CN111734483A - 一种尾砂浓密系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿山尾砂充填技术领域，具体涉及一种尾砂浓密系统及其使用方法。本发明提供的尾砂浓密系统包括容纳装置、入料装置、搅拌耙装置、驱动装置、流态化造浆装置和排料装置；全尾砂浓密脱水时，尾砂浓密系统驱动搅拌耙装置启动运行，通过剪切尾砂絮团实现压缩与排水，同时可通过停止搅拌耙装置运行来进一步提高泥层高度，显著提高了浓缩效率及底流浓度，尾砂浓密系统的存储能力显著提升；由于流态化造浆装置能够使容纳腔内的尾砂流态化，因此在不充填或其它原因需要停机时，搅拌耙装置可以随时停止运行，能够实现尾砂浆长时间存储，进而实现了采充平衡调节。

Description

一种尾砂浓密系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及矿山尾砂充填技术领域，具体涉及一种尾砂浓密系统及其使用方法。

背景技术

全尾砂膏体充填是指以选厂排放的全尾砂为骨料，以水泥或其它新型胶凝材料为胶凝剂，混合搅拌制备成具有膏体流态的浆体充填井下采场的工艺技术，因具有充填料浆泌水少、离析小、充填体均匀等优点，被矿山充填方法应用。

充填浓度(质量浓度)是全尾砂膏体充填的关键技术指标，充填浓度越高，充填体质量越好。对此，将选厂排放的低浓度尾砂浆浓密脱水至高浓度或膏体尾砂浆是全尾砂膏体充填的核心工艺。目前，矿山尾砂浓密脱水主要有立式砂仓浓缩脱水工艺、深锥浓密机浓缩脱水工艺及机械过滤脱水工艺等。机械过滤脱水方式，流程复杂、脱水成本高，在我国矿山充填中应用较少，立式砂仓浓缩效率及底流浓度低，应用局限性也越来越大，深锥浓密机因具有浓缩底流浓度高、浓缩效率高、流程简单等优点而被广泛应用。

但是，深锥浓密机应用于矿山充填尾砂浓密时也具有以下缺点：

1)深锥浓密机应用于矿山充填尾砂浓密时压耙风险较高

深锥浓密机是一种重力沉降脱水设备，高径比大，内部具有驱动耙架结构。尾砂浓密过程中，驱动耙架低速转动，剪切深锥浓密机底部尾砂浆体絮团，以获得较高的底流浓度。矿山充填对深锥浓密机底流浓度要求较高，故其运行过程中泥层高度通常较高，高泥层状态下运行耙架转动时受到的扭矩很高，在尾砂特性、进料参数及其它工况条件变化时极易导致深锥浓密机压耙。

2)深锥浓密机不具备存储功能，制约矿山采充平衡调节

深锥浓密机理想运行工况为二十四小时连续进料与排料，泥层高度稳定，内部各物料层动态平衡。矿山充填通常不连续，一般为每天1-2班充填，主要原因是井下采场充填准备过程较长、充填体养护需要一定时间等，这在采场较小充填采矿法中更为显著，当深锥浓密机间隔运行时，存储在其内部的尾砂会凝固板结，深压缩层料浆屈服应力会不断增大且泥层高度波动较大极易导致压耙；当需要再次进行填料时，由于浓密机内部板结及尾砂沉降浓缩，导致耙架受到的阻力过大，无法转动，影响尾砂填充；因此现有的尾砂浓密设备无法适用于间隔充填的场景，难以满足所有类型矿山对于尾砂填充的需求，应用范围受到限制。

发明内容

(一)本发明所要解决的技术问题是：在高泥层状态下运行耙架，耙架在转动时受到的扭矩很高而出现压耙的问题；以及现有的尾砂浓密系统只能够连续不断地工作不能够存储。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明一方面实施例提供了一种包括：容纳装置、入料装置、搅拌耙装置、驱动装置、流态化造浆装置和排料装置；

所述容纳装置内形成容纳腔，所述入料装置与所述容纳腔连通用于向所述容纳腔内通入尾砂料浆，并对尾砂进行脱水；所述搅拌耙装置设于所述容纳腔内用于搅动所述容纳腔内的尾砂，并剪切、压缩尾砂絮团；所述驱动装置与所述搅拌耙装置相连，用于带动所述搅拌耙装置转动；所述流态化造浆装置与所述容纳腔连通用于将所述容纳腔内的尾砂流态化；所述排料装置与所述容纳腔连通，用于排出所述容纳腔内的尾砂。

进一步的，所述流态化造浆装置包括至少一个造浆管路和至少一个喷嘴，所述造浆管路和所述喷嘴位于所述容纳腔内；每个所述造浆管路上均设有至少一个所述喷嘴，所述造浆管路的一端与外部流体源连通，所述容纳装置的底部设有流体出口，所述流体出口处设有开关阀，所述造浆管路的另一端与所述流体出口连通，所述喷嘴用于向容纳腔内喷射流体，以使所述容纳腔内的尾砂流态化。

进一步的，所述流态化造浆装置还包括：位于所述容纳腔外侧的分水器和分风器，所述造浆管路包括相互独立的供水管和供风管，所述容纳腔内分别设有多个所述供水管和多个所述供风管；

所述分水器与外部水源连通，且所述分水器分别与多个所述供水管连通；所述分风器与外部风源连通，且所述分风器分别与多个所述供风管连通。

进一步的，所述分风器包括第一主管路和多个第一支管路，每个所述第一支管路的一端均与所述第一主管路连通，每个所述第一支管路的另一端用于连接一个所述供风管；

所述分水器包括第二主管路和第二支管路，每个所述第二支管路的一端分别与所述第二主管路连通，每个所述第二支管路另一端用于连接一个所述供水管；

所述第一主管路上设有进风口和出风口，所述第二主管路上设有进水口和出水口，所述进风口与外部风源连通，所述进水口与外部水源连通，所述出风口和所述出水口之间通过连接管连通。

进一步的，所述进风口处设有第一阀门，所述进水口处设有第二阀门，所述连接管上设有第三阀门。

进一步的，所述尾砂浓密系统还包括溢流管，所述容纳装置的上端设有溢流口，所述溢流口与所述容纳腔连通，所述溢流管位于所述容纳腔外侧并与所述溢流口连通；

所述容纳装置上由上至下依次开设有多个与所述容纳腔连通的出水口，多个所述出水口均设于所述溢流口的下侧，每个所述出水口均通过一个排水管与所述溢流管连通；多个所述排水管之间相互平行，且所述排水管由溢流口至溢流管的方向由上至下倾斜设置。

进一步的，所述排料装置包括动力排料机构和自流排料机构；所述动力排料机构包括第一排料管、第二排料管和渣浆泵，所述第一排料管的一端与所述容纳腔的底部连通，另一端与所述渣浆泵的入口连通，所述第二排料管的一端所述渣浆泵的出口连通，另一端与外部搅拌设备连通；

所述第一排料管上设有第一排污阀，所述第二排料管上设有第二排污阀；

所述自流排料机构包括第三排料管，所述第三排料管的一端与所述容纳腔的底部连通，另一端与外部搅拌设备连通，所述第三排料管上设有控制阀。

进一步的，所述容纳装置包括容纳筒、锥筒和集料筒；所述容纳筒和所述集料筒为同轴设置的圆筒结构，所述容纳筒的内径大于所述集料筒的内径，所述锥筒的上端与所述容纳筒连接，下端与所述集料筒连接；所述容纳筒、锥筒和所述集料筒之间形成上端开口的所述容纳腔。

进一步的，所述搅拌耙装置包括传动轴、耙臂、耙叶、支撑横梁和导水杆；

所述耙臂设有两个，两个所述耙臂的一端分别与所述传动轴相连，另一端向上倾斜设置，所述耙臂与所述锥筒的内壁面平行，两个所述耙臂关于所述传动轴轴对称；所述耙臂朝向所述锥筒的一侧设有多个所述耙叶；

所述支撑横梁对应设于所述耙臂的上侧并与所述传动轴相连；每个所述耙臂均连接有至少一个所述导水杆，所述导水杆的下端与对应的所述耙臂相连，所述导水杆的上端穿过所述支撑横梁伸出至所述支撑横梁的上侧。

进一步的，所述入料装置包括：稀释机构、絮凝机构和混料机构；

所述混料机构包括混料槽、输料通道和进料筒，所述混料槽通过输料通道与所述进料筒连通，所述进料筒的对应设于所述容纳腔的上侧；所述混料槽上设有进料口，所述进料口用于连接外部尾砂管路；

所述稀释机构包括电机、搅拌叶片和连接轴，所述电机的驱动端通过连接轴与所述搅拌叶片连接，所述混料槽的底端设有与所述容纳腔连通的开口，所述搅拌叶片通过所述开口伸入所述容纳腔内；

所述絮凝机构包括絮凝剂加药器、絮凝剂管路和下料管，所述絮凝剂加药器与所述絮凝剂管路连通，所述下料管的一端与所述絮凝剂管路连通，另一端和所述混料槽连通。

进一步的，所述下料管设有多条，多条所述下料管的一端分别与所述絮凝剂管路连通，另一端分别连接于所述混料槽的不同位置。

进一步的，所述尾砂浓密系统还包括桁架，所述桁架固定于所述容纳装置的上侧，所述桁架上设有洞口，所述洞口对应设于所述容纳腔的上侧，所述驱动装置固定在所述桁架上，所述驱动装置的输出端穿过所述洞口与位于所述容纳腔内的搅拌耙装置相连。

进一步的，所述驱动装置包括驱动电机和减速机，所述桁架的洞口处设有第一安装座，所述驱动电机固定于所述第一安装座上，所述驱动电机与所述减速机相连，所述减速机穿过洞口与所述搅拌耙装置相连。

本发明又一方面实施例提供了一种尾砂浓密系统的制备方法，使用上述任一项所述的尾砂浓密系统，包括以下步骤：

S1，尾砂料浆连续输送至入料装置，尾砂料浆经过入料装置输送至容纳腔；

S2，驱动装置驱动搅拌耙装置在容纳腔内转动，剪切压缩位于容纳腔底部的尾砂絮团，实现导水，以提高容纳腔底部尾砂料浆浓度；

S3，随着尾砂料浆的不断输入，容纳腔内的尾砂料浆浓度不断提升、泥层不断上升，驱动搅拌耙装置的扭矩不断增加；当扭矩达到预警值时，搅拌耙装置自动停机；搅拌耙装置停机后，继续通过入料装置向容纳腔内输送尾砂料浆，容纳腔内的泥层高度不断上升；

S4，当容纳腔内泥层高度达到预设高度后，开始充填，首先通过流态化造浆装置进行造浆，使容纳腔内的尾砂料浆流态化，降低搅拌耙装置的扭矩，同时使容纳腔底部的尾砂料浆浓度满足要求；容纳腔内的尾砂料浆流态化后，采用排料装置进行放砂充填，随着尾砂浓密系统排料、放砂和充填的进行，容纳腔内部泥层高度及搅拌耙装置的搅拌扭矩降低，当扭矩低于预警值时，搅拌耙装置重新自动启动，流态化造浆装置停止，直至充填结束。

S5，尾砂浓密系统停止放砂并重复步骤S1、S2、S3和S4，进行下一轮尾砂浓缩与充填，不断循环实现浓密系统连续进料、不连续充填放砂。

本发明又一方面实施例提供了一种尾砂浓密系统的制备方法，使用上述任一项所述的尾砂浓密系统，包括以下步骤：

S1，尾砂料浆连续输送至入料装置，尾砂料浆经过入料装置输送至容纳腔；

S2，驱动装置驱动搅拌耙装置在容纳腔内转动，剪切压缩位于容纳腔底部的尾砂絮团，实现导水，以提高容纳腔底部尾砂料浆浓度；

S3，随着尾砂料浆的不断输入，容纳腔内的尾砂料浆浓度不断提升、泥层不断上升，驱动搅拌耙装置的扭矩不断增加；当扭矩达到预警值时，搅拌耙装置自动停机；搅拌耙装置停机后，继续通过入料装置向容纳腔内输送尾砂料浆，容纳腔内的泥层高度不断上升，直至泥层高度达到预设值，停止入料装置向容纳腔内进料；

S4，尾砂浓密系统停止进料后，内部尾砂料浆进行静态深度浓缩及存储，静态浓缩时间大于或等于6小时；

S5，在对尾砂浓密系统内的尾砂料浆进行填充前，排出容纳腔顶部的清水；

S6，尾砂浓密系统顶部清水排出后，通过流态化造浆装置进行造浆，使容纳腔内部的尾砂料浆流态化，同时使容纳腔底部的尾砂料浆浓度满足要求；尾砂浓密系统内部尾砂流态化后，采用排料装置进行放砂充填，直至充填结束；

S6，充填结束后，重新启动尾砂浓密系统、搅拌耙装置并重复步S1、 S2、S3、S4和S5开始新一循环尾砂浓缩与放砂充填，直至尾砂填充结束。

本发明的有益效果：本发明提供的尾砂浓密系统包括容纳装置、入料装置、搅拌耙装置、驱动装置、流态化造浆装置和排料装置；全尾砂浓密脱水时，尾砂浓密系统驱动搅拌耙装置启动运行，通过剪切尾砂絮团实现压缩与排水，同时可通过停止搅拌耙装置运行进一步提高泥层高度，显著提高了浓缩效率及底流浓度，浓密系统的存储能力显著提升；由于流态化造浆装置能够使容纳腔内的尾砂流态化，因此在不充填或其它原因需要停机时，搅拌耙装置可以随时停止运行，能够实现尾砂浆长时间存储，进而实现了采充平衡调节。充填时或需重新进砂浓密时，通过流态化造浆系统造浆，降低耙架启动扭矩实现的，搅拌耙装置可根据需要随时启动，系统的可靠性与灵活性显著提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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它的附图。

图1为本发明一个实施例提供的所述尾砂浓密系统的结构示意图；

图2为本发明一个实施例提供的所述桁架的结构示意图；

图3为本发明一个实施例提供的驱动装置的结构示意图；

图4为本发明一个实施例提供的入料装置的机构示意图；

图5为本发明一个实施例提供的稀释机构的结构示意图；

图6为本发明一个实施例提供的搅拌耙装置的结构示意图；

图7本发明一个实施例提供的排料装置的结构示意图；

图8为本发明一个实施例提供的流态化造浆装置的结构示意图；

图9为图8的A-A剖视图；

图10为图9的B-B剖视图；

图11为一个造浆管路与喷嘴配合的结构视图；

图12为造浆管路的结构示意图。

图标：

1-容纳装置；11-容纳筒；111-溢流口；112-排水口；113-溢流管；114- 排水管；1141-第六阀门；115-第三排料管；116-充填排料口；12-锥筒；13- 集料筒；14-容纳腔；

2-入料装置；21-稀释机构；211-变频电机；212-搅拌叶片；213-连接轴； 214-稀释进水筒；22-絮凝机构；221-絮凝剂加药器；222-絮凝剂管路；223- 下料管；224-稀释管路；23-混料槽；231-进料口；24-输料通道；25-进料筒； 251-翻边；

3-流态化造浆装置；31-分风器；311-第一主管路；3111-进风口；3112- 出风口；3113-第一阀门；312-第一支管路；3121-第四阀门；32-分水器；321- 第二主管路；3211-进水口；3212-出水口；3213-第二阀门；322-第二支管路；3221-第五阀门；33-连接管；331-第三阀门；34-供风管；35-供水管；36-喷嘴；

4-动力排料机构；41-第一排料管；411-第一排污阀；42-第二排料管； 421-第二排污阀；43-渣浆泵；

5-搅拌耙装置；51-传动轴；52-耙臂；53-支撑横梁；54-导水杆；55-耙叶；56-耙架；57-支撑杆；

6-桁架；61-第一安装座；62-第二安装座；63-洞口；

7-驱动装置；71-驱动电机；72-减速机。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1至图12所示，本实施例提供了一种尾砂浓密系统，包括：容纳装置1、入料装置2、搅拌耙装置5、驱动装置7、流态化造浆装置3和排料装置；所述容纳装置1内形成容纳腔14，所述入料装置2与所述容纳腔 14连通用于向所述容纳腔14内通入尾砂料浆，并对尾砂进行脱水；所述搅拌耙装置5设于所述容纳腔14内用于搅动所述容纳腔14内的尾砂，并剪切、压缩尾砂絮团；所述驱动装置7与所述搅拌耙装置5相连，用于带动所述搅拌耙装置5转动；所述流态化造浆装置3与所述容纳腔14连通用于将所述容纳腔14内的尾砂流态化；所述排料装置与所述容纳腔14连通，用于排出所述容纳腔14内的尾砂。

本实施例提供的尾砂浓密装置，在使用时外部尾砂管路与入料装置2 连通，尾砂料浆在入料装置2内进行稀释，并与絮凝剂混合进行脱水，然后进入到容纳腔14内，驱动装置7驱动搅拌耙装置5低速转动，剪切容纳腔14底部的尾砂絮团实现导水，以提高容纳腔14底部尾砂浓度；当容纳腔14内部的尾砂泥层达到预设的高度，或尾砂浓密系统停止填充一段时间后继续工作时，流态化造浆装置3启动，使容纳腔14内的尾砂流态化，进而降低搅拌耙装置5的扭矩，由于流态化造浆装置3能够避免尾砂泥层高度过大，而出现泥层板结固化导致扭矩变大出现压耙的问题，因此与现有技术相比，本实施例提供的尾砂浓密系统在避免出现压耙问题的同时，可以进一步提高在容纳腔14内尾砂泥层的厚度，显著提高了浓缩效率及底流浓度，浓密系统的存储能力显著提升。

现有的尾砂弄浓密当搅拌耙停止工作尾后，尾砂泥层在自种状态下沉降静态收缩，尾砂沉积在容纳腔14的底部，澄清水位于容纳腔14的上层，这样会导致纳腔底部尾砂浓度过高甚至板结，容纳腔14底部的尾砂浓度过高甚至板结会导致搅拌耙装置5启动扭矩过大，驱动装置7无法驱动搅拌耙装置5转动而出现压耙的问题，同时因为容纳腔14底部的尾砂浓度过大，因此容纳腔14内的尾砂也无法排出，因此现有的尾砂浓密系统无法实现尾砂存储。而本实施例提供的尾砂浓密系统，设置了流态化造浆装置3，流态化造浆装置3能够使容纳腔14内的尾砂流态化，进而降低了搅拌耙装置5 的启动扭矩，因此在不充填或其它原因需要停机时，搅拌耙装置5可以随时停止运行，能够实现尾砂料浆长时间存储，进而实现了采充平衡调节，系统的可靠性与灵活性显著提高。

如图1所示，本实施例中，所述容纳装置1包括容纳筒11、锥筒12和集料筒13；所述容纳筒11和所述集料筒13为同轴设置的圆筒结构，所述容纳筒11的内径大于所述集料筒13的内径，所述锥筒12的上端与所述容纳筒11连接，下端与所述集料筒13连接；所述容纳筒11、锥筒12和所述集料筒13之间形成上端开口的所述容纳腔14；所述容纳筒11、锥筒12和集料筒13由上至下依次连接，所述容纳筒11的内径可以根据尾砂浓密系统的处理能力进行选择，通常容纳筒11的内径为6-100m，高度为4-20m，所述集料筒13的内径为1.5-3m，高度为1.5-2.5m，所述集料筒13主要为一圆柱形钢结构筒体，上方开口与锥筒12焊接在一起，下方密封并固定在混凝土基础上，所述和锥筒12的上端的内径与所述容纳筒11相同，下端的内径与所述集料筒13的内径相同，所述锥筒12与水平面的夹角为30° -60°；当然，在本实施例中所述容纳筒11和所述集料筒13可以是其它形状，如所述容纳筒11和所述集料筒13为方管状结构等，其同样能够实现本申请的目的。

如图2所示，所述尾砂浓密系统还包括桁架6，所述桁架6固定于所述容纳装置1的上侧，所述桁架6上设有洞口63，所述洞口63对应设于所述容纳腔14的上侧，所述驱动装置7固定在所述桁架6上，所述驱动装置7 的输出端穿过所述洞口63与位于所述容纳腔14内的搅拌耙装置5相连。优选的，如图3所示，所述驱动装置7包括驱动电机71和减速机72，所述桁架6的洞口63处设有第一安装座61，所述驱动电机71固定于所述第一安装座61上，所述驱动电机71与所述减速机72相连，所述减速机72穿过洞口63与所述搅拌耙装置5相连。其中，所述桁架6安装于所述容纳筒 11的上端，所述桁架6上开设的洞口63正对所述容纳筒11的中心位置，所述洞口63的周围设有第一安装座61，所述驱动电机71固定在所述第一安装座61上，可选的，所述驱动电机71通过螺栓固定于所述第一安装座 61上，并用通过U型垫片调平，减速机72的水平度允许误差为0.5‰，所述驱动电机71的输出端与减速机72的输入端连接，所述减速机72的输出端伸入所述容纳筒11内与所述搅拌耙装置5连接，驱动电机71通过减速机72能够带动搅拌耙装置5转动，以实现剪切压缩尾砂絮团，实现导水，以提高容纳腔14底部的尾砂浓度。

可选的，本实施例中所述驱动装置7也可以为其它结构，如采用液压驱动的方式，只要能够满足驱动扭矩的要求，通过驱动装置7带动搅拌耙装置5转动，就同样能够实现本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。

如图7至图12所示，所述流态化造浆装置3包括至少一个造浆管路和至少一个喷嘴36，所述造浆管路和所述喷嘴36位于所述容纳腔14内；每个所述造浆管路上均设有至少一个所述喷嘴36，所述造浆管路的一端与外部流体源连通，所述容纳装置1的底部设有流体出口，所述流体出口处设有开关阀，所述造浆管路的另一端与所述流体出口连通，所述喷嘴36用于向容纳腔14内喷射流体，以使所述容纳腔14内的尾砂流态化。在需要降低搅拌耙装置5的启动扭矩时，流态化造浆装置3启动，外部的流体源(如水源、气源等)通过造浆管路然后经由喷嘴36喷向容纳腔14内，当流体为水等液体时，喷嘴36向尾砂内喷液体，能够稀释尾砂浓度，同时使沉降的尾砂缓慢移动，进而能够降低搅拌耙装置5的扭矩。当流体为气体时，向尾砂内喷入具有移动一定能量的气流，吹动沉降不动的尾砂缓缓移动，进而能够起到降低扭矩的作用。

如图12所示，所述流态化造浆装置3还包括：位于所述容纳腔14外侧的分水器32和分风器31，所述造浆管路包括相互独立的供水管35和供风管34，所述容纳腔14内分别设有多个所述供水管35和多个所述供风管 34；所述分水器32与外部水源连通，且所述分水器32分别与多个所述供水管35连通；所述分风器31与外部风源连通，且所述分风器31分别与多个所述供风管34连通。所述供水管35和供风管34由三段管路构成，三段管路的长度分别对应着容纳筒11、锥筒12和集料筒13，所述供风管34和供水管35是平行于所述容纳装置1的；如图8所示，供风管34和供水管35在容纳腔14内间隔并均匀分布。其中，所述分水器32与外部水源连通，供水管35的一端与所述分水器32相连，另一端伸入所述集料筒13内；所述集料筒13上设有流体出口，所述流体出口处设有开关阀，所述开关阀为常闭阀门，供水管35内有回流砂时，可打开开关阀进行排污以防止尾砂回流；所述分风器31与外部风源连通；所述供风管34的一端与所述分风器 31连通，另一端伸入至集料筒13内，所述集料筒13上设有流体出口，所述流体出口处设有开关阀，所述开关阀为常闭阀门，供水管35内有回流砂时，可打开开关阀进行排污以防止尾砂回流；如图12所示，所述分风器31 包括第一主管路311和多个第一支管路312，每个所述第一支管路312的一端均与所述第一主管路311连通，每个所述第一支管路312的另一端用于连接一个所述供风管34；所述分水器32包括第二主管路321和第二支管路 322，每个所述第二支管路322的一端分别与所述第二主管路321连通，每个所述第二支管路322另一端用于连接一个所述供水管35；所述第一主管路311上设有进风口3111和出风口3112，所述第二主管路321上设有进水口3211和出水口3212，所述进风口3111与外部风源连通，所述进水口3211 与外部水源连通，所述出风口3112和所述出水口3212之间通过连接管33 连通。

其中分水器32与高压水源连通，分风器31与高压风源连通，所述进风口3111处设有第一阀门3113，所述第一阀门3113为电动阀门，所述分风器31的出风口3112和所述分水器32的出水口3212之间通过连接管33 连通，所述连接管33上设有第三阀门331，所述进水口3211处设有第二阀门3213，所述第二阀门3213为电动阀门，所述第三阀门331即可以为手动阀门，也可以是电动阀门；如图12所示，所述分风器31的第一支管路312 与每根供风管34之间均通过第四阀门3121连接，通过第四阀门3121能够控制每根供风管34的开关以及流量；所述分水器32的第二支管路322与每根供水管35之间均通过第五阀门3221连接，通过第五阀门3221能够控制每根供水管35的开关以及流量。所述分风器31和分水器32的规格为DN50-DN100，所述供风管34和供水管35的规格为DN100-DN200。

当第一阀门3113关闭，第二阀门3213打开，且第三阀门331打开时，高压水通过分水器32进入到供水管35，同时还通过连接管33进入到分风器31然后在进入到供风管34；这样位于容纳腔14内的分风器31和分水器 32内部的流体全部是高压水。

当第一阀门3113打开，第二阀门3213关闭，且第三阀门331打开时，高压风通过分风器31进入到供风管34，同时高压风还通过连接管33进入到分水器32然后在进入到供水管35；这样位于容纳腔14内的分风器31和分水器32内部的流体全部是高压风，实现供风管34和供水管35全部采用高压水造浆。

当第一阀门3113和第二阀门3213均打开，第三阀门331关闭时，能够实现高压风和高压水协同造浆。通过调节第一阀门3113和第二阀门3213 的开度来调节造浆风量和造浆水量。

尾砂浓密系统内部的供水管35和供风管34均是由三段管路连接构成的，三段管路分别对应容纳筒11、锥筒12和集料筒13；所述供风管34和供水管35上均设有喷嘴36，优选的，如图10和图11所示，所述供水管 35对应容纳筒11的部分并没有设置喷嘴36，而是在锥筒12和集料筒13 内设有喷嘴36。供风管34和供水管35上安装有喷嘴36，喷嘴36安装间距为200mm-2000mm，具体根据尾砂特性及槽体结构参数进行设计。所述分风器31和分水器32在锥筒12和容纳筒11内由上至下依次设有多个喷嘴36，如图10所示，所述供风管34上设有三个喷嘴36，其中两个喷嘴36 安装角度为与供风管34或供水管35横截面水平轴线成30°锐角，另外一个喷嘴36安装角度为供风管34或供水管35横截面水平轴线成90°角。喷嘴36安装间距及角度，与物料特性、槽体结构及造浆介质压力有关；本实施例中造浆水、造浆风压力大于0.8MPa。

供水管35和供风管34贴近容纳装置1的内壁安装，管路与内壁间距尽可能小。喷嘴36具有防腐、耐磨、防尾砂回流及堵塞特点。供水管35 和供风管34从容纳装置1顶部进入后，从集料筒13底部接出，出口安装有阀门，造浆时，出口阀门关闭，高压水或风从喷嘴36喷出，对槽体内压缩料浆进行活化搅拌，出口阀门打开时，可对供水管35和供风管34内部进行清洗。

如图1所示，所述尾砂浓密系统还包括溢流管113，所述容纳装置1的上端设有溢流口111，所述溢流口111与所述容纳腔14连通，所述溢流管 113位于所述容纳腔14外侧并与所述溢流口111连通；所述容纳装置1上由上至下依次开设有多个与所述容纳腔14连通的排水口112，多个所述排水口112均设于所述溢流口111的下侧，每个所述排水口112均通过一个排水管114与所述溢流管113连通；多个所述排水管114之间相互平行，且所述排水管114由溢流口111至溢流管113的方向由上至下倾斜设置。

驱动装置7驱动搅拌耙装置5转动，搅拌耙装置5剪切位于锥筒12内的尾砂料浆，将尾砂料浆絮团打开，实现导水，以提高位于锥筒12底部尾砂浓度，絮团打开出来的清水不断向上汇集，随着不断地进料，容纳筒11 中的澄清水高度不断上升，当澄清水的高度到达溢流口111的位置时，澄清水通过溢流口111和溢流管113排出。同时在本实施例中，在溢流口111 的下侧由上至下设有多个排水口112，排水口112通过排水管114与溢流管 113路连接，排水管114上安装有第六阀门1141，所述第六阀门1141为电动阀门，通过第六阀门1141的开启和关闭可实现远程关停。通过开关不同排水管114上的第六阀门1141，可实现不同高度内澄清水的排放。上部第一个排水口112距溢流面距离为1m-3m，溢流口111间距为0.5m-2m，溢流口111大小为50mm-300mm。具体间距需根据尾砂沉降试验及充填能力要求进行设计。

如图1和图7所示，所述排料装置包括动力排料机构4和自流排料机构；所述动力排料机构4包括第一排料管41、第二排料管42和渣浆泵43，所述第一排料管41的一端与所述容纳腔14的底部连通，可选的，所述集料筒13上设有充填排料口，所述第一排料管41与所述集料筒13连通，另一端与所述渣浆泵43的入口连通，所述第二排料管42的一端所述渣浆泵 43的出口连通，另一端与外部搅拌设备连通；所述第一排料管41上设有第一排污阀411和排料阀门，所述排料阀门靠近所述集料筒13安装，所述第一排料管41上还设有冲洗管路和冲洗阀门，所述第二排料管42上设有第二排污阀421和出口阀门，所述出口阀门的后侧连接排料管路和控制阀门，通过排料管路与搅拌设备连接。

所述自流排料机构包括第三排料管115，所述第三排料管115的一端与所述容纳腔14的底部连通，可选的，所述集料筒13的底部安装第三排料管115，所述第三排料管115出口安装有控制阀，所述控制阀的规格为 DN100-DN200，来控制第三排料管115的开启和关闭，所述第三排料管115 为无缝钢管管路。

如图6所示，所述搅拌耙装置5包括传动轴51、耙臂52、耙叶55、支撑横梁53和导水杆54；所述耙臂52设有两个，两个所述耙臂52的一端分别与所述传动轴51相连，另一端向上倾斜设置，所述耙臂52与所述锥筒 12的内壁面平行，两个所述耙臂52关于所述传动轴51轴对称；所述耙臂 52朝向所述锥筒12的一侧设有多个所述耙叶55；所述支撑横梁53对应设于所述耙臂52的上侧并与所述传动轴51相连；每个所述耙臂52均连接有至少一个所述导水杆54，所述导水杆54的下端与对应的所述耙臂52相连，所述导水杆54的上端穿过所述支撑横梁53伸出至所述支撑横梁53的上侧。所述传动轴51位于所述容纳腔14的中心位置，所述驱动装置7与所述转动轴相连，以带动所述搅拌耙装置5转动；如图5所示，所述集料筒13的内设有耙架56，耙架56固定在传动轴51上，其中所述支撑横梁53位于所述容纳筒11的上方，且所述耙臂52的端部与所述耙臂52的边缘平齐，所述耙臂52的倾斜角度与所述锥筒12的锥面角度相等，即所述耙臂52与所述锥筒12的锥面平行，导水杆54垂直连接于所述支撑横梁53，所述导水杆54设有多条，多条所述导水杆54相互平行，所述支撑横梁53和传动轴 51之间、所述导水杆54与传动轴51之间设有支撑杆57，以提升搅拌耙装置5整体的强度；耙叶55固定在耙臂52下方，并与锥筒12内壁之间的间距为50mm-100mm。

使用时驱动电机71带动减速机72工作，减速机72的输出端与传动轴 51的上端连接，带动传动轴51转动，进而通过传动轴51带动支撑横梁53、耙臂52、导水杆54和耙架56转动，耙臂52上的耙叶55随着转动剪切压缩尾砂絮团，将尾砂絮团打碎使尾砂絮团中的水分离出来，分离出来的水沿着导水杆54的外壁面由下至上流通，即分离出来的水通过导水杆54流动到容纳筒11的上部，此时由于絮团打碎分离出去的水整个容纳装置1底部的尾砂浓度得到提升，满足尾砂填充的浓度需求，同时澄清水在尾砂浆液的上侧积攒到一定高度后从溢流管113排出。

如图4所示，所述入料装置2包括：稀释机构21、絮凝机构22和混料机构；所述混料机构包括混料槽23、输料通道24和进料筒25，所述混料槽23通过输料通道24与所述进料筒25连通，所述进料筒25的对应设于所述容纳腔14的上侧；所述混料槽23上设有进料口231，所述进料口231 用于连接外部尾砂管路；如图5所示，所述稀释机构21包括电机、搅拌叶片212和连接轴213，所述电机的驱动端通过连接轴213与所述搅拌叶片 212连接，所述混料槽23的底端设有与所述容纳腔14连通的开口，所述搅拌叶片212通过所述开口伸入所述容纳腔14内；所述絮凝机构22包括絮凝剂加药器221、絮凝剂管路222和下料管223，所述絮凝剂加药器221与所述絮凝剂管路222连通，所述下料管223的一端与所述絮凝剂管路222 连通，另一端和所述混料槽23连通。

混料槽23的进料口231与选厂输送至立式砂仓的管路连接，在混料槽 23的进料口231处设有一个喇叭筒状的稀释进水筒214，所述稀释进水筒 214的上端高于所述混料槽23的底壁，所述电机为变频电机211，所述混料槽23的中部形成所述进料筒25，所述进料筒25的中部对应位于所述容纳腔14的上侧中心位置，所述中心进料筒25的底部内侧形成一圈环状的翻边251结构，所述翻边251结构能够起到缓冲尾砂料浆流速的目的；所述桁架6上设有第二安装座62，所述变频电机211固定在所述第二安装座 62上，并位于所述稀释进水筒214的上侧，所述搅拌叶片212设于所述稀释进水筒214内，所述变频电机211通过连接轴213与所述搅拌叶片212 连接，所述稀释进水筒214的下侧为与所述容纳腔14连通的开口，所述开口伸入所述容纳腔14上部的澄清水中。所述变频电机211电动搅拌叶片212 转动，进而将容纳腔14内澄清水抽至混料槽23内，然后从外部尾砂管路进入的尾砂进入到混料槽23与抽上来的澄清水混合稀释，来增加尾砂与絮凝剂反应生成絮凝水团的效率。

如图4所示，所述絮凝机构22包括絮凝剂加药器221、絮凝剂管路222 和下料管223，所述絮凝剂加药器221与所述絮凝剂管路222连通，所述下料管223的一端与所述絮凝剂管路222连通，另一端和所述混料槽23连通，絮凝剂通过絮凝剂加药器221进入到絮凝剂管路222，同时絮凝剂管路222 上还连接有稀释管路224，所述稀释管路224用于向絮凝剂稀释管路224内添加水，来对絮凝剂进行稀释，稀释后的絮凝剂通过下料管223进入到混料槽23与尾砂料浆混合；如图4所示，所述下料管223设有多条，其中一条下料管223连接于所述混料槽23进料口231出，另一条下料管223连接于进料筒25上的翻边251结构处，采用多点下料的方式，能够使絮凝剂与尾砂混合更加均匀，尾砂形成絮团的效果更好。

在外部尾砂管路与进料口231连通开始向混料槽23内通入尾砂料浆时，絮凝剂加药器221开始工作，絮凝剂通过絮凝剂加药器221进入到絮凝剂管路222中，然后与稀释管路224中进入的水混合稀释后通过多点下料管223进入混料槽23，变频电机211带动搅拌叶片212转动，将容纳腔 14内的澄清水抽至混料槽23内，尾砂在混料槽23内与澄清水和絮凝剂混合产生尾砂絮团；然后通过进料筒25进入到容纳腔14内。

下面具体来说明本发明提供的尾砂浓密系统的工作过程。

选厂低浓度尾砂浆与混料槽23的进料口231连通，尾砂从进料口231 进入到混料槽23内，絮凝剂加药器221将絮凝剂输送至絮凝剂管路222中，絮凝剂与稀释管路224中进入的水混合稀释后通过多点下料管223进入混料槽23，变频电机211带动搅拌叶片212转动，将容纳腔14内的澄清水抽至混料槽23内，尾砂在混料槽23内与澄清水和絮凝剂混合产生尾砂絮团；然后通过进料筒25进入到容纳腔14内。尾砂进入到容纳腔14内沉降至容纳腔14的底部，澄清水上升至容纳腔14的上部。

驱动电机71通过减速机72带动传动轴51转动，进而带动支撑横梁53、耙臂52、导水杆54和耙架56转动，耙臂52上的耙叶55随着转动剪切压缩尾砂絮团，将尾砂絮团打碎使尾砂絮团中的水分离出来，分离出来的水沿着导水杆54的外壁面由下至上流通，此时整个容纳装置1底部的尾砂浓度由于絮团打碎分离出去的水得到提升，满足尾砂填充的浓度需求，同时澄清水在尾砂浆液的上侧积攒到一定高度后从溢流管113排出。随着进料的不断进行，尾砂浓密系统内泥层不断上升，耙架56扭矩不断增加。

可以采用自流排料和动力排料两种方式排出尾砂，然后进行尾砂填充作业。

动力排料时，在渣浆泵43的作用下，尾砂从集料筒13上的充填排料口116进入到第一排料管41，然后进入到渣浆泵43，渣浆泵43的出口连接诶第二排料管42，然后通过出口阀门进入到搅拌设备。

自动排料时，尾砂在重力的作用下通过集料筒13底部的第三排料管115 直接连接外部搅拌设备，进行尾砂填充。

当容纳腔14内耙架56的扭矩过大，或者容纳腔14内的尾砂存储一段时间出现沉降板结的问题时，启动流态化造浆装置3，外部分水器32和分风器31向位于容纳腔14内的供水管35和供风管34提供高压水或高压风，然后通过管路将高压水或高压风通入到尾砂内，使尾砂浆流态化的同时保持较高的底流浓度。

下面为本发明提供的尾砂浓密系统的具体应用示例：

某铜矿采选生产能力5000t/d，采用下向进路胶结充填采矿法回采，对充填体质量要求高。进路采场断面4m*4m，长度2030m，下部1.5m按灰砂比1:4进行充填，28d单轴抗压强度大于3MPa，中部2m按灰砂比1:8进行充填，28d单轴抗压强度大于1MPa，顶部0.5m采用非胶结充填进行接顶。矿山进路充填采场规模小，充填系统运行难以连续，对充填系统采充平衡调节能力及物料存储能力要求比较高。如果采用传统深锥浓密机作为充填尾砂浓缩设备，存在较大的压耙风险，同时对实际运行过程中的管理要求较高。对此，该矿采用本发明提供的尾砂浓密系统进行填砂，具体如下：

1)矿山全尾砂粒级较细，-200目含量为71.5％，-400目含量为54.2％。

1)根据5000t/d的生产能力，矿山日充填空区体积为1618m3，考虑到料浆流失等，每天充填料浆量为1831m3。每天按2班，实际充填时间12h 计算，充填能力为150m3/h。

2)根据充填能力，设计充填尾砂浓缩处理能力为165t/h，考虑一定的能力富裕，设计尾砂浓密系统直径为18m，直筒体段高度为8.3m，锥角为 30°，尾砂浓密系统内部有入料装置2、搅拌耙装置5。

3)尾砂浓密系统内部均匀安装16条造浆管路，每条管路上安装有60 个特定角度的造浆喷嘴36。

4)尾砂浓密系统底部安装有动力排料机构4与自流排料机构。

5)选厂处理能力为5000t/d，尾砂产率为85％，尾砂产量为4250t/d，按24h供砂计算，供砂能力为177t/h，供砂浓度为28％，供砂流量为527m3/h，对此，供砂泵选择2台200ZJA-I-A75渣浆泵43，流量540m3/h，扬程53m，供砂管路为D355×(12+4.5)陶瓷复合管。

6)选厂尾砂泵送至充填站内尾砂浓密系统进行脱水，尾砂浓密系统中的容纳筒11的内径为18m。尾砂浓密系统内物料达到设计高度后停止进料，搅拌耙装置5自动停机，容纳筒11内部尾砂浆进一步自然沉降压缩超过 12h。第二天开始充填前，先通过容纳筒11顶部的溢流管113和排水管114 将上部的澄清水排出，然后通过流态化造浆装置3采用高压风较内部物料流态化，然后通过自流排料机构排料至搅拌系统进行充填。

该矿基于本发明专利建设的尾砂膏体充填系统投产后，充填浓度 75％～77％，实现了稳定膏体充填。同时，该系统具有较强的物料存储能力，实现了采充平衡有效调节，解决了传统深锥浓密机压耙问题。

本实施例提供的尾砂浓密系统具有如下有益效果：

(1)全尾砂浓密脱水时，尾砂浓密系统驱动搅拌耙装置5启动运行，通通过剪切尾砂絮团实现压缩与排水。传统深锥浓密机正常运行工况下，其泥层高度通常高过锥底2m左右，再高极易导致压耙。该浓密系统可通过停止搅拌耙装置5运行进一步提高泥层高度，甚至到达容纳腔14的顶部，显著提高了浓缩效率及底流浓度。同时，浓密系统的存储能力显著提升。

(2)不充填或其它原因需要停机时，本发明提供的尾砂浓密系统中的搅拌耙装置5可随时停止运行，实现尾砂浆长时间存储，进而实现了采充平衡调节。充填时或需重新进砂浓密时，搅拌耙装置5可根据需要随时启动，具体是通过流态化造浆装置3造浆，降低搅拌耙装置5启动扭矩实现的，系统的可靠性与灵活性显著提高；

(3)充填时，通过顶部的溢流管113和排水管114将上部澄清水排出，然后通过高压风流态化造浆并通过底部自流排料机构实现膏体稳定连续放砂，放砂浓度及其稳定性显著提高。

实施例二

本实施例提供了一种尾砂浓密系统的使用方法，使用实施例一提供的尾砂浓密系统，包括以下步骤：

S1，尾砂料浆连续输送至入料装置2，尾砂料浆经过入料装置2输送至容纳腔14；

步骤S1优选为，选厂低浓度尾砂浆与混料槽23的进料口231连通，尾砂从进料口231连续输送24小时进入到混料槽23内，絮凝剂加药器221 将絮凝剂输送至絮凝剂管路222中，絮凝剂与稀释管路224中进入的水混合稀释后通过多点下料管223进入混料槽23，变频电机211带动搅拌叶片 212转动，将容纳腔14内的澄清水抽至混料槽23内，尾砂在混料槽23内与澄清水和絮凝剂混合产生尾砂絮团；然后通过进料筒25进入到容纳腔14 内；

S2，驱动装置7驱动搅拌耙装置5在容纳腔14内转动，剪切压缩位于容纳腔14底部的尾砂絮团，实现导水，以提高容纳腔14底部尾砂料浆浓度；

步骤S2优选为，驱动电机71通过减速机72带动传动轴51转动，进而带动支撑横梁53、耙臂52、导水杆54和耙架56转动，耙臂52上的耙叶55随着转动剪切压缩尾砂絮团，将尾砂絮团打碎使尾砂絮团中的水分离出来，分离出来的水沿着导水杆54的外壁面由下至上流动，此时整个容纳装的底部尾砂浓度由于絮团打碎分离出去的水得到提升，满足尾砂填充的浓度需求，同时澄清水在尾砂浆液的上侧积攒到一定高度后从溢流管113 排出。

S3，随着尾砂料浆的不断输入，容纳腔14内的尾砂料浆浓度不断提升、泥层不断上升，驱动搅拌耙装置5的扭矩不断增加；当扭矩达到预警值时，搅拌耙装置5自动停机；搅拌耙装置5停机后，继续通过入料装置2向容纳腔14内输送尾砂料浆，容纳腔14内的泥层高度不断上升；

S4，当容纳腔14内泥层高度达到预设高度后，开始充填，首先通过流态化造浆装置3进行造浆，使容纳腔14内的尾砂料浆流态化，降低搅拌耙装置5的扭矩，同时使容纳腔14底部的尾砂料浆浓度满足要求；容纳腔14 内的尾砂料浆流态化后，采用自流排料机构进行放砂充填，排料过程中，流态化造浆装置3可以保持启动也可以停止，具体根据放砂的顺畅性进行决定；随着尾砂浓密系统排料、放砂和充填的进行，容纳腔14内部泥层高度及搅拌耙装置5的搅拌扭矩降低，当扭矩低于预警值时，搅拌耙装置5 重新自动启动，流态化造浆装置3停止，放砂从通过自流排料机构自流排料切换至通过动力排料机构4进行泵送排料，直至充填结束。

S5，充填结束后，尾砂浓密系统停止放砂并重复步骤S1、S2、S3和 S4，进行下一轮尾砂浓缩与充填，不断循环实现浓密系统连续进料、不连续充填放砂，以此不断循环实现尾砂浓密系统小时连续进料、不连续充填放砂。

本实施例提供的尾砂浓密系统的使用方法适用于24小时连续进料，不连续充填放砂作业的情况。

全尾砂浓密脱水时，尾砂浓密系统驱动搅拌耙装置5启动运行，通通过剪切尾砂絮团实现压缩与排水。传统深锥浓密机正常运行工况下，其泥层高度通常高过锥底2m左右，再高极易导致压耙。该浓密系统可通过停止搅拌耙装置5运行进一步提高泥层高度，甚至到达槽体顶部，显著提高了浓缩效率及底流浓度。同时，浓密系统的存储能力显著提升。

充填时，通过顶部阶梯设置的排水管将上部澄清水排出，然后通过高压风流态化造浆并通过底部自流排料机构实现膏体稳定连续放砂，放砂浓度及其稳定性显著提高。

实施例三

本实施例提供了一种尾砂浓密系统的使用方法，使用实施例一提供的尾砂浓密系统，包括以下步骤：

S1，尾砂料浆连续输送至入料装置2，尾砂料浆经过入料装置2输送至容纳腔14；

步骤S1优选为，选厂低浓度尾砂浆与混料槽23的进料口231连通，尾砂从进料口231连续输送24小时进入到混料槽23内，絮凝剂加药器221 将絮凝剂输送至絮凝剂管路222中，絮凝剂与稀释管路224中进入的水混合稀释后通过多点下料管223进入混料槽23，变频电机211带动搅拌叶片 212转动，将容纳腔14内的澄清水抽至混料槽23内，尾砂在混料槽23内与澄清水和絮凝剂混合产生尾砂絮团；然后通过进料筒25进入到容纳腔14 内。

S2，驱动装置7驱动搅拌耙装置5在容纳腔14内转动，剪切压缩位于容纳腔14底部的尾砂絮团，实现导水，以提高容纳腔14底部尾砂料浆浓度；

步骤S2优选为，驱动电机71通过减速机72带动传动轴51转动，进而带动支撑横梁53、耙臂52、导水杆54和耙架56转动，耙臂52上的耙叶55随着转动剪切压缩尾砂絮团，将尾砂絮团打碎使尾砂絮团中的水分离出来，分离出来的水沿着导水杆54的外壁面由下至上流通，此时整个容纳装的底部尾砂浓度由于絮团打碎分离出去的水得到提升，满足尾砂填充的浓度需求，同时澄清水在尾砂浆液的上侧积攒到一定高度后从溢流管113 排出。

S3，随着尾砂料浆的不断输入，容纳腔14内的尾砂料浆浓度不断提升、泥层不断上升，驱动搅拌耙装置5的扭矩不断增加；当扭矩达到预警值时，搅拌耙装置5自动停机；搅拌耙装置5停机后，继续通过入料装置2向容纳腔14内输送尾砂料浆，容纳腔14内的泥层高度不断上升，直至泥层高度达到预设值，停止入料装置2向容纳腔14内进料；

S4，尾砂浓密系统停止进料后，内部尾砂料浆进行静态深度浓缩及存储，静态浓缩时间大于或等于6小时；

S5，在对尾砂浓密系统内的尾砂料浆进行填充前，排出容纳腔14顶部的清水；

S6，尾砂浓密系统顶部清水排出后，通过流态化造浆装置3进行造浆，使容纳腔14内部的尾砂料浆流态化，造浆以高压风为主、高压水为辅，容纳腔14底部的尾砂料浆浓度满足要求；尾砂浓密系统内部尾砂流态化后，采用排料装置进行放砂充填，直至充填结束；排料过程中，流态化造浆装置3可以保持启动也可以停止，具体根据放砂的顺畅性进行决定；

S6，充填结束后，重新启动尾砂浓密系统、搅拌耙装置5装置并重复步S1、S2、S3、S4和S5开始新一循环尾砂浓缩与放砂充填，直至尾砂填充结束。

本实施例提供的尾砂浓密系统的使用方法适用于浓密系统间断进料，不连续充填放砂的情况。

(1)本实施例提供的尾砂浓密系统可通过停止搅拌耙装置5运行进一步提高泥层高度，甚至到达容纳腔14的顶部，显著提高了浓缩效率及底流浓度。同时，浓密系统的存储能力显著提升。

(2)不充填或其它原因需要停机时，本发明提供的尾砂浓密系统中的搅拌耙装置5可随时停止运行，实现尾砂浆长时间存储，进而实现了采充平衡调节。充填时或需重新进砂浓密时，搅拌耙装置5可根据需要随时启动，具体是通过流态化造浆装置3造浆，降低搅拌耙装置5启动扭矩实现的，系统的可靠性与灵活性显著提高。

(3)充填时，通过顶部的溢流管113和排水管114将上部澄清水排出，然后通过高压风流态化造浆并通过底部自流排料机构实现膏体稳定连续放砂，放砂浓度及其稳定性显著提高。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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装置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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (15)

1.一种尾砂浓密系统，其特征在于，包括：容纳装置、入料装置、搅拌耙装置、驱动装置、流态化造浆装置和排料装置；

所述容纳装置内形成容纳腔，所述入料装置与所述容纳腔连通用于向所述容纳腔内通入尾砂料浆，并对尾砂进行脱水；所述搅拌耙装置设于所述容纳腔内用于搅动所述容纳腔内的尾砂，并剪切、压缩尾砂絮团，并剪切、压缩尾砂絮团；所述驱动装置与所述搅拌耙装置相连，用于带动所述搅拌耙装置转动；所述流态化造浆装置与所述容纳腔连通用于将所述容纳腔内的尾砂流态化；所述排料装置与所述容纳腔连通，用于排出所述容纳腔内的尾砂。

2.根据权利要求1所述的尾砂浓密系统，其特征在于，所述流态化造浆装置包括至少一个造浆管路和至少一个喷嘴，所述造浆管路和所述喷嘴位于所述容纳腔内；每个所述造浆管路上均设有至少一个所述喷嘴，所述造浆管路的一端与外部流体源连通，所述容纳装置的底部设有流体出口，所述流体出口处设有开关阀，所述造浆管路的另一端与所述流体出口连通，所述喷嘴用于向容纳腔内喷射流体，以使所述容纳腔内的尾砂流态化。

3.根据权利要求2所述的尾砂浓密系统，其特征在于，所述流态化造浆装置还包括：位于所述容纳腔外侧的分水器和分风器，所述造浆管路包括相互独立的供水管和供风管，所述容纳腔内分别设有多个所述供水管和多个所述供风管；

所述分水器与外部水源连通，且所述分水器分别与多个所述供水管连通；

所述分风器与外部风源连通，且所述分风器分别与多个所述供风管连通。

4.根据权利要求3所述的尾砂浓密系统，其特征在于，所述分风器包括第一主管路和多个第一支管路，每个所述第一支管路的一端均与所述第一主管路连通，每个所述第一支管路的另一端用于连接一个所述供风管；

所述分水器包括第二主管路和第二支管路，每个所述第二支管路的一端分别与所述第二主管路连通，每个所述第二支管路另一端用于连接一个所述供水管；

所述第一主管路上设有进风口和出风口，所述第二主管路上设有进水口和出水口，所述进风口与外部风源连通，所述进水口与外部水源连通，所述出风口和所述出水口之间通过连接管连通。

5.根据权利要求4所述的尾砂浓密系统，其特征在于，所述进风口处设有第一阀门，所述进水口处设有第二阀门，所述连接管上设有第三阀门。

6.根据权利要求1所述的尾砂浓密系统，其特征在于，所述尾砂浓密系统还包括溢流管，所述容纳装置的上端设有溢流口，所述溢流口与所述容纳腔连通，所述溢流管位于所述容纳腔外侧并与所述溢流口连通；

所述容纳装置上由上至下依次开设有多个与所述容纳腔连通的排水口，多个所述排水口均设于所述溢流口的下侧，每个所述排水口均通过一个排水管与所述溢流管连通；多个所述排水管之间相互平行，且所述排水管由溢流口至溢流管的方向由上至下倾斜设置。

7.根据权利要求1所述的尾砂浓密系统，其特征在于，所述排料装置包括动力排料机构和自流排料机构；

所述动力排料机构包括第一排料管、第二排料管和渣浆泵，所述第一排料管的一端与所述容纳腔的底部连通，另一端与所述渣浆泵的入口连通，所述第二排料管的一端所述渣浆泵的出口连通，另一端与外部搅拌设备连通；

所述第一排料管上设有第一排污阀，所述第二排料管上设有第二排污阀；

所述自流排料机构包括第三排料管，所述第三排料管的一端与所述容纳腔的底部连通，另一端与外部搅拌设备连通，所述第三排料管上设有控制阀。

8.根据权利要求1所述的尾砂浓密系统，其特征在于，所述容纳装置包括容纳筒、锥筒和集料筒；所述容纳筒和所述集料筒为同轴设置的圆筒结构，所述容纳筒的内径大于所述集料筒的内径，所述锥筒的上端与所述容纳筒连接，下端与所述集料筒连接；所述容纳筒、锥筒和所述集料筒之间形成上端开口的所述容纳腔。

9.根据权利要求8所述的尾砂浓密系统，其特征在于，所述搅拌耙装置包括传动轴、耙臂、耙叶、支撑横梁和导水杆；

所述耙臂设有两个，两个所述耙臂的一端分别与所述传动轴相连，另一端向上倾斜设置，所述耙臂与所述锥筒的内壁面平行，两个所述耙臂关于所述传动轴轴对称；所述耙臂朝向所述锥筒的一侧设有多个所述耙叶；

所述支撑横梁对应设于所述耙臂的上侧并与所述传动轴相连；每个所述耙臂均连接有至少一个所述导水杆，所述导水杆的下端与对应的所述耙臂相连，所述导水杆的上端穿过所述支撑横梁伸出至所述支撑横梁的上侧。

10.根据权利要求1至9任一项所述的尾砂浓密系统，其特征在于，所述入料装置包括：稀释机构、絮凝机构和混料机构；

所述混料机构包括混料槽、输料通道和进料筒，所述混料槽通过输料通道与所述进料筒连通，所述进料筒的对应设于所述容纳腔的上侧；所述混料槽上设有进料口，所述进料口用于连接外部尾砂管路；

所述稀释机构包括电机、搅拌叶片和连接轴，所述电机的驱动端通过连接轴与所述搅拌叶片连接，所述混料槽的底端设有与所述容纳腔连通的开口，所述搅拌叶片通过所述开口伸入所述容纳腔内；

所述絮凝机构包括絮凝剂加药器、絮凝剂管路和下料管，所述絮凝剂加药器与所述絮凝剂管路连通，所述下料管的一端与所述絮凝剂管路连通，另一端和所述混料槽连通。

11.根据权利要求10所述的尾砂浓密系统，其特征在于，所述下料管设有多条，多条所述下料管的一端分别与所述絮凝剂管路连通，另一端分别连接于所述混料槽的不同位置。

12.根据权利要求1至9任一项所述的尾砂浓密系统，其特征在于，所述尾砂浓密系统还包括桁架，所述桁架固定于所述容纳装置的上侧，所述桁架上设有洞口，所述洞口对应设于所述容纳腔的上侧，所述驱动装置固定在所述桁架上，所述驱动装置的输出端穿过所述洞口与位于所述容纳腔内的搅拌耙装置相连。

13.根据权利要求12所述的尾砂浓密系统，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机和减速机，所述桁架的洞口处设有第一安装座，所述驱动电机固定于所述第一安装座上，所述驱动电机与所述减速机相连，所述减速机穿过洞口与所述搅拌耙装置相连。

14.一种尾砂浓密系统的使用方法，其特征在于，使用权利要求1至13任一项所述的尾砂浓密系统，包括以下步骤：

S1，尾砂料浆连续输送至入料装置，尾砂料浆经过入料装置输送至容纳腔；

S2，驱动装置驱动搅拌耙装置在容纳腔内转动，剪切压缩位于容纳腔底部的尾砂絮团，实现导水，以提高容纳腔底部尾砂料浆浓度；

S3，随着尾砂料浆的不断输入，容纳腔内的尾砂料浆浓度不断提升、泥层不断上升，驱动搅拌耙装置的扭矩不断增加；当扭矩达到预警值时，搅拌耙装置自动停机；搅拌耙装置停机后，继续通过入料装置向容纳腔内输送尾砂料浆，容纳腔内的泥层高度不断上升；

S4，当容纳腔内泥层高度达到预设高度后，开始充填，首先通过流态化造浆装置进行造浆，使容纳腔内的尾砂料浆流态化，降低搅拌耙装置的扭矩，同时使容纳腔底部的尾砂料浆浓度满足要求；容纳腔内的尾砂料浆流态化后，采用排料装置进行放砂充填，随着尾砂浓密系统排料、放砂和充填的进行，容纳腔内部泥层高度及搅拌耙装置的搅拌扭矩降低，当扭矩低于预警值时，搅拌耙装置重新自动启动，流态化造浆装置停止，直至充填结束；

S5，尾砂浓密系统停止放砂并重复步骤S1、S2、S3和S4，进行下一轮尾砂浓缩与充填，不断循环实现浓密系统连续进料、不连续充填放砂。

15.一种尾砂浓密系统的使用方法，其特征在于，使用权利要求1至13任一项所述的尾砂浓密系统，包括以下步骤：

S1，尾砂料浆连续输送至入料装置，尾砂料浆经过入料装置输送至容纳腔；

S2，驱动装置驱动搅拌耙装置在容纳腔内转动，剪切压缩位于容纳腔底部的尾砂絮团，实现导水，以提高容纳腔底部尾砂料浆浓度；

S3，随着尾砂料浆的不断输入，容纳腔内的尾砂料浆浓度不断提升、泥层不断上升，驱动搅拌耙装置的扭矩不断增加；当扭矩达到预警值时，搅拌耙装置自动停机；搅拌耙装置停机后，继续通过入料装置向容纳腔内输送尾砂料浆，容纳腔内的泥层高度不断上升，直至泥层高度达到预设值，停止入料装置向容纳腔内进料；

S4，尾砂浓密系统停止进料后，内部尾砂料浆进行静态深度浓缩及存储，静态浓缩时间大于或等于6小时；

S5，在对尾砂浓密系统内的尾砂料浆进行填充前，排出容纳腔顶部的清水；

S6，尾砂浓密系统顶部清水排出后，通过流态化造浆装置进行造浆，使容纳腔内部的尾砂料浆流态化，同时使容纳腔底部的尾砂料浆浓度满足要求；尾砂浓密系统内部尾砂流态化后，采用排料装置进行放砂充填，直至充填结束；

S6，充填结束后，重新启动尾砂浓密系统、搅拌耙装置并重复步S1、S2、S3、S4和S5开始新一循环尾砂浓缩与放砂充填，直至尾砂填充结束。

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