砂 胶结充填料浆连续制备系统及其制备工艺。
背景技术
[0002] 目前采用全粒级尾砂作为充填骨料已经成为发展趋势,而全粒级尾砂胶结充填料 浆的制备尤为关键。对于大规模充填法开采矿山的充填系统,目前国内外的技术经验尚浅, 多参照小规模充填法开采矿山进行设计和建设,存在如下问题:
[0003] 传统的矿山充填料浆制备系统多采用立式砂仓作为储存及浓缩尾砂浆的设施。选 矿厂产的尾砂浆经浓密机浓缩后,栗送至立式砂仓内自然沉降,进行二次浓缩。根据尾砂浆 制备工艺的不同可分为间断制备工艺和连续制备工艺两种。采用连续制备工艺的充填制备 系统,每套系统配置一座立式砂仓,当尾砂浆在砂仓内沉降浓缩到要求浓度后,尾砂浆的进 料与底流同步进行,系统制备能力为100〜120m3/h,属常规流量制备范畴;采用间断制备工 艺的充填制备系统,每套系统配置两座立式砂仓,尾砂浆的进料与底流交替进行,先向其中 一座砂仓供入尾砂浆,当砂仓内的尾砂浆已经沉降浓缩到要求浓度后,不再进料只进行底 流作业,改向另一座砂仓供入尾砂浆,用于尾砂浆的沉降浓缩,待第一座砂仓中的尾砂浆底 流排空后再进行底流作业,两座砂仓依次交替使用,系统制备能力为160〜180m3/h,属大流 量制备范畴。立式砂仓底流尾砂浆的流量及浓度均不稳定且不易控制,对于大规模充填法 开采矿山而言,矿山生产所要求的充填料浆制备能力大,如何制备出大流量、浓度高且稳定 的充填料浆显得尤为重要。单座立式砂仓的容积较小,储存尾砂浆能力低,无论是采用立式 砂仓连续制备工艺还是间断制备工艺,都需要建设多套充填制备系统和多座立式砂仓,生 产管理比较繁琐,占地面积与建筑面积大,征地费用及土建费用高,基建周期长。
[0004] 其次,当前的充填料浆制备系统从选矿厂输送来的尾砂浆直接输送至充填用的尾 砂浆存储及浓缩设施内,存在一定的余压,产生较大的冲击力,干扰尾砂浆存储及浓缩设施 内尾砂的沉降和浓缩效果,加大絮凝剂的添加量,增加运营成本,同时影响尾砂存储及浓缩 设施的溢流水质。同时,大规模开采矿山由于选矿厂输送来的尾砂浆流量较大,通常采用多 条管路均分的方式输送至充填用的尾砂浆存储及浓缩设施,但为了保证尾砂的沉降浓缩效 果,尾砂浆存储及浓缩设施的进料管通常采用单一管,因此尾砂浆必须汇集混合后才能进 入尾砂浆存储及浓缩设施。
[0005] 再次,现有充填料浆制备系统在运行过程中,胶结料仓内的胶结料易产生潮解、板 结,出现堵料、悬料或下料不畅的现象;胶结料下料过程中亦存在跑灰、外溢现象,影响工作 环境;充填料浆的搅拌也存在不均匀,效果不佳,流动性不好的问题。同时,充填料浆制备系 统在运行过程中,难免会遇到一些意外情况。例如,当出现停电、设备故障等现象需要停止 系统运行时,必须对部分制备设备及充填料浆输送管道进行冲洗,以防堵管、挂壁;有时甚 至需要排空尾砂浆浓缩及存储设施内的尾砂,排出的需要另行排弃;在停电时,采用栗送的 供水系统将完全失去作用。
发明内容
[0006] 本发明的目的旨在至少解决现有技术中的上述问题之一。
[0007] 为此,本发明提出了一种适用于大规模开采矿山的全粒级尾砂胶结充填料浆连续 制备系统,所采取的技术方案为:
[0008] 本发明的全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,其特征在于:主要由尾砂浆汇 集缓冲给料装置、深锥浓密机、絮凝剂制备及投加装置、底流渣浆栗、胶结料储仓、胶结料计 量及输送装置、压气系统、供水系统、充填事故池、搅拌系统和充填料浆输出管道组成;
[0009] 所述尾砂浆汇集缓冲给料装置的进口与选矿厂的尾砂浆输送管道连接,尾砂浆汇 集缓冲给料装置的出口通过尾砂浆浓度及流量监测管道与深锥浓密机的进料口连接,尾砂 浆汇集缓冲给料装置的溢流口通过尾砂浆溢流管道及事故沟与充填事故池相连;
[0010] 所述絮凝剂制备及投加装置的进水口与厂区新水管道相连,絮凝剂制备及投加装 置的出料口通过絮凝剂输送管道与深锥浓密机上部的絮凝剂添加口相连;
[0011] 所述深锥浓密机的底部出料口与底流渣浆栗的吸入口相连,深锥浓密机的底部排 空口通过事故排空管道及事故沟与充填事故池相连,深锥浓密机的溢流口于深锥浓密机溢 流水管道相连;所述深锥浓密机溢流水管道一方面至选矿厂环水池,另一方面与供水系统 的生产水进水口相连;;
[0012] 所述底流渣浆栗一方面通过尾砂浆底流循环管道与深锥浓密机的内循环口相连, 另一方面通过尾砂浆底流输送管道与搅拌系统的尾砂浆进料口连接;所述胶结料储仓的底 部出料口与胶结料计量及输送装置的进料口相连;所述胶结料计量及输送装置的出料口通 过胶结料下料管与搅拌系统的胶结料进料口相连;
[0013] 所述压气系统一方面通过压气管道与胶结料储仓的胶结料气力输送管道相连,另 一方面通过压气管道与胶结料储仓底部料斗上的助流防堵装置相连;
[0014] 所述供水系统的新水进口与厂区新水管道相连,供水系统的生产水进口与深锥浓 密机溢流水管道相连,供水系统的出口一方面通过供水管道与搅拌系统的进水口相连,另 一方面通过供水管道与尾砂浆底流输送管道的冲洗口相连;
[0015] 所述充填事故池的排料口通过尾砂浆回收利用管道与尾砂浆汇集缓冲给料装置 的尾砂浆回收口相连;所述搅拌系统的出口与充填料浆输送管道连接。
[0016] 本发明进一步包括自动控制单元。
[0017] 进一步,本发明所述的胶结料储仓包括胶结料储仓本体、除尘器、散装胶结料罐 车、胶结料气力输送管道、过滤箱、料位检测及报警装置和助流防堵装置;
[0018] 所述的胶结料气力输送管道顶端与设在胶结料储仓本体顶部的过滤箱相连,底端 与散装胶结料罐车的出料口相连;所述的过滤箱将气力输送来的结块的胶结料过滤并清除 掉;
[0019] 在所述的胶结料储仓本体顶部设有料位检测及报警装置,所述的料位检测及报警 装置为雷达料位计,上述雷达料位计与自动控制单元相接;
[0020] 除尘器设置在所述的胶结料储仓本体的顶部,助流防堵装置设置在所述的胶结料 储仓本体底部的锥形料斗上,所述的助流防堵装置为声波清灰器。
[0021] 所述的压气系统,包括空压机、与此空压机连接的储气罐、与此储气罐连接的冷冻 式干燥机和与此冷冻式干燥机连接的压气管道。
[0022] 所述的供水系统,包括蓄水池、供水栗、备用高位水箱、水池液位检测装置、水箱液 位检测装置和供水管道,所述供水管道上依次设有电动闸阀、电磁流量计和电动调节阀,上 述水池液位检测装置、水箱液位检测装置、电动闸阀、电磁流量计和电动调节阀均与自动控 制单元相接,用于对供水管道中的水进行检测和流量控制。
[0023] 所述尾砂浆浓度及流量监测管道依次设有超声波密度计和电磁流量计,上述超声 波密度计和电磁流量计与自动控制单元相接,用于对尾砂浆浓度及流量监测管道中的尾砂 浆进行浓度和流量检测。
[0024] 所述絮凝剂输送管道上依次设有电动闸阀、超声波密度计、电磁流量计和电动调 节阀,上述电动闸阀、超声波密度计、电磁流量计和电动调节阀均与自动控制单元相连接, 用于对絮凝剂输送管道中的絮凝剂溶液进行检测和流量控制。
[0025] 所述的尾砂浆底流输送管道依次设有电动闸阀、γ射线浓度计、电磁流量计和电 动调节阀,上述电动闸阀、γ射线浓度计、电磁流量计和电动调节阀均与自动控制单元相连 接,用于对尾砂浆底流输送管道中的尾砂浆进行检测和流量控制。
[0026] 所述的充填事故池,包括事故池、液下渣浆栗和事故池液位检测装置;液下渣浆栗 和事故池液位检测装置与自动控制单元相连接。
[0027] 所述的搅拌系统采用两级搅拌,由高浓度搅拌槽和高效活化搅拌机组成。
[0028] 本发明一种制全粒级尾砂胶结充填料衆连续制备工艺,其特征在于:
[0029] 本发明采用全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,所述的制备工艺流程如下:
[0030] 将选矿厂产的浓度为12%〜15%的尾砂浆用渣浆栗输送至尾砂浆汇集缓冲给料 装置,尾砂浆经汇集缓冲给料装置减压至〇. 〇3MPa消能后给入深锥浓密机,并通过絮凝剂制 备及投加装置向深锥浓密机内加入絮凝剂,其絮凝剂的加入量按5〜20g/t ·尾砂浆,经过 深锥浓密机浓密后获得浓度为65〜75 %的高浓度尾砂浆;
[0031] 当需对井下采空区充填时,深锥浓密机底流出浓度为65〜75 %的高浓度尾砂浆通 过底流渣浆栗输送至高浓度搅拌槽,流量由底流渣浆栗变频控制,并通过尾砂浆底流输送 管道上的电动调节阀进行微调,深锥浓密机的溢流水一部分进入蓄水池用于供水系统,另 一部分排回选矿厂循环利用,胶结材料通过压缩空气输入胶结料储仓,仓内胶结材料由胶 结料计量及输送装置计量进行计量,高浓度尾砂浆和胶结材料按照质量比1:5〜40输送至 搅拌系统,并加水进行搅拌,制成浓度为65〜75 %的高浓度全粒级尾砂胶结充填料浆,再通 过充填料浆输出管道送至井下采空区进行充填。
[0032] 与现有技术相比,本发明的充填料浆连续制备系统及其制备工艺至少具有下列优 占.
[0033] 1、采用深锥浓密机替代选矿厂浓缩池和立式砂仓,作为尾砂浆的存储及浓缩设 备,选矿厂不需要额外设置浓缩池,与选矿厂浓缩池相比,占地面积小,处理量更大,浓缩效 率更高,底流浓度高;与立式砂仓相比,深锥浓密机的容积大,浓缩效率更高,底流浓度高且 稳定,流量大,可控可调,溢流水水质好,自动化程度高;减少了系统的占地面积和征地费 用,进而减少了生产投入,缩短基建周期;
[0034] 2、采用尾砂浆汇集缓冲给料装置对来料(全粒级)尾砂浆进行汇集混合,减压消 能,减少了入料冲击力,使尾砂浆与絮凝剂在深锥浓密机内接触地更充分,尾砂沉降和浓缩 效果更佳,尾砂浆浓缩后溢流水的水质更好,溢流水中固体物含量小于等于200PPM;
[0035] 3、深锥浓密机的自动化程度高,底流采用渣浆栗输送,变频控制,可实现连续、稳 定、大流量放砂;
[0036] 4、搅拌系统采用二级搅拌,通过采用大流量搅拌设备,可制备出搅拌均匀的大流 量、高浓度充填料浆,单套制备系统制备能力最大可达到200m3/h;
[0037] 5、通过γ射线浓度计和电磁流量计及电动流量调节阀分别对深锥浓密机底流的 尾砂浆浓度检测,对流量进行检测及调节,通过粉体稳流定量给料螺旋控制水泥的输送量, 通过电磁流量计和电动流量调节阀对进入搅拌系统的水量进行检测和调节,最终配合实现 对搅拌后的料浆浓度和流量的控制,制备出所需的不同浓度、不同流量的充填料浆;
[0038] 6、系统简单,制备过程的自动化程度高,操作方便,可实现充填料浆的连续制备和 自动化控制,事故应急措施齐全,工人劳动强度明显降低,工作环境没有粉尘污染。
附图说明
[0039] 图1为本发明的充填料浆连续制备系统结构示意图;
[0040] 图2为图1中深锥浓密机前的结构示意图;
[0041] 图3为图1中胶结料储仓的结构示意图;
[0042] 图4为图1中压气系统的结构示意图;
[0043] 图5为图1中供水系统的结构示意图;
[0044] 图6为图1中搅拌系统的结构示意图;
[0045] 图7为图1中充填事故池的结构示意图。
具体实施方式
[0046] 图中标记为:
[0047] 1、尾砂浆汇集缓冲给料装置,2、深锥浓密机,3、絮凝剂制备及投加装置,4、底流渣 浆栗,5、胶结料储仓,6、胶结料计量及输送装置,7、压气系统,8、供水系统,9、充填事故池, 10、搅拌系统,11、充填料浆输出管道,12、选矿厂的尾砂浆输送管道,13、尾砂浆浓度及流量 监测管道,14、尾砂浆溢流管道,15、事故沟,16、厂区新水管道,17、絮凝剂输送管道,18、事 故排空管道,19、尾砂浆底流循环管道,20、尾砂浆底流输送管道,21、胶结料下料管,22、压 气管道,23、气力输送管道,24、助流防堵装置,25、深锥浓密机溢流水管道,26、供水管道, 27、尾砂浆回收利用管道,28、除尘器,29、过滤箱,30、料位检测及报警装置,31、散装胶结料 罐车,32、空压机,33、储气罐,34、冷冻式干燥机,35、蓄水池,36、供水栗,37、水栗吸水管, 38、备用高位水箱,39、高浓度搅拌槽,40、充填料浆过渡管道,41、高速活化搅拌机,42、充填 料浆事故排空管道,43、搅拌槽料位检测装置,44、电动闸阀,45、γ射线浓度计,46、电磁流 量计,47、电动流量调节阀,48、电动闸阀,49、电磁流量计,50、电动流量调节阀,51、电动闸 阀,52、超声波密度计,53、电磁流量计,54、电动闸阀,55、超声波密度计,56、电磁流量计, 57、电动流量调节阀,58、水池液位检测装置,59、水箱液位检测装置,60、液下渣浆栗,61、事 故池液位检测装置。
[0048] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0049] 如图1至图7所示,本发明的全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,其特征在于: 主要由尾砂浆汇集缓冲给料装置1、深锥浓密机2、絮凝剂制备及投加装置3、底流渣浆栗4、 胶结料储仓、胶结料计量及输送装置6、压气系统7、供水系统8、充填事故池9、搅拌系统10和 充填料浆输出管道11组成;利用深锥浓密机替代选矿厂浓缩池和立式砂仓,作为全粒级尾 砂的存储和浓缩设备,
[0050] 所述尾砂浆汇集缓冲给料装置1的进口与选矿厂的尾砂浆输送管道12连接,尾砂 浆汇集缓冲给料装置的出口通过尾砂浆浓度及流量监测管道13与深锥浓密机2的进料口连 接,砂浆汇集缓冲给料装置的溢流口通过尾砂浆溢流管道14及事故沟15与充填事故池9相 连;
[0051] 所述絮凝剂制备及投加装置3的进水口与厂区新水管道16相连,絮凝剂制备及投 加装置的出料口通过絮凝剂输送管道17与深锥浓密机2上部的絮凝剂添加口相连;
[0052] 所述深锥浓密机2的底部出料口与底流渣浆栗4的吸入口相连,深锥浓密机的底部 排空口通过事故排空管道18及事故沟15与充填事故池9相连,深锥浓密机的溢流口于深锥 浓密机溢流水管道25相连;所述深锥浓密机溢流水管道25—方面至选矿厂环水池,另一方 面与供水系统8的生产水进水口相连;;
[0053] 所述底流渣浆栗4 一方面通过尾砂浆底流循环管道19与深锥浓密机2的内循环口 相连,另一方面通过尾砂浆底流输送管道20与搅拌系统10的尾砂浆进料口连接;所述胶结 料储仓5的底部出料口与胶结料计量及输送装置6的进料口相连;所述胶结料计量及输送装 置6的出料口通过胶结料下料管21与搅拌系统10的胶结料进料口相连;本发明所述的胶结 料计量及输送装置6为粉体稳流定量给料螺旋,用于从胶结料储仓接收胶结材料,并将胶结 材料计量后输送至搅拌系统,由于采用了密封结构,减少了粉尘外扬。
[0054] 所述压气系统7—方面通过压气管道22与胶结料储仓的胶结料气力输送管道23相 连,另一方面通过压气管道22与胶结料储仓5底部料斗上的助流防堵装置24相连;
[0055] 所述供水系统8的新水进口与厂区新水管道16相连,供水系统的生产水进口与深 锥浓密机溢流水管道25相连,供水系统的出口一方面通过供水管道26与搅拌系统10的进水 口相连,另一方面通过供水管道26与尾砂浆底流输送管道20的冲洗口相连;
[0056] 所述充填事故池9排料口通过尾砂浆回收利用管道27与尾砂浆汇集缓冲给料装置 1的尾砂浆回收口相连;所述搅拌系统10的出口与充填料浆输送管道11连接。
[0057] 本发明还包括自动控制单元。
[0058] 所述的胶结料储仓包括胶结料储仓本体5,设置在所述的胶结料储仓本体5顶部的 除尘器,与胶结料气力输送管道、过滤箱、料位检测及报警装置和助流防堵装置;散装胶结 料罐车。
[0059] 所述的胶结料气力输送管道23顶端与设在胶结料储仓本体5顶部的过滤箱29相 连,底端与散装胶结料罐车31的出料口相连;所述的过滤箱29将气力输送来的结块的胶结 料过滤并清除掉。
[0060] 在所述的胶结料储仓本体5顶部设有料位检测及报警装置30,所述的料位检测及 报警装置30为雷达料位计,上述雷达料位计与自动控制单元相接。
[0061] 除尘器28设置在所述的胶结料储仓本体5的顶部,防止胶结料外溢,并将回收的胶 结材料送回胶结料储仓内,助流防堵装置24设置在所述的胶结料储仓本体5底部的锥形料 斗上,本发明所述的助流防堵装置24为声波清灰器,防止仓内胶结料板结,发生堵料、悬料 和下料不畅等现象。
[0062] 所述的压气系统7,包括空压机32、与此空压机连接的储气罐33、与此储气罐连接 的冷冻式干燥机34和与此冷冻式干燥机连接的压气管道,用于向胶结料仓内气力输送胶结 料,同时作为胶结料仓助流防堵装置24的动力源,其储气罐(33)的基础标高均为0. lm。
[0063] 所述的供水系统8,包括蓄水池35、供水栗36、备用高位水箱38、水池液位检测装置 58、水箱液位检测装置59和供水管道26,所述供水管道26上依次设有电动闸阀48、电磁流量 计49和电动调节阀50,上述水池液位检测装置58、水箱液位检测装置59、电动闸阀48、电磁 流量计49和电动调节阀50均与自动控制单元相接,用于对供水管道26中的水进行检测和流 量控制。
[0064] 所述尾砂浆浓度及流量监测管道13依次设有超声波密度计52和电磁流量计53,上 述超声波密度计52和电磁流量计53与自动控制单元相接,用于对尾砂浆浓度及流量监测管 道13中的尾砂浆进行浓度和流量检测。
[0065] 所述絮凝剂输送管道17上依次设有电动闸阀54、超声波密度计55、电磁流量计56 和电动调节阀57,上述电动闸阀54、超声波密度计55、电磁流量计56和电动调节阀57均与自 动控制单元相连接,用于对絮凝剂输送管道17中的絮凝剂溶液进行检测和流量控制。
[0066] 所述的尾砂浆底流输送管道20依次设有电动闸阀44、γ射线浓度计45、电磁流量 计46和电动调节阀47,上述电动闸阀44、γ射线浓度计45、电磁流量计46和电动调节阀47均 与自动控制单元相连接,用于对尾砂浆底流输送管道20中的尾砂浆进行检测和流量控制。
[0067] 所述的充填事故池9,包括事故池9、液下渣浆栗60和事故池液位检测装置61;液下 渣浆栗60和事故池液位检测装置61与自动控制单元相连接。其充填事故池9用于接受事故 排放的尾砂浆;所述液下渣浆栗60用于将事故池内的尾砂浆输送至尾砂浆汇集缓冲给料装 置中,二次利用。
[0068] 所述的搅拌系统10采用两级搅拌,由高浓度搅拌槽39和高效活化搅拌机41组成。 高浓度搅拌槽39和高效活化搅拌机41分别接收来自底尾砂浆底流输送管道20的浓缩后尾 砂浆、胶结料计量及输送装置6及胶结料下料管21的胶结材料和供水系统8的水,以便将尾 砂浆和胶结材料混合并搅拌成要求浓度、混合均匀、流动性好的充填料浆。
[0069] 本发明一种制全粒级尾砂胶结充填料衆连续制备工艺,其特征在于:
[0070] 本发明采用全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,所述的制备工艺流程如下:
[0071] 来自选矿厂的尾砂浆浓度为12%〜15%,流量为1340〜1710m3/h,采用三条尾砂 浆输送管道12输送,经尾砂浆汇集缓冲装置1进行汇集混合,减压至0.03MPa消能后给入深 锥浓密机,并通过絮凝剂制备及投加装置向深锥浓密机内加入絮凝剂,其絮凝剂的加入量 按5〜20g/t ·尾砂浆,其尾砂浆汇集缓冲装置1的基础标高为18.3m,所述的絮凝剂制备及 投加装置3的基础标高为0. lm。
[0072] 所述的底流渣浆栗4在正常工作时,将深锥浓密机2底部浓缩后的尾砂浆通过尾砂 浆底流输送管道20输送至搅拌系统10;在进料初期及故障处理时,将深锥浓密机2底部浓缩 后的尾砂浆通过尾砂浆底流循环管道19输送至深锥浓密机2中部的内循环口,进行内部循 环;浓度为的65〜75%高浓度尾砂浆在尾砂浆底流输送管道20中的流量为150〜200m3/h。
[0073] 本发明深锥浓密机2的基础标高为0.1m,机顶标高为20.7m。所述的深锥浓密机溢 流水管道25中溢流水流量为1160〜1540m3/h,浊度为200PPM。
[0074] 当需对井下采空区充填时,深锥浓密机底流出浓度为65〜75 %的高浓度尾砂浆通 过底流渣浆栗输送至高浓度搅拌槽,流量由底流渣浆栗变频控制,并通过尾砂浆底流输送 管道上的电动调节阀进行微调,深锥浓密机的溢流水一部分进入蓄水池用于供水系统,另 一部分排回选矿厂循环利用,胶结材料通过压缩空气输入胶结料储仓,仓内胶结材料由胶 结料计量及输送装置计量进行计量,高浓度尾砂浆和胶结材料按照质量比1:5〜40输送至 搅拌系统,并加水进行搅拌,制成浓度为65〜75 %的高浓度全粒级尾砂胶结充填料,再通过 充填料浆输出管道送至井下采空区进行充填。
[0075] 其胶结材料选用P. C42.5R复合硅酸盐水泥。
[0076] 可选地,在混合和搅拌尾砂浆、胶结料时,通过电子自动计量装置进行调节,可实 施不同灰砂比的胶结充填;亦可以通过调节向其内补加水的用量以便调节充填料浆的浓 度。
[0077] 根据本发明实施例的充填工艺,由于采用尾砂浆汇集缓冲给料装置,在不改变来 料浓度及流量的情况下,将来料尾砂浆汇集混合,并起到了减压消能的作用,减少了入料冲 击力,使深锥浓密机内尾砂浆与絮凝剂接触的更加充分,沉降、浓缩的效果更佳,溢流水水 质更好,溢流水中固体物含量小于等于200PPM。
[0078] 下表示出了本发明采用全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统制备全粒级尾砂 胶结充填料浆的具体实施例。上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体 实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质 性的改进,或者未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明 的保护范围之内。
Figure CN105834012BD00121

Claims (10)

1. 一种全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,其特征在于:主要由尾砂浆汇集缓冲 给料装置(1)、深锥浓密机(2)、絮凝剂制备及投加装置(3)、底流渣浆栗(4)、胶结料储仓、胶 结料计量及输送装置(6)、压气系统(7)、供水系统(8)、充填事故池(9)、搅拌系统(10)和充 填料浆输出管道(11)组成; 所述尾砂浆汇集缓冲给料装置(1)的进口与选矿厂的尾砂浆输送管道(12)连接,尾砂 浆汇集缓冲给料装置的出口通过尾砂浆浓度及流量监测管道(13)与深锥浓密机(2)的进料 口连接,砂浆汇集缓冲给料装置的溢流口通过尾砂浆溢流管道(14)及事故沟(15)与充填事 故池(9)相连; 所述絮凝剂制备及投加装置(3)的进水口与厂区新水管道(16)相连,絮凝剂制备及投 加装置的出料口通过絮凝剂输送管道(17)与深锥浓密机(2)上部的絮凝剂添加口相连; 所述深锥浓密机(2)的底部出料口与底流渣浆栗(4)的吸入口相连,深锥浓密机的底部 排空口通过事故排空管道(18)及事故沟(15)与充填事故池(9)相连,深锥浓密机的溢流口 与深锥浓密机溢流水管道(25)相连;所述深锥浓密机溢流水管道(25) —方面至选矿厂环水 池,另一方面与供水系统(8)的生产水进水口相连; 所述底流渣浆栗(4) 一方面通过尾砂浆底流循环管道(19)与深锥浓密机(2)的内循环 口相连,另一方面通过尾砂浆底流输送管道(20)与搅拌系统(10)的尾砂浆进料口连接;所 述胶结料储仓(5)的底部出料口与胶结料计量及输送装置(6)的进料口相连;所述胶结料计 量及输送装置(6)的出料口通过胶结料下料管(21)与搅拌系统(10)的胶结料进料口相连; 所述压气系统(7) —方面通过压气管道(22)与胶结料储仓(5)的胶结料气力输送管道 (23)相连,另一方面通过压气管道(22)与胶结料储仓(5)底部料斗上的助流防堵装置(24) 相连; 所述供水系统(8)的新水进口与厂区新水管道(16)相连,供水系统的生产水进口与深 锥浓密机溢流水管道(25)相连,供水系统的出口 一方面通过供水管道(26)与搅拌系统(10) 的进水口相连,另一方面通过供水管道(26)与尾砂浆底流输送管道(20)的冲洗口相连; 所述充填事故池(9)的排料口通过尾砂浆回收利用管道(27)与尾砂浆汇 集缓冲给料装置(1)的尾砂浆回收口相连;所述搅拌系统(10)的出口与充填料浆输送 管道(11)连接。
2. 根据权利要求1所述的全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,其特征在于,进一步 包括自动控制单元。
3. 根据权利要求1所述的全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,其特征在于所述的 胶结料储仓包括胶结料储仓本体、除尘器、散装胶结料罐车、胶结料气力输送管道、过滤箱、 料位检测及报警装置和助流防堵装置; 所述的胶结料气力输送管道(23)顶端与设在胶结料储仓本体顶部的过滤箱(29)相连, 底端与散装胶结料罐车(31)的出料口相连;所述的过滤箱(29)将气力输送来的结块的胶结 料过滤并清除掉; 在所述的胶结料储仓本体顶部设有料位检测及报警装置(30),所述的料位检测及报警 装置(30)为雷达料位计,上述雷达料位计与自动控制单元相接; 除尘器(28)设置在所述的胶结料储仓本体的顶部,助流防堵装置(24)设置在所述的胶 结料储仓本体底部的锥形料斗上,所述的助流防堵装置(24)为声波清灰器。
4. 根据权利要求1所述的全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,其特征在于所述的 压气系统(7),包括空压机(32)、与此空压机连接的储气罐(33)、与此储气罐连接的冷冻式 干燥机(34)和与此冷冻式干燥机连接的压气管道。
5. 根据权利要求1所述的全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,其特征在于所述的 供水系统(8),包括蓄水池(35)、供水栗(36)、备用高位水箱(38)、水池液位检测装置(58)、 水箱液位检测装置(59)和供水管道(26),所述供水管道(26)上依次设有电动闸阀(48)、电 磁流量计(49)和电动调节阀(50),上述水池液位检测装置(58)、水箱液位检测装置(59)、电 动闸阀(48)、电磁流量计(49)和电动调节阀(50)均与自动控制单元相接,用于对供水管道 (26)中的水进行检测和流量控制。
6. 根据权利要求1所述的全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,其特征在于所述尾 砂浆浓度及流量监测管道(13)依次设有超声波密度计(52)和电磁流量计(53),上述超声波 密度计(52)和电磁流量计(53)与自动控制单元相接,用于对尾砂浆浓度及流量监测管道 (13)中的尾砂浆进行浓度和流量检测。
7. 根据权利要求1所述的全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,其特征在于所述絮 凝剂输送管道(17)上依次设有电动闸阀(54)、超声波密度计(55)、电磁流量计(56)和电动 调节阀(57),上述电动闸阀(54)、超声波密度计(55)、电磁流量计(56)和电动调节阀(57)均 与自动控制单元相连接,用于对絮凝剂输送管道(17)中的絮凝剂溶液进行检测和流量控 制; 所述的尾砂浆底流输送管道(20)依次设有电动闸阀(44)、γ射线浓度计(45)、电磁流 量计(46)和电动调节阀(47),上述电动闸阀(44)、γ射线浓度计(45)、电磁流量计(46)和电 动调节阀(47)均与自动控制单元相连接,用于对尾砂浆底流输送管道(20)中的尾砂浆进行 检测和流量控制。
8. 根据权利要求1所述的全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,其特征在于所述的 充填事故池(9),包括充填事故池(9)、液下渣浆栗(60)和事故池液位检测装置(61);液下渣 浆栗(60)和事故池液位检测装置(61)与自动控制单元相连接。
9. 根据权利要求1所述的全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统,其特征在于所述的 搅拌系统(10)采用两级搅拌,由高浓度搅拌槽(39)和高效活化搅拌机(41)组成。
10. —种全粒级尾砂胶结充填料楽;连续制备工艺,其特征在于: 采用如权利要求1-9中任何一项所述的充填料浆连续制备系统,所述的制备工艺流程 如下: 将选矿厂产的浓度为12%~15%的尾砂浆用渣浆栗输送至尾砂浆汇集缓冲给料装置,尾 砂浆经汇集缓冲给料装置减压至0. 〇3MPa消能后给入深锥浓密机,并通过絮凝剂制备及投 加装置向深锥浓密机内加入絮凝剂,其絮凝剂的加入量按5〜20g/t ·尾砂浆,经过深锥浓密 机浓密后获得浓度为65~75%的高浓度尾砂浆; 当需对井下采空区充填时,深锥浓密机底流出浓度为65~75%的高浓度尾砂浆通过底流 渣浆栗输送至高浓度搅拌槽,流量由底流渣浆栗变频控制,并通过尾砂浆底流输送管道上 的电动调节阀进行微调,深锥浓密机的溢流水一部分进入蓄水池用于供水系统,另一部分 排回选矿厂循环利用,胶结材料通过压缩空气输入胶结料储仓,仓内胶结材料由胶结料计 量及输送装置计量进行计量,高浓度尾砂浆和胶结材料按照质量比1:5〜40输送至搅拌系 统,并加水进行搅拌,制成浓度为65~75%的高浓度全粒级尾砂胶结充填料浆,再通过充填料 浆输出管道送至井下采空区进行充填。
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