CN112664265A - 一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置及其使用方法，涉及尾矿胶结充填技术领域。该冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置，包括囊体,所述囊体的表面设置有连通机构，所述囊体的顶部设置有气管，所述气管的顶端设置有堵塞帽，所述囊体内设置有生石灰粉。该冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置及其使用方法，通过增设冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置，并通过磁场和气压的方式，先将混合体加入至矿山内，再使得快硬硫铝酸盐水泥熟料与生石灰接触反应，极大的减小了对运输速度的需求，同时反应接触面较广，增加了成品的稳定性，底层和顶层使用细料，中层使用粗料，从而使得填充物可以更好的适应不规则形状的矿洞，进一步增加了成品的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及尾矿胶结充填技术领域，具体为一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置及其使用方法。
背景技术
近年来，随着经济技术的发展，在矿山资源的开发中，环境环保的要求越来越高，胶结充填体强度大，稳固性好，能更好地支撑围岩，保证安全回采矿柱，防止岩层垮落和移动；改善不稳固和复杂矿体的开采条件，显著降低矿石损失率和贫化率(可降到5％以下)；但水泥用量大，成本高，常用的胶结物是水泥，骨料可就地取材，如天然砂砾、炉渣、尾砂或碎磨砂、石等均可使用，充填料用机械或水力管道输送，若要求充填体强度大。
在现有技术中，采用快硬硫铝酸盐水泥熟料作为基本胶凝活化材料，以生石灰为激发剂，但快硬硫铝酸盐水泥熟料与生石灰接触后即发生反应，容易出现由于输送时间相对较长而导致的部分快硬硫铝酸盐水泥熟料失效，从而在比例上需要更多的快硬硫铝酸盐水泥熟料与生石灰，增加成本的同时降低了成品的稳定性。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置及其使用方法，解决了在现有技术中，采用快硬硫铝酸盐水泥熟料作为基本胶凝活化材料，以生石灰为激发剂，但快硬硫铝酸盐水泥熟料与生石灰接触后即发生反应，容易出现由于输送时间相对较长而导致的部分快硬硫铝酸盐水泥熟料失效，从而在比例上需要更多的快硬硫铝酸盐水泥熟料与生石灰的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置，包括囊体,所述囊体的表面设置有连通机构，所述囊体的顶部设置有气管，所述气管的顶端设置有堵塞帽，所述囊体内设置有生石灰粉；
所述囊体上贯穿设置有内置孔，所述内置孔上设置有内置管，所述内置孔内腔的两侧均设置有限位块，所述内置孔的内腔且位于限位块之间设置有中间块，所述中间块上开设有两个空腔，所述空腔内活动设置有金属卡板，所述金属卡板的一侧贯穿空腔并卡接于限位块上，所述中间块上设置有磁铁块，所述金属卡板在磁铁块的磁场作用下保持相对于限位块的位置不变。
一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置的使用方法，包括上述所述的冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置，具体操作如下：
S1、通过超声波测距的方式测量矿山内部情况，并计算出矿山充填的体积R，通过气管将空气注入至囊体内，使得囊体内气压高于外部气压，具体空气注入量根据囊体的容积、厚度以及所使用的材料而定；
S2、将体积为四分之一R的细料、十六分之一R的快硬硫铝酸盐水泥熟料以及冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置先后加入至混合容器内进行混合，从而得到混合体A，并保证冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置内生石灰粉的体积为快硬硫铝酸盐水泥熟料的十二分之一；
S3、将步骤S2得到的混合体A加入至矿山内，随后在混合体A表面使用电磁吸盘，电磁吸盘使用时需保证与混合体A表面贴合，持续15分钟后，停止电磁吸盘的使用并将其取出；
S4、将体积为四分之一R的粗料、十六分之一R的快硬硫铝酸盐水泥熟料以及冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置先后加入至混合容器内进行混合，从而得到混合体B，并保证冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置内生石灰粉的体积为快硬硫铝酸盐水泥熟料的十二分之一；
S5、将步骤S4得到的混合体B加入至矿山内，随后在混合体B表面使用电磁吸盘，电磁吸盘使用时需保证与混合体B表面贴合，持续15分钟后，停止电磁吸盘的使用并将其取出；
S6、将体积为四分之一R的细料、十六分之一R的快硬硫铝酸盐水泥熟料以及冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置先后加入至混合容器内进行混合，从而得到混合体C，并保证冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置内生石灰粉的体积为快硬硫铝酸盐水泥熟料的十二分之一；
S7、将步骤S6得到的混合体C加入至矿山内，随后在混合体C表面使用电磁吸盘，电磁吸盘使用时需保证与混合体C表面贴合，持续15分钟后，停止电磁吸盘的使用并将其取出；
S8、使用水泥将矿山未填充的部分填充，以此完成填充操作。
优选的，在步骤S2和S6中，细料为水泥、细砂、尾砂其中的一种或多种的混合物。
优选的，在步骤S4中，粗料为砂或碎石其中的一种或多种的混合物。
优选的，在步骤S3、S5和S7中，当电磁吸盘工作时，磁场会吸附金属卡板脱离磁铁块的限制并相对于空腔移动，从而使得金属卡板脱离限位块，并使得中间块脱离内置孔并在气压的作用下移动至内置管内，随后在气压的作用下使得生石灰粉与快硬硫铝酸盐水泥熟料接触并以生石灰粉为激发剂进行胶凝活化操作。
(三)有益效果
本发明提供了一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置及其使用方法。具备以下有益效果：该冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置及其使用方法，通过增设冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置，并通过磁场和气压的方式，先将混合体加入至矿山内，再使得快硬硫铝酸盐水泥熟料与生石灰接触反应，极大的减小了对运输速度的需求，同时反应接触面较广，增加了成品的稳定性，采用混合体A、混合体B和混合体C三种混合体的配合填充，底层和顶层使用细料，中层使用粗料，从而使得填充物可以更好的适应不规则形状的矿洞，进一步增加了成品的稳定性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明连通机构的结构示意图。
图中：1、囊体；2、连通机构；21、内置孔；22、限位块；23、空腔；24、内置管；25、磁铁块；26、金属卡板；27、中间块；3、气管；4、堵塞帽；5、生石灰粉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置，包括囊体1,囊体1的表面设置有连通机构2，囊体1的顶部设置有气管3，气管3的顶端设置有堵塞帽4，囊体1内设置有生石灰粉5；
囊体1上贯穿设置有内置孔21，内置孔21上设置有内置管24，内置孔21内腔的两侧均设置有限位块22，内置孔21的内腔且位于限位块22之间设置有中间块27，中间块27上开设有两个空腔23，空腔23内活动设置有金属卡板26，金属卡板26的一侧贯穿空腔23并卡接于限位块22上，中间块27上设置有磁铁块25，金属卡板26在磁铁块25的磁场作用下保持相对于限位块22的位置不变。
一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置的使用方法，包括上述的冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置，具体操作如下：
S1、通过超声波测距的方式测量矿山内部情况，并计算出矿山充填的体积R，通过气管3将空气注入至囊体1内，使得囊体1内气压高于外部气压，具体空气注入量根据囊体1的容积、厚度以及所使用的材料而定；
S2、将体积为四分之一R的细料、十六分之一R的快硬硫铝酸盐水泥熟料以及冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置先后加入至混合容器内进行混合，从而得到混合体A，并保证冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置内生石灰粉5的体积为快硬硫铝酸盐水泥熟料的十二分之一；
S3、将步骤S2得到的混合体A加入至矿山内，随后在混合体A表面使用电磁吸盘，电磁吸盘使用时需保证与混合体A表面贴合，持续15分钟后，停止电磁吸盘的使用并将其取出；
S4、将体积为四分之一R的粗料、十六分之一R的快硬硫铝酸盐水泥熟料以及冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置先后加入至混合容器内进行混合，从而得到混合体B，并保证冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置内生石灰粉5的体积为快硬硫铝酸盐水泥熟料的十二分之一，粗料为砂或碎石其中的一种或多种的混合物；
S5、将步骤S4得到的混合体B加入至矿山内，随后在混合体B表面使用电磁吸盘，电磁吸盘使用时需保证与混合体B表面贴合，持续15分钟后，停止电磁吸盘的使用并将其取出；
S6、将体积为四分之一R的细料、十六分之一R的快硬硫铝酸盐水泥熟料以及冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置先后加入至混合容器内进行混合，从而得到混合体C，并保证冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置内生石灰粉5的体积为快硬硫铝酸盐水泥熟料的十二分之一，其中，在步骤S2和S6中，细料为水泥、细砂、尾砂其中的一种或多种的混合物；
S7、将步骤S6得到的混合体C加入至矿山内，随后在混合体C表面使用电磁吸盘，电磁吸盘使用时需保证与混合体C表面贴合，持续15分钟后，停止电磁吸盘的使用并将其取出；
S8、使用水泥将矿山未填充的部分填充，以此完成填充操作。
其中，在步骤S3、S5和S7中，当电磁吸盘工作时，磁场会吸附金属卡板26脱离磁铁块25的限制并相对于空腔23移动，从而使得金属卡板26脱离限位块22，并使得中间块27脱离内置孔21并在气压的作用下移动至内置管24内，随后在气压的作用下使得生石灰粉5与快硬硫铝酸盐水泥熟料接触并以生石灰粉5为激发剂进行胶凝活化操作。
综上所述，该冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置及其使用方法，通过增设冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置，并通过磁场和气压的方式，先将混合体加入至矿山内，再使得快硬硫铝酸盐水泥熟料与生石灰接触反应，极大的减小了对运输速度的需求，同时反应接触面较广，增加了成品的稳定性，采用混合体A、混合体B和混合体C三种混合体的配合填充，底层和顶层使用细料，中层使用粗料，从而使得填充物可以更好的适应不规则形状的矿洞，进一步增加了成品的稳定性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置，其特征在于：包括囊体(1),所述囊体(1)的表面设置有连通机构(2)，所述囊体(1)的顶部设置有气管(3)，所述气管(3)的顶端设置有堵塞帽(4)，所述囊体(1)内设置有生石灰粉(5)；
所述囊体(1)上贯穿设置有内置孔(21)，所述内置孔(21)上设置有内置管(24)，所述内置孔(21)内腔的两侧均设置有限位块(22)，所述内置孔(21)的内腔且位于限位块(22)之间设置有中间块(27)，所述中间块(27)上开设有两个空腔(23)，所述空腔(23)内活动设置有金属卡板(26)，所述金属卡板(26)的一侧贯穿空腔(23)并卡接于限位块(22)上，所述中间块(27)上设置有磁铁块(25)，所述金属卡板(26)在磁铁块(25)的磁场作用下保持相对于限位块(22)的位置不变。
2.一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置的使用方法，其特征在于：包括权利要求1所述的冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置，具体操作如下：
S1、通过超声波测距的方式测量矿山内部情况，并计算出矿山充填的体积R，通过气管(3)将空气注入至囊体(1)内，使得囊体(1)内气压高于外部气压，具体空气注入量根据囊体(1)的容积、厚度以及所使用的材料而定；
S2、将体积为四分之一R的细料、十六分之一R的快硬硫铝酸盐水泥熟料以及冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置先后加入至混合容器内进行混合，从而得到混合体A，并保证冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置内生石灰粉(5)的体积为快硬硫铝酸盐水泥熟料的十二分之一；
S3、将步骤S2得到的混合体A加入至矿山内，随后在混合体A表面使用电磁吸盘，电磁吸盘使用时需保证与混合体A表面贴合，持续15分钟后，停止电磁吸盘的使用并将其取出；
S4、将体积为四分之一R的粗料、十六分之一R的快硬硫铝酸盐水泥熟料以及冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置先后加入至混合容器内进行混合，从而得到混合体B，并保证冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置内生石灰粉(5)的体积为快硬硫铝酸盐水泥熟料的十二分之一；
S5、将步骤S4得到的混合体B加入至矿山内，随后在混合体B表面使用电磁吸盘，电磁吸盘使用时需保证与混合体B表面贴合，持续15分钟后，停止电磁吸盘的使用并将其取出；
S6、将体积为四分之一R的细料、十六分之一R的快硬硫铝酸盐水泥熟料以及冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置先后加入至混合容器内进行混合，从而得到混合体C，并保证冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置内生石灰粉(5)的体积为快硬硫铝酸盐水泥熟料的十二分之一；
S7、将步骤S6得到的混合体C加入至矿山内，随后在混合体C表面使用电磁吸盘，电磁吸盘使用时需保证与混合体C表面贴合，持续15分钟后，停止电磁吸盘的使用并将其取出；
S8、使用水泥将矿山未填充的部分填充，以此完成填充操作。
3.根据权利要求2所述的一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置的使用方法，其特征在于：在步骤S2和S6中，细料为水泥、细砂、尾砂其中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求2所述的一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置的使用方法，其特征在于：在步骤S4中，粗料为砂或碎石其中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求2所述的一种冶金矿山尾矿胶结充填辅助装置的使用方法，其特征在于：在步骤S3、S5和S7中，当电磁吸盘工作时，磁场会吸附金属卡板(26)脱离磁铁块(25)的限制并相对于空腔(23)移动，从而使得金属卡板(26)脱离限位块(22)，并使得中间块(27)脱离内置孔(21)并在气压的作用下移动至内置管(24)内，随后在气压的作用下使得生石灰粉(5)与快硬硫铝酸盐水泥熟料接触并以生石灰粉(5)为激发剂进行胶凝活化操作。
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