CN111852550A - 一种尾矿膏体填充设备组及填充工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及尾矿填充设备技术领域，具体公开了一种尾矿膏体填充设备组及填充工艺，包括地上设备组和井下设备组；地上设备组包括膏体浓缩机、搅拌填充机、胶固粉给料机以及螺旋电子秤，膏体浓缩机的顶部设有旋流器，旋流器的溢流槽与膏体浓缩机的进料槽连通，旋流器的底流以及膏体浓缩机的底流通过管道输送到螺旋电子秤，胶固粉给料机的出口连通螺旋电子秤的进料端，螺旋电子秤的出料端连通搅拌填充机的进料端；井下设备组包括填充井以及设置在填充井周侧的阶段推料机构。本发明的有益效果为：尾矿混合好，填充料均匀性好，填充效率高。

Description

一种尾矿膏体填充设备组及填充工艺

技术领域

本发明涉及采矿尾矿处理技术领域，尤其是涉及一种尾矿膏体填充设备组及填充工艺。

背景技术

矿山采矿中，为了填充矿山底部采空区，通过将尾砂与水泥及水进行混合后输送至充填场地的方式进行充填。

现有技术中，例如中国公开专利（CN210290365U，专利名称：液压站单元及其自循环水冷却器），其技术方案为：能使填充料层不产生离析的尾矿填充料制备及填充系统，其主要由圆盘尾砂输送 器、与圆盘尾砂输送器连接的尾砂混合器、与尾砂混合器分别连接的进水管、进水管上的调 节阀、混合料输送管以及通过水泥输送管连接的水泥加料仓、PLC控制器、混合料输送管下 方的填充场组成，将尾砂混合器设置在水泥加料仓下方且垂直高度落差在1.2-2.2米处；在尾砂混合器下方且垂直高度落差不低于1.3米处安装混合料活化搅拌器，并控 制混合料活化搅拌器的转速不低于980转/分钟；混合料输送管与混合料活化搅拌器连接； 混合料活化搅拌器通过导线与PLC控制器连接。

其达到的技术效果为：混合后的尾矿填充料各料之 间结合能力强，形成的填充料浆结构流不仅均匀且不会产生离析现象，填充层中的各物料 分布均匀，强度均匀性能好。

然而上述技术方案仍然存在以下问题：

对于尾矿没有进行前处理，膏体浓缩均匀性较差，再者就是对于填充过程，尤其是填充井的结构涉及，现有填充井为一普通井体，存在填充料在填充井内流通不流畅的问题。

因此，有必要提出一种尾矿膏体填充设备组及填充工艺，以解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的是提供一种尾矿膏体填充设备组，该设备组可对尾矿进行分级，分级后的溢流加入絮凝剂后，预混合再进行浓缩，膏体均匀性好，方便后续混合胶固粉，混合后整体的填充料均匀性好，便于再填充井内向下填充，而且设置有推料结构，使填充料在填充井内更为顺畅的到达填充区。

本发明的第二个目的是提供一种尾矿膏体填充工艺，工艺流程简单易行，填充效率高。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种尾矿膏体填充设备组，包括地上设备组和井下设备组；

所述地上设备组包括膏体浓缩机、搅拌填充机、胶固粉给料机以及螺旋电子秤，所述的膏体浓缩机的顶部设有旋流器，所述旋流器的溢流槽与膏体浓缩机的进料槽连通，所述旋流器的底流以及膏体浓缩机的底流通过管道输送到螺旋电子秤，所述胶固粉给料机的出口连通螺旋电子秤的进料端，螺旋电子秤的出料端连通搅拌填充机的进料端；

所述井下设备组包括填充井以及设置在填充井周侧的阶段推料机构。

通过采用上述技术方案：地上设备组用于对尾矿进行处理，首先对尾矿通过旋流器进行分级，分级后的溢流加入絮凝剂后，尾矿溢流与絮凝剂在膏体浓缩机的进料槽内进行预混合，之后再进行浓缩，浓缩后的膏体均匀性好，方便后续混合胶固粉，之后通过螺旋电子秤对膏体、旋流器底流以及胶固粉进行配料，再通过搅拌填充机进行搅拌混合，混合后整体的填充料均匀性好，输送至填充料斗进行填充。为了便于填充料在填充井内顺畅的流动，在填充井内分阶段的设置推料机构，对填充井内填充料具有向下推动的作用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述旋流器的溢流槽通过第一管道与膏体浓缩机的进料槽连通，所述旋流器的底部通过第二管道连通至螺旋电子秤的第一进料斗，所述膏体浓缩机的底部通过第三管道输连通至螺旋电子秤的第二进料斗，所述胶固粉给料机的入料口上侧为胶固粉料仓，所述螺旋电子秤的出料端通过第四管道连通搅拌填充机的进料端。

通过采用上述技术方案：旋流器主要是对尾矿进行分级，溢流用于浓缩膏体，根据填充需求量，其底流一部分可以作为填充原料，另一部分通过筛分、脱水后作为建筑基础材料使用，螺旋电子秤起到配料的作用，尾矿溢流、膏体和胶固粉进行称量进料，保证了混合后填充料的结构稳定与均匀性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述膏体浓缩机的进料槽设置有搅拌结构和导流机构。

通过采用上述技术方案：搅拌结构和导流机构可以对尾矿溢流和加入的絮凝剂进行初步混合，能够使尾矿溢流能够更好的进行浓缩。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进料槽包括槽体，所述槽体内设有传动轴穿过的动力腔体，所述槽体的上部设有开口，所述搅拌结构包括搅拌架，所述搅拌架的外侧端连接传动轴，所述搅拌架的另一端深入至槽体内，槽体内的搅拌架上设有搅拌杆，槽体的上端设有进料口，槽体的侧壁上设有出料口，槽体顶部设有絮凝剂加入口。

通过采用上述技术方案：通过膏体浓缩机自身的传动轴带动搅拌架转动实现搅拌混合，使搅拌结构不用再单独设置动力机构，尾矿溢流由进料口进入到槽体内，絮凝剂由絮凝剂加入口进入到槽体内，在搅拌结构的搅动下，实现初步混合。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导流机构包括分流板和扰流板，所述分流板通过第一连接杆与槽体内壁连接，所述扰流板通过第二连接杆与进料槽的动力腔体外壁连接。

通过采用上述技术方案：分流板的作用是将刚进入到槽体内的浆料和即将溢出槽体内的浆料分隔开来，避免浆体出现随进随出的情况，导致混合效果差，扰流板对浆体起到扰流的作用，改变浆体在槽体内的流动方向，延长混合时间，提高了混合效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的扰流板为圆弧形板，扰流板的最低端高于分流板，扰流板的最高端低于搅拌结构的最低端。

通过采用上述技术方案：所述的扰流板为圆弧形板，其圆弧朝上，扰流板的最低端高于分流板，可以使浆体在碰撞到扰流板后，形成卷流，卷流打落到分流板下部，进一步实现了混合，扰流板的最高端低于搅拌结构的最低端，防止搅拌结构碰撞到扰流板，

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述填充井的外侧设有气动井，所述气动井与填充井之间设有气动腔体，所述阶段推料结构包括设置在气动腔体内的叶轮，所述叶轮固定在叶轮轴上，所述叶轮轴穿过设置在填充井侧壁上的轴承后伸入至填充井，所述填充井内的叶轮轴上设有推料片。

通过采用上述技术方案：通过叶轮带动推料片转动，推料片具有向下倾斜的角度，可以对填充井内的填充料起到一个向下的拨动作用，促进填充料下移，实现了填充料的流畅填充。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述气动井的顶部端口设有密封板，所述密封板上设有高压气源输入口。

通过采用上述技术方案：密封板密封气动井的顶部，使高压气体向下流动，带动叶轮转动，实现推料。

本发明的第二个目的是通过以下技术方案得以案实现的：

一种尾矿膏体填充工艺，包括以下步骤：

S1、尾矿处理：尾矿浆体经旋流器分级，旋流器溢流经第一管道输送膏体浓缩机的进料槽，在进料槽内与絮凝剂混合后进入到膏体浓缩机浓缩，旋流器的底流通过第二管道输送至螺旋电子秤的第一进料斗；

S2、配料处理：膏体浓缩机的浆体出口通过第三管道输输送至螺旋电子秤的第二进料斗，螺旋电子秤按照比例将胶固粉、第一进料斗的底流和第二进料斗的膏体进行配料，配料完成后由第四管道输送至搅拌填充机；

S3、搅拌混合：配料在搅拌填充机进行搅拌混合后，通过第五管道输入值填充料斗；

S4、填充：填充料通过填充井填充至矿井下，同时启动阶段推料机构对填充井内的填充料进行推送，完成填充。

通过采用上述技术方案：能够将尾矿充分利用，通过对尾矿进行浓缩、以及与胶固粉进行混合制备成均匀性良好的填充料填充到地下采空区，同时在向下填充的过程中，推料结构能够将填充料向下推送，防止填充料黏着填充井的内壁，特别是在填充井内径较小的情况下，其作用更为突出。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1、该设备组可对尾矿进行分级，分级后的溢流加入絮凝剂后，预混合再进行浓缩，膏体均匀性好，方便后续混合胶固粉，混合后整体的填充料均匀性好，便于再填充井内向下填充，而且设置有推料结构，使填充料在填充井内更为顺畅的到达填充区。

2、该工艺流程简单易行，可防止填充料黏着填充井的内壁，特别是在填充井内径较小的情况下，其作用更为突出，提高了填充效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的填充井的部分结构示意图。

图3是本发明图1中A处放大结构示意图。

图4本发明的膏体浓缩机的结构示意图。

图5是本发明的进料槽的结构示意图。

图中标记：

1000、地上设备组；1100、膏体浓缩机；1110、槽体；1120、搅拌结构；1121、搅拌架；1122、搅拌杆；1130、导流机构；1131、分流板；1132、扰流板；1133、第一连接杆；1134、第二连接杆；1140、传动轴；1150、动力腔体；1160、开口；1170、进料口；1180、出料口；1190、絮凝剂加入口；1200、搅拌填充机；1300、胶固粉给料机；1310、胶固粉料仓；1400、螺旋电子秤；1410、第一进料斗；1420、第二进料斗；1500、旋流器；2000、井下设备组；2100、填充井；2200、阶段推料机构；2210、叶轮；2220、叶轮轴；2230、轴承；2240、推料片；2300、气动井；2400、气动腔体；2500、密封板；2510、高压气源输入口；3000、第一管道；3100、第二管道；3200、第三管道；3300、第四管道；3400、第五管道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

本实施例的第一个目的是通过以下实施方式得以实现的：

参照图1和图2，一种尾矿膏体填充设备组，包括地上设备组1000和井下设备组2000；

地上设备组1000包括膏体浓缩机1100、搅拌填充机1200、胶固粉给料机1300以及螺旋电子秤1400，膏体浓缩机1100的顶部设有旋流器1500，旋流器1500的溢流槽与膏体浓缩机1100的进料槽连通，旋流器1500的底流以及膏体浓缩机1100的底流通过管道输送到螺旋电子秤1400，胶固粉给料机1300的出口连通螺旋电子秤1400的进料端，螺旋电子秤1400的出料端连通搅拌填充机1200的进料端；

井下设备组2000包括填充井2100以及设置在填充井2100周侧的阶段推料机构2200。

地上设备组1000用于对尾矿进行处理，首先对尾矿通过旋流器1500进行分级，分级后的溢流加入絮凝剂后，尾矿溢流与絮凝剂在膏体浓缩机1100的进料槽内进行预混合，之后再进行浓缩，浓缩后的膏体均匀性好，方便后续混合胶固粉，之后通过螺旋电子秤1400对膏体、旋流器1500底流以及胶固粉进行配料，再通过搅拌填充机1200进行搅拌混合，混合后整体的填充料均匀性好，输送至填充料斗进行填充。为了便于填充料在填充井2100内顺畅的流动，在填充井2100内分阶段的设置推料机构，对填充井2100内填充料具有向下推动的作用。

参照图1和图3，旋流器1500的溢流槽通过第一管道3000与膏体浓缩机1100的进料槽连通，旋流器1500的底部通过第二管道3100连通至螺旋电子秤1400的第一进料斗1410，膏体浓缩机1100的底部通过第三管道3200输连通至螺旋电子秤1400的第二进料斗1420，胶固粉给料机1300的入料口上侧为胶固粉料仓1310，螺旋电子秤1400的出料端通过第四管道3300连通搅拌填充机1200的进料端。旋流器1500主要是对尾矿进行分级，溢流用于浓缩膏体，根据填充需求量，其底流一部分可以作为填充原料，另一部分通过筛分、脱水后作为建筑基础材料使用，螺旋电子秤1400起到配料的作用，尾矿溢流、膏体和胶固粉进行称量进料，保证了混合后填充料的结构稳定与均匀性。

参照图4，膏体浓缩机1100的进料槽设置有搅拌结构1120和导流机构1130。搅拌结构1120和导流机构1130可以对尾矿溢流和加入的絮凝剂进行初步混合，能够使尾矿溢流能够更好的进行浓缩。

参照图5，进料槽包括槽体1110，槽体1110内设有传动轴1140穿过的动力腔体1150，槽体1110的上部设有开口1160，搅拌结构1120包括搅拌架1121，搅拌架1121的外侧端连接传动轴1140，搅拌架1121的另一端深入至槽体1110内，槽体1110内的搅拌架1121上设有搅拌杆1122，槽体1110的上端设有进料口1170，槽体1110的侧壁上设有出料口1180，槽体1110顶部设有絮凝剂加入口1190。通过膏体浓缩机1100自身的传动轴1140带动搅拌架1121转动实现搅拌混合，使搅拌结构1120不用再单独设置动力机构，尾矿溢流由进料口1170进入到槽体1110内，絮凝剂由絮凝剂加入口1190进入到槽体1110内，在搅拌结构1120的搅动下，实现初步混合。

导流机构1130包括分流板1131和扰流板1132，分流板1131通过第一连接杆1133与槽体1110内壁连接，扰流板1132通过第二连接杆1134与进料槽的动力腔体1150外壁连接。

分流板1131的作用是将刚进入到槽体1110内的浆料和即将溢出槽体1110内的浆料分隔开来，避免浆体出现随进随出的情况，导致混合效果差，扰流板1132对浆体起到扰流的作用，改变浆体在槽体1110内的流动方向，延长混合时间，提高了混合效果。

扰流板1132为圆弧形板，扰流板1132的最低端高于分流板1131，扰流板1132的最高端低于搅拌结构1120的最低端。扰流板1132为圆弧形板，其圆弧朝上，扰流板1132的最低端高于分流板1131，可以使浆体在碰撞到扰流板1132后，形成卷流，卷流打落到分流板1131下部，进一步实现了混合，扰流板1132的最高端低于搅拌结构1120的最低端，防止搅拌结构1120碰撞到扰流板1132，

填充井2100的外侧设有气动井2300，气动井2300与填充井2100之间设有气动腔体2400，阶段推料结构包括设置在气动腔体2400内的叶轮2210，叶轮2210固定在叶轮轴2220上，叶轮轴2220穿过设置在填充井2100侧壁上的轴承2230后伸入至填充井2100，填充井2100内的叶轮轴2220上设有推料片2240。通过叶轮2210带动推料片2240转动，推料片2240具有向下倾斜的角度，可以对填充井2100内的填充料起到一个向下的拨动作用，促进填充料下移，实现了填充料的流畅填充。

气动井2300的顶部端口设有密封板2500，密封板2500上设有高压气源输入口2510。密封板2500密封气动井2300的顶部，使高压气体向下流动，带动叶轮2210转动，实现推料。

阶段推料机构2200在填充井2100内根据需要分段设置。

本实施例的第二个目的是通过以下实施方式得以案实现的：

一种尾矿膏体填充工艺，包括以下步骤：

S1、尾矿处理：尾矿浆体经旋流器1500分级，旋流器1500溢流经第一管道3000输送膏体浓缩机1100的进料槽，在进料槽内与絮凝剂混合后进入到膏体浓缩机1100浓缩，旋流器1500的底流通过第二管道3100输送至螺旋电子秤1400的第一进料斗1410；

S2、配料处理：膏体浓缩机1100的浆体出口通过第三管道3200输输送至螺旋电子秤1400的第二进料斗1420，螺旋电子秤1400按照比例将胶固粉、第一进料斗1410的底流和第二进料斗1420的膏体进行配料，配料完成后由第四管道3300输送至搅拌填充机1200；

S3、搅拌混合：配料在搅拌填充机1200进行搅拌混合后，通过第五管道3400输入值填充料斗；

S4、填充：填充料通过填充井2100填充至矿井下，同时启动阶段推料机构2200对填充井2100内的填充料进行推送，完成填充。

通过采用上述技术方案：能够将尾矿充分利用，通过对尾矿进行浓缩、以及与胶固粉进行混合制备成均匀性良好的填充料填充到地下采空区，同时在向下填充的过程中，推料结构能够将填充料向下推送，防止填充料黏着填充井2100的内壁，特别是在填充井2100内径较小的情况下，其作用更为突出。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种尾矿膏体填充设备组，其特征在于，包括地上设备组（1000）和井下设备组（2000）；

所述地上设备组（1000）包括膏体浓缩机（1100）、搅拌填充机（1200）、胶固粉给料机（1300）以及螺旋电子秤（1400），所述的膏体浓缩机（1100）的顶部设有旋流器（1500），所述旋流器（1500）的溢流槽与膏体浓缩机（1100）的进料槽连通，所述旋流器（1500）的底流以及膏体浓缩机（1100）的底流通过管道输送到螺旋电子秤（1400），所述胶固粉给料机（1300）的出口连通螺旋电子秤（1400）的进料端，螺旋电子秤（1400）的出料端连通搅拌填充机（1200）的进料端；

所述井下设备组（2000）包括填充井（2100）以及设置在填充井（2100）周侧的阶段推料机构（2200）。

2.根据权利要求1所述的尾矿膏体填充设备组，其特征在于，所述旋流器（1500）的溢流槽通过第一管道（3000）与膏体浓缩机（1100）的进料槽连通，所述旋流器（1500）的底部通过第二管道（3100）连通至螺旋电子秤（1400）的第一进料斗（1410），所述膏体浓缩机（1100）的底部通过第三管道（3200）输连通至螺旋电子秤（1400）的第二进料斗（1420），所述胶固粉给料机（1300）的入料口上侧为胶固粉料仓（1310），所述螺旋电子秤（1400）的出料端通过第四管道（3300）连通搅拌填充机（1200）的进料端。

3.根据权利要求2所述的尾矿膏体填充设备组，其特征在于，所述膏体浓缩机（1100）的进料槽设置有搅拌结构（1120）和导流机构（1130）。

4.根据权利要求3所述的尾矿膏体填充设备组，其特征在于，所述进料槽包括槽体（1110），所述槽体（1110）内设有传动轴（1140）穿过的动力腔体（1150），所述槽体（1110）的上部设有开口（1160），所述搅拌结构（1120）包括搅拌架（1121），所述搅拌架（1121）的外侧端连接传动轴（1140），所述搅拌架（1121）的另一端穿过开口（1160）深入至槽体（1110）内，槽体（1110）内的搅拌架（1121）上设有搅拌杆（1122），槽体（1110）的上端设有进料口（1170），槽体（1110）的侧壁上设有出料口（1180），槽体（1110）顶部设有絮凝剂加入口（1190）。

5.根据权利要求3所述的尾矿膏体填充设备组，其特征在于，所述导流机构（1130）包括分流板（1131）和扰流板（1132），所述分流板（1131）通过第一连接杆（1133）与槽体（1110）内壁连接，所述扰流板（1132）通过第二连接杆（1134）与进料槽的动力腔体（1150）外壁连接。

6.根据权利要求5所述的尾矿膏体填充设备组，其特征在于，所述的扰流板（1132）为圆弧形板，扰流板（1132）的最低端高于分流板（1131），扰流板（1132）的最高端低于搅拌结构（1120）的最低端。

7.根据权利要求1所述的尾矿膏体填充设备组，其特征在于，所述填充井（2100）的外侧设有气动井（2300），所述气动井（2300）与填充井（2100）之间设有气动腔体（2400），所述阶段推料结构包括设置在气动腔体（2400）内的叶轮（2210），所述叶轮（2210）固定在叶轮轴（2220）上，所述叶轮轴（2220）穿过设置在填充井（2100）侧壁上的轴承（2230）后伸入至填充井（2100），所述填充井（2100）内的叶轮轴（2220）上设有推料片（2240）。

8.根据权利要求7所述的尾矿膏体填充设备组，其特征在于，所述气动井（2300）的顶部端口设有密封板（2500），所述密封板（2500）上设有高压气源输入口（2510）。

9.一种尾矿膏体填充工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、尾矿处理：尾矿浆体经旋流器（1500）分级，旋流器（1500）溢流经第一管道（3000）输送膏体浓缩机（1100）的进料槽，在进料槽内与絮凝剂混合后进入到膏体浓缩机（1100）浓缩，旋流器（1500）的底流通过第二管道（3100）输送至螺旋电子秤（1400）的第一进料斗（1410）；

S2、配料处理：膏体浓缩机（1100）的浆体出口通过第三管道（3200）输输送至螺旋电子秤（1400）的第二进料斗（1420），螺旋电子秤（1400）按照比例将胶固粉、第一进料斗（1410）的底流和第二进料斗（1420）的膏体进行配料，配料完成后由第四管道（3300）输送至搅拌填充机（1200）；

S3、搅拌混合：配料在搅拌填充机（1200）进行搅拌混合后，通过第五管道（3400）输入值填充料斗；

S4、填充：填充料通过填充井（2100）填充至矿井下，同时启动阶段推料机构（2200）对填充井（2100）内的填充料进行推送，完成填充。

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