CN107762555A - 一种干砂制备装置及干砂填充系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种干砂制备装置及干砂填充系统，属于采空区填充技术领域。干砂制备装置包括支架、底座、第一筛板、第二筛板、盛装槽和振动件，支架与底座通过减震机构连接，振动件安装于支架；第一筛板与支架连接，第一筛板具有多个台阶，多个台阶的高度沿预设方向依次降低；第二筛板沿预设方向倾斜设置并与水平面的夹角为5‑10°；第一筛板、第二筛板和盛装槽沿支架的高度依次设置；第一筛板在预设方向的端部连接第一引流件，第一引流件与第一筛板成锐角；第二筛板在预设方向的端部连接第二引流件，第二引流件与第二筛板成锐角；盛装槽固定于底座，第一引流件和第二引流件可将砂石中的水引流至盛装槽。其可以有效地对砂浆进行脱水得到干砂。

Description

一种干砂制备装置及干砂填充系统

技术领域

本发明涉及采空区填充技术领域，具体而言，涉及一种干砂制备装置及干砂填充系统。

背景技术

井下采空区的充填是矿山生产工艺中最重要的一环之一，充井下采空区填质量的优劣对于矿山，尤其是步入深部开采的矿山，在控制地压，提高资源回收率，降低矿石贫化与损失等涉及矿山经济效益等方面起着关键性作用。

在一般矿产中，例如山东黄金集团股份有限公司大柳行金矿，由于其井口众多、分布无序，因此在充填时，难以达到集约式采空区回填。若每个井口各建一充填站，其成本将会显著提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干砂制备装置，其可以有效地对砂浆进行脱水得到干砂。

本发明的另一目的在于提供一种干砂填充系统，其可以避免每个进口建立充填站，通过该干砂填充系统，可有效地协调各井口的充填料将需要，降低填充成本。

本发明是这样实现的：

一种干砂制备装置，其包括支架、底座、第一筛分机构、第二筛分机构、盛装槽和振动件，支架与底座通过减震机构连接，振动件安装于支架；第一筛分机构包括第一筛板，第一筛板与支架连接，第一筛板具有多个台阶，多个台阶的高度沿预设方向依次降低；第二筛分机构包括第二筛板，第二筛板沿预设方向倾斜设置并与水平面的夹角为5-10°；第一筛板、第二筛板和盛装槽沿支架的高度依次设置；第一筛板在预设方向的端部连接有第一引流件，第一引流件与第一筛板成锐角；第二筛板在预设方向的端部连接有第二引流件，第二引流件与第二筛板成锐角；盛装槽固定于底座，第一引流件和第二引流件可将砂石中的水引流至盛装槽。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

第一引流件呈板状，第一引流件设置有第一凹槽，第一筛板的端部设置有第一凹部，第一凹槽与第一凹部对应。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

第一凹槽的截面为圆弧状。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

第一引流件与第一筛板成30°-60°的夹角。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

第二引流件成板状，第二引流件设置有第二凹槽，第二筛板的端部设置有第二凹部，第二凹槽与第二凹部对应。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

第二引流件与第二筛板成30°-60°的夹角。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

减震机构包括与底座连接的支撑座以及与支撑座固定的弹性伸缩件，弹性伸缩件与支架连接。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

弹性伸缩件为弹簧。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

振动件包括多个振动电机，多个振动电机阵列排布于支架。

一种干砂填充系统，其包括分级泵、旋流器、上述的干砂制备装置、造浆装置及管网；分级泵将尾砂输送至旋流器进行分级，旋流器的底流经干砂制备装置处理后得到干砂，将干砂运输至造浆装置中与水混合进行造浆后，再经过管网自留到井下采空区进行填充。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的干砂制备装置及干砂填充系统，分级泵将尾砂输送至旋流器进行分级，旋流器的底流流向干砂制备装置的第一筛板上，由于第一筛板具有多个台阶，且多个台阶的高度沿预设方向依次降低，则在振动件的作用下，支架产生振动，带动第一筛板也产生振动，第一筛板分离出来的砂产品在振动作用下沿预设方向移动，由于多个台阶的作用，砂产品会更容易向前推进，且每经过一个台阶，砂产品经过振动向下推进，砂产品被重新打散，不易堆积，因而更有利于砂产品进行筛分、脱水。经第一筛板筛分后的砂，粗砂被截留在第一筛板上，细沙和部分水漏在第二筛板上，由于第二筛板倾斜设置并与水平面的夹角为5-10°，且细沙经第二筛板筛分，在加上振动作用，细沙也沿预设方向向前推进，在推进的过程中，细沙被逐渐筛分、脱水，水和部分细沙被过滤至盛装槽中。经第一筛板和第二筛板筛分后的砂产品由于是推进着前进，第一筛板和第二筛板上的砂产品可以在第一筛板和第二筛板的端部被收集到运输车辆中，其中残留的水被推进到第一筛板和第二筛板的端部，由于第一筛板在预设方向的端部连接有第一引流件，第二筛板在预设方向的端部连接有第二引流件，则在第一引流件和第二引流件的作用下引流至盛装槽，与盛装槽中的细沙、水混合。该干砂制备装置可以有效地对砂料进行脱水得到干砂。脱水后的细沙和水可以利用其它设备进行进一步地筛分、收集。

经干砂制备装置处理后得到干砂，被运输至造浆装置中与水混合进行造浆后，再经过管网自留到井下采空区进行填充。其可以避免每个进口建立充填站，通过该干砂填充系统，可有效地协调各井口的充填料将需要，降低填充成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1是本发明实施例提供的干砂制备装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的干砂制备装置的结构示意图；

图3是图1中第一筛板和第一引流件的示意图；

图4是图1中第二筛板和第二引流件的示意图；

图5是本发明实施例中的干砂填充系统的结构示意图。

图标：10-干砂填充系统；100-分级泵；200-旋流器；300-干砂制备装置；310-支架；320-底座；330-第一筛板；331-台阶；332-第一凹部；333-第一引流件；3331-第一凹槽；340-第二筛板；341-第二引流件；341a-第二凹槽；342-第二凹部；350-盛装槽；360-振动件；370-减震机构；371-支撑座；372-弹性伸缩件；400-输送带；500-铲机；600-运输车；700-造浆装置；710-漏斗；720-搅拌桶；800-井下采空区；900-水池。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“高度”、“上”、“下”、“水平”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上方”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“上方”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

实施例

本实施例提供一种干砂制备装置300，请参照图1和图2。

干砂制备装置300包括支架310、底座320、第一筛分机构、第二筛分机构、盛装槽350和振动件360。其中支架310与底座320通过减震机构370连接，振动件360安装于支架310上。

第一筛分机构包括第一筛板330，第一筛板330与支架310连接，第一筛板330具有多个台阶331，多个台阶331的高度沿预设方向依次降低。其中，预设方向用X表示。

第二筛分机构包括第二筛板340，第二筛板340沿预设方向倾斜设置并与水平面的夹角为5-10°；第一筛板330和第二筛板340沿支架310的高度依次设置。其中第一筛板330位于第二筛板340的上方，第二筛板340在盛装槽350的上方，第一筛板330的筛孔孔径大于第二筛板340的筛孔孔径。

第一筛板330在预设方向的端部连接有第一引流件333，第一引流件333与第一筛板330成锐角；第二筛板340在预设方向的端部连接有第二引流件341，第二引流件341与第二筛板340成锐角；盛装槽350固定于底座320，第一引流件333和第二引流件341可将砂石中的水引流至盛装槽350。

将需要处理的砂置于该干砂制备装置300的第一筛板330上，由于第一筛板330具有多个台阶331，且多个台阶331的高度沿预设方向依次降低，则在振动件360的作用下，支架310产生振动，带动第一筛板330也产生振动，第一筛板330分离出来的砂产品在振动作用下沿预设方向移动，由于多个台阶331的作用，砂产品会更容易向前推进，且每经过一个台阶331，砂产品经过振动向下推进，砂产品被重新打散，不易堆积，因而更有利于砂产品进行筛分、脱水。经第一筛板330筛分后的砂，粗砂被截留在第一筛板330上，细沙和部分水漏在第二筛板340上，由于第二筛板340倾斜设置并与水平面的夹角为5-10°，且细沙经第二筛板340筛分，在加上振动作用，细沙也沿预设方向向前推进，在推进的过程中，细沙被逐渐筛分、脱水，水和部分细沙被过滤至盛装槽350中。经第一筛板330和第二筛板340筛分后的砂产品由于是推进着前进，第一筛板330和第二筛板340上的砂产品可以在第一筛板330和第二筛板340的端部被收集到运输车600中，其中残留的水被推进到第一筛板330和第二筛板340的端部，由于第一筛板330在预设方向的端部连接有第一引流件333，第二筛板340在预设方向的端部连接有第二引流件341，则在第一引流件333和第二引流件341的作用下引流至盛装槽350，与盛装槽350中的细沙、水混合。该干砂制备装置300可以有效地对砂料进行脱水得到干砂。脱水后的细沙和水可以利用其它设备进行进一步地筛分、收集。

进一步地，请参照图3，在本实施例中，第一引流件333呈板状，第一引流件333设置有多个第一凹槽3331，第一筛板330的端部设置有多个第一凹部332，多个第一凹槽3331与多个第一凹部332对应。

截留在第一筛板330上的粗砂和水经振动推进到第一筛板330的端部，由于第一凹槽3331的作用，粗砂能够经相邻的第一凹部332间的位置落下，水可以通过第一凹部332流向带有第一凹槽3331的第一引流件333，第一引流件333将水引流至盛装槽350中。水、砂分离互不干扰，可以收集到更多的粗砂。

在本实施例中，第一凹槽3331的截面为圆弧状。在其他实施例中，第一凹槽3331的截面也可为矩形，梯形等，在本发明的实施中不做限定。

在本实施中，第一引流件333与第一筛板330成30°-60°的夹角。这样设置的好处是，在第一筛板330的端部更好地实现水、砂分离互不干扰，以便收集更多的粗砂。

进一步地，请参照图4，第二引流件341成板状，第二引流件341设置有多个第二凹槽341a，第二筛板340的端部设置有多个第二凹部342，多个第二凹槽341a与多个第二凹部342对应设置。

同样的，截留在第二筛板340上的细砂和水经振动推进到第二筛板340的端部，由于第二凹槽341a的作用，细砂能够经相邻的第二凹部342间的位置落下，水可以通过第二凹部342流向带有第二凹槽341a的第二引流件341，第二引流件341将水引流至盛装槽350中。水、砂分离互不干扰，可以收集到更多的细砂。

第二引流件341与第二筛板340成30°-60°的夹角。这样设置的好处是，在第二筛板340的端部更好地实现水、砂分离互不干扰，以便收集更多的粗砂。

进一步地，在本实施例中，减震机构370包括与底座320连接的支撑座371以及与支撑座371固定的弹性伸缩件372，弹性伸缩件372与支架310连接。减震机构370主要是为了改善支架310振动的平稳性。在本实施例中，弹性伸缩件372为弹簧。

进一步地，振动件360包括多个振动电机，多个振动电机阵列排布于支架310。这样设置的好处也是为了改善支架310振动的平横、稳定效果。

本实施例还提供一种干砂填充系统10，请参照图5，其包括分级泵100、旋流器200、上述的干砂制备装置300、造浆装置700及管网。

干砂原料来自矿山选厂，选厂的全尾砂通过分级泵100泵送至旋流器200中进行分级。全尾砂在旋流器200中充分分级后其底流流入干砂制备装置300中进行筛分、脱水后通过铲机500装车至运输车600中，运输车600将干砂运输至造浆装置700中与水混合进行造浆，再经过管网自留到井下采空区800，充填浆料在脱水密实后即可达到充填强度，完成采空区回填。

其中造浆装置700包括搅拌桶720和漏斗710，经过铲机500给料至漏斗710后通过输送带400添加至搅拌桶720。由水池900向搅拌桶720供水，并经过在搅拌桶720调浆后形成合适浓度的充填料浆。

通过独立的干砂制备装置300、干砂填充系统10，可以有效协调各井口的充填料浆需要，尽可能地减少充填站的数量，以达到资源集中化、集约化管理，减少管理成本、基建投入，降低充填成本，为矿山获取更多效益。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种干砂制备装置，其特征在于，其包括支架、底座、第一筛分机构、第二筛分机构、盛装槽和振动件，所述支架与所述底座通过减震机构连接，所述振动件安装于所述支架；所述第一筛分机构包括第一筛板，所述第一筛板与所述支架连接，所述第一筛板具有多个台阶，多个所述台阶的高度沿预设方向依次降低；所述第二筛分机构包括第二筛板，所述第二筛板沿所述预设方向倾斜设置并与水平面的夹角为5-10°；所述第一筛板、所述第二筛板和所述盛装槽沿所述支架的高度依次设置；所述第一筛板在所述预设方向的端部连接有第一引流件，所述第一引流件与所述第一筛板成锐角；所述第二筛板在所述预设方向的端部连接有第二引流件，所述第二引流件与所述第二筛板成锐角；所述盛装槽固定于所述底座，所述第一引流件和所述第二引流件可将砂石中的水引流至所述盛装槽。

2.根据权利要求1所述的干砂制备装置，其特征在于，所述第一引流件呈板状，所述第一引流件设置有第一凹槽，所述第一筛板的端部设置有第一凹部，所述第一凹槽与所述第一凹部对应。

3.根据权利要求2所述的干砂制备装置，其特征在于，所述第一凹槽的截面为圆弧状。

4.根据权利要求1-3任一项所述的干砂制备装置，其特征在于，所述第一引流件与所述第一筛板成30°-60°的夹角。

5.根据权利要求1所述的干砂制备装置，其特征在于，所述第二引流件成板状，所述第二引流件设置有第二凹槽，所述第二筛板的端部设置有第二凹部，所述第二凹槽与所述第二凹部对应。

6.根据权利要求5所述的干砂制备装置，所述第二引流件与所述第二筛板成30°-60°的夹角。

7.根据权利要求1所述的干砂制备装置，其特征在于，所述减震机构包括与所述底座连接的支撑座以及与支撑座固定的弹性伸缩件，所述弹性伸缩件与所述支架连接。

8.根据权利要求7所述的干砂制备装置，其特征在于，所述弹性伸缩件为弹簧。

9.根据权利要求1所述的干砂制备装置，其特征在于，所述振动件包括多个振动电机，多个所述振动电机阵列排布于所述支架。

10.一种干砂填充系统，其特征在于，其包括分级泵、旋流器、权利要求1-9任一项所述的干砂制备装置、造浆装置及管网；所述分级泵将尾砂输送至所述旋流器进行分级，所述旋流器的底流经所述干砂制备装置处理后得到干砂，将所述干砂运输至所述造浆装置中与水混合进行造浆后，再经过所述管网自留到井下采空区进行填充。