CN218393233U - 一种尾矿充填模拟实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种尾矿充填模拟实验装置，其包括搅拌机构、储浆罐、自流导管及成型箱，所述搅拌机构包括搅拌罐及搅拌件，所述搅拌罐内具有一腔体，所述搅拌罐上开设有与所述腔体连通的排料口，所述搅拌件用于对所述搅拌罐内的原料进行搅拌；所述储浆罐上开设有一进料口及出料口，并在所述出料口处设置有第一阀门，所述进料口与所述排料口连通；所述自流导管的一端与所述出料口连通。本实用新型的有益效果是：搅拌机构使尾矿、胶结剂和水混合并制得胶结充填料，使胶结充填料模拟采场现场充填流程，在实验室试验并记录胶结充填料在自流导管内的自流状态以及浆料在成型腔内完成静置后的充填体的强度。

Description

一种尾矿充填模拟实验装置

技术领域

本实用新型涉及尾矿充填技术领域，尤其涉及一种尾矿充填模拟实验装置。

背景技术

随着尾矿量不断增加，而建立新的尾矿库需要占用大量的农林用地，由于土地资源越来越紧张，征地费用越来越高，导致尾矿库的基建投资占整个采选企业费用的比例越来越大。因此，实施尾矿综合开发治理，减少尾矿库投入成本是企业降低经济负担、提高经济效益的需要。

尾矿胶结充填工艺是充分利用尾矿资源，实现矿山无废开采的一项有利于矿业可持续发展的新技术，它将尾砂与一定比例的胶结剂和水通过搅拌机合成均质的胶结充填料，利用管道将充填料输送到采场并对采空区进行有效充填的一种工艺。

申请号201720425025.5的中国实用新型公开了一种井下采空区充填模拟实验装置，包括采空区模拟盒、数据采集器、底部出矿巷道、滤水管、模拟预留碎石、模拟挡墙、量筒、测压管、水位计、压力盒和应变仪。

由于尾矿在充填前需要与一定比例的胶结剂和水通过搅拌机合成均质的胶结充填料，上述充填模拟实验装置并不适用于对尾矿的模拟充填实验，不能有效反应胶结充填料的真实状态。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种尾矿充填模拟实验装置，解决现有技术中尾矿在充填前需要与一定比例的胶结剂和水通过搅拌机合成均质的胶结充填料，现有技术中的充填模拟实验装置并不适用于对尾矿的模拟充填实验，不能有效反应胶结充填料的真实状态的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种尾矿充填模拟实验装置,包括：

搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌罐及搅拌件，所述搅拌罐内具有一腔体，所述搅拌罐上开设有与所述腔体连通的排料口，所述搅拌件用于对所述搅拌罐内的原料进行搅拌；

储浆罐，所述储浆罐上开设有一进料口及出料口，并在所述出料口处设置有第一阀门，所述进料口与所述排料口连通；

自流导管，所述自流导管的一端与所述出料口连通；

成型箱，所述成型箱内具有一密闭的成型腔，所述成型箱上开设有一与所述成型腔连通的进浆口，所述进浆口与所述自流导管的另一端连通。

进一步的，所述尾矿充填模拟实验装置，还包括若干个支撑杆，所述搅拌罐固定安装于各个所述支撑杆上，所述储浆罐滑动套设于各个所述支撑杆上、并可沿着所述支撑杆的长度方向滑动，所述储浆罐位于所述搅拌罐的正下方，各个所述支撑杆上均设置有螺纹。

进一步的，所述搅拌罐的罐体上固定安装有第一安装板，并通过所述第一安装板固定安装于各个所述支撑杆上，所述储浆罐的罐体上固定安装有第二安装板，并通过所述第二安装板滑动套设于各个所述支撑杆上。

进一步的，所述尾矿充填模拟实验装置，还包括若干个定位套，各个所述定位套上均开设有螺孔，并经由对应的所述螺孔螺纹套设于相对应的所述螺纹上，且各个所述定位套均位于所述第二安装板的下面。

进一步的，所述搅拌罐上开设有与所述腔体连通的投料口。

进一步的，所述排料口处设置有第二阀门。

进一步的，所述搅拌件包括两个搅拌桨叶及驱动机构，两个所述搅拌桨叶并排设置于所述腔体内、且所述搅拌桨叶的一端转动安装于所述腔体的腔壁上，所述驱动机构与各个所述搅拌桨叶均连接，用于驱动所述搅拌桨叶转动。

进一步的，两个所述搅拌桨叶上的叶片交错设置。

进一步的，所述驱动机构包括两个齿轮及转动驱动件，各个所述齿轮均固定安装于相对应的所述搅拌桨叶上，两个所述齿轮之间啮合，所述转动驱动件固定安装于所述搅拌罐的顶部，所述转动驱动件的输出端与一个所述搅拌桨叶固定连接。

进一步的，所述尾矿充填模拟实验装置，还包括连通管，所述连通管的一端与所述排料口连通，所述连通管的另一端与所述进料口连通，所述连通管为可伸缩性软管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：将尾矿与一定比例的胶结剂和水倒入腔体内，通过操控搅拌件，使搅拌件对腔体内的混合料进行搅拌，使其合成均质的胶结充填料，胶结充填料沿着排料口和进料口进入储浆罐内储存，当储浆罐内的胶结充填料到达一定量后，打开第一阀门，浆料沿着出料口以及自流导管自流进入成型腔内充填，并在成型腔内静置，一段时间后，检测成型腔内的充填体的强度，本实用新型中，可以通过搅拌机构实现尾矿、胶结剂和水的混合并制得胶结充填料，使胶结充填料模拟采场现场充填流程，在实验室试验并记录胶结充填料在自流导管内的自流状态以及浆料在成型腔内完成静置后的充填体的强度，便于根据具体试验要求进行尾矿、胶结剂和水比例的调整，为充填方案的确定提供有效的数据支撑。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种尾矿充填模拟实验装置的立体结构示意图；

图2是图1中的一种尾矿充填模拟实验装置的剖视图；

图3是图2中的一种尾矿充填模拟实验装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种尾矿充填模拟实验装置，其结构如图1和图2所示,包括搅拌机构1、储浆罐2、自流导管3及成型箱4，所述搅拌机构1包括搅拌罐11及搅拌件12，所述搅拌罐11内具有一腔体111，所述搅拌罐11上开设有与所述腔体111连通的排料口112，所述搅拌件12用于对所述搅拌罐11内的原料进行搅拌；所述储浆罐2上开设有一进料口21及出料口22，并在所述出料口22处设置有第一阀门221，所述进料口21与所述排料口112连通；所述自流导管3的一端与所述出料口22连通；所述成型箱4内具有一密闭的成型腔41，所述成型箱4上开设有一与所述成型腔41连通的进浆口42，所述进浆口42与所述自流导管3的另一端连通。

将尾矿与一定比例的胶结剂和水倒入所述腔体111内，通过操控所述搅拌件12，使所述搅拌件12对所述腔体111内的混合料进行搅拌，使其合成均质的胶结充填料，胶结充填料沿着所述排料口112和所述进料口21进入所述储浆罐2内储存，当所述储浆罐2内的胶结充填料到达一定量后，打开所述第一阀门221，浆料沿着所述出料口22以及所述自流导管3自流进入所述成型腔41内充填，并在所述成型腔41内静置，一段时间后，检测所述成型腔41内的充填体的强度，本实用新型中，可以通过所述搅拌机构1实现尾矿、胶结剂和水的混合并制得胶结充填料，使胶结充填料模拟采场现场充填流程，在实验室试验并记录胶结充填料在所述自流导管3内的自流状态以及浆料在所述成型腔41内完成静置后的充填体的强度，便于根据具体试验要求进行尾矿、胶结剂和水比例的调整，为充填方案的确定提供有效的数据支撑。

作为优选的实施例，请参考图1，所述尾矿充填模拟实验装置，还包括若干个支撑杆5，所述搅拌罐11固定安装于各个所述支撑杆5上，所述储浆罐2滑动套设于各个所述支撑杆5上、并可沿着所述支撑杆5的长度方向滑动，所述储浆罐2位于所述搅拌罐11的正下方，便于调节所述储浆罐2的高度，由于地形原因，自流导管3进口端与出口端的高度差会发生改变，为了配合自流导管3的设计，通过调节储浆罐2的高度，从而和自流导管3的进口端连接，各个所述支撑杆5上均设置有螺纹。

作为优选的实施例，请参考图2，所述搅拌罐11的罐体上固定安装有第一安装板113，并通过所述第一安装板113固定安装于各个所述支撑杆5上，便于对所述搅拌罐11进行安装，所述储浆罐2的罐体上固定安装有第二安装板23，并通过所述第二安装板23滑动套设于各个所述支撑杆5上，便于使得所述储浆罐2滑动安装于所述支撑杆5上。

作为优选的实施例，请参考图1，所述尾矿充填模拟实验装置，还包括若干个定位套6，各个所述定位套6上均开设有螺孔，并经由对应的所述螺孔螺纹套设于相对应的所述螺纹上，且各个所述定位套6均位于所述第二安装板23的下面，当所述储浆罐2的高度调整好后，通过所述定位套6可以对所述第二安装板23起到固定限位的作用。

作为优选的实施例，请参考图3，所述搅拌罐11上开设有与所述腔体111连通的投料口114，便于从所述投料口114向所述腔体111内投料。

作为优选的实施例，请参考图2和图3，所述排料口112处设置有第二阀门1121，便于使混合料搅拌充分后再进行排料。

作为优选的实施例，请参考图2，所述搅拌件12包括两个搅拌桨叶121及驱动机构122，两个所述搅拌桨叶121并排设置于所述腔体111内、且所述搅拌桨叶121的一端转动安装于所述腔体111的腔壁上，所述驱动机构122与各个所述搅拌桨叶121均连接，用于驱动所述搅拌桨叶121转动，以使所述搅拌桨叶121对所述腔体111内的混合料进行搅拌。

作为优选的实施例，请参考图3，两个所述搅拌桨叶121上的叶片交错设置，提高了所述搅拌桨叶121对所述腔体111内的混合料的混合效率。

作为优选的实施例，请参考图3，所述驱动机构122包括两个齿轮1221及转动驱动件1222，各个所述齿轮1221均固定安装于相对应的所述搅拌桨叶121上，两个所述齿轮1221之间啮合，所述转动驱动件1222固定安装于所述搅拌罐11的顶部，所述转动驱动件1222的输出端与一个所述搅拌桨叶121固定连接，通过操控所述转动驱动件1222，可以使得所述转动驱动件1222驱动一个所述搅拌桨叶121转动，并通过两个所述齿轮1221的传动，进而带动另一个所述搅拌桨叶121转动，从而使得两个所述搅拌桨叶121反方向转动，提高了搅拌效率。

作为优选的实施例，请参考图2和图3，所述尾矿充填模拟实验装置，还包括连通管7，所述连通管7的一端与所述排料口112连通，所述连通管7的另一端与所述进料口21连通，所述连通管7为可伸缩性软管，当所述储浆罐2沿着所述支撑杆5的长度方向滑动，进而改变了所述储浆罐2和搅拌罐11之间的高度差，将所述连通管7设置为可伸缩性软管，便于使得所述连通管7的另一端与所述储浆罐2上的所述进料口21连通。

作为优选的实施例，所述自流导管3采用透明可拆卸式的管道拼接组成，可按照不同组合拼接形成不同路径，透明套管，可观察浆体在管道内的流动状态，各套管管径相同，能拆分组装，拥有可设计性强，便于清洗等优点。

作为优选的实施例，所述成型箱4为透明可拆卸式箱体，便于拆模，所述成型箱4的侧壁上呈线性等距的开设有刻度线，便于观察记录高度，用于测量沉缩率、泌水率等浆体性能。

为了更好地理解本实用新型，以下结合图1-图3对本实用新型的技术方案的工作原理进行详细说明：

根据采场的地形，调节所述储浆罐2的高度，使得所述自流导管3的进口端与所述储浆罐2上的所述出料口22连通，所述自流导管3的出口端与所述成型箱4上的所述进浆口42连通，再将尾矿与一定比例的胶结剂和水沿着所述投料口114倒入所述腔体111内，通过操控所述转动驱动件1222，可以使得所述转动驱动件1222驱动一个所述搅拌桨叶121转动，并通过两个所述齿轮1221的传动，进而带动另一个所述搅拌桨叶121转动，从而使得两个所述搅拌桨叶121反方向转动，从而对所述腔体111内的混合料进行搅拌，使其合成均质的胶结充填料，再打开所述第二阀门1121，使得胶结充填料沿着所述连通管7进入所述储浆罐2内储存，当所述储浆罐2内的胶结充填料到达一定量后，打开所述第一阀门221，浆料沿着所述出料口22以及所述自流导管3自流进入所述成型腔41内充填，并在所述成型腔41内静置，一段时间后拆模，检测所述成型腔41内的充填体的强度，本实用新型中，可以通过所述搅拌机构1实现尾矿、胶结剂和水的混合并制得胶结充填料，使胶结充填料模拟采场现场充填流程，在实验室试验并记录胶结充填料在所述自流导管3内的自流状态以及浆料在所述成型腔41内完成静置后的充填体的强度，便于根据具体试验要求进行尾矿、胶结剂和水比例的调整，为充填方案的确定提供有效的数据支撑。

本实用新型提供的一种尾矿充填模拟实验装置具有以下有益效果：

(1)由于采场地形原因，自流导管3进口端与出口端的高度差会发生改变，为了配合自流导管3的设计，通过调节储浆罐2的高度，从而和自流导管3的进口端连接，使得该充填模拟实验装置更具备适应性，能适应不同地形采场的充填模拟实验；

(2)所述成型箱4的侧壁上呈线性等距的开设有刻度线，便于观察记录高度，用于测量沉缩率、泌水率等浆体性能；

(3)本实用新型中，可以通过所述搅拌机构1实现尾矿、胶结剂和水的混合并制得胶结充填料，使胶结充填料模拟采场现场充填流程，在实验室试验并记录胶结充填料在所述自流导管3内的自流状态以及浆料在所述成型腔41内完成静置后的充填体的强度，便于根据具体试验要求进行尾矿、胶结剂和水比例的调整，为充填方案的确定提供有效的数据支撑。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种尾矿充填模拟实验装置，其特征在于，包括：

搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌罐及搅拌件，所述搅拌罐内具有一腔体，所述搅拌罐上开设有与所述腔体连通的排料口，所述搅拌件用于对所述搅拌罐内的原料进行搅拌；

储浆罐，所述储浆罐上开设有一进料口及出料口，并在所述出料口处设置有第一阀门，所述进料口与所述排料口连通；

自流导管，所述自流导管的一端与所述出料口连通；

成型箱，所述成型箱内具有一密闭的成型腔，所述成型箱上开设有一与所述成型腔连通的进浆口，所述进浆口与所述自流导管的另一端连通。

2.根据权利要求1所述的一种尾矿充填模拟实验装置，其特征在于，还包括若干个支撑杆，所述搅拌罐固定安装于各个所述支撑杆上，所述储浆罐滑动套设于各个所述支撑杆上、并可沿着所述支撑杆的长度方向滑动，所述储浆罐位于所述搅拌罐的正下方，各个所述支撑杆上均设置有螺纹。

3.根据权利要求2所述的一种尾矿充填模拟实验装置，其特征在于，所述搅拌罐的罐体上固定安装有第一安装板，并通过所述第一安装板固定安装于各个所述支撑杆上，所述储浆罐的罐体上固定安装有第二安装板，并通过所述第二安装板滑动套设于各个所述支撑杆上。

4.根据权利要求3所述的一种尾矿充填模拟实验装置，其特征在于，还包括若干个定位套，各个所述定位套上均开设有螺孔，并经由对应的所述螺孔螺纹套设于相对应的所述螺纹上，且各个所述定位套均位于所述第二安装板的下面。

5.根据权利要求1所述的一种尾矿充填模拟实验装置，其特征在于，所述搅拌罐上开设有与所述腔体连通的投料口。

6.根据权利要求1所述的一种尾矿充填模拟实验装置，其特征在于，所述排料口处设置有第二阀门。

7.根据权利要求1所述的一种尾矿充填模拟实验装置，其特征在于，所述搅拌件包括两个搅拌桨叶及驱动机构，两个所述搅拌桨叶并排设置于所述腔体内、且所述搅拌桨叶的一端转动安装于所述腔体的腔壁上，所述驱动机构与各个所述搅拌桨叶均连接，用于驱动所述搅拌桨叶转动。

8.根据权利要求7所述的一种尾矿充填模拟实验装置，其特征在于，两个所述搅拌桨叶上的叶片交错设置。

9.根据权利要求8所述的一种尾矿充填模拟实验装置，其特征在于，所述驱动机构包括两个齿轮及转动驱动件，各个所述齿轮均固定安装于相对应的所述搅拌桨叶上，两个所述齿轮之间啮合，所述转动驱动件固定安装于所述搅拌罐的顶部，所述转动驱动件的输出端与一个所述搅拌桨叶固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种尾矿充填模拟实验装置，其特征在于，还包括连通管，所述连通管的一端与所述排料口连通，所述连通管的另一端与所述进料口连通，所述连通管为可伸缩性软管。

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