充填料浆制备系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种充填料浆制备系统及其制备方法,其中制备系统包括浓密机、事故池、搅拌系统、充填泵和安装在水泥仓下料口处的水泥输送及计量装置，所述浓密机和充填泵均布置于地面上，在地面下挖设有一阶梯状的地坑，所述搅拌系统由一台高速柔性搅拌机组成，所述高速柔性搅拌机和事故池由上至下布置于地坑内，在高速柔性搅拌机与事故池间的地坑内还布置有料斗和/或浓浆泵，所述浓密机的放砂口、水泥输送及计量装置的送出口均与高速柔性搅拌机的进料口相连，料斗连接于高速柔性搅拌机的放料口与井下充填管网的充填钻孔间，浓浆泵连接于高速柔性搅拌机的放料口与充填泵的泵斗间。本发明专利技术料浆制备环节较少，降低了厂房建设投资，设备布置灵活。

【技术实现步骤摘要】
充填料浆制备系统及其制备方法
本专利技术涉及矿山固废充填
，尤其涉及一种充填料浆制备系统及其制备方法。
技术介绍
矿山在工业场地规划之初，往往未考虑充填系统的建设规划。伴随着国家对矿山环境保护的日益重视，尾矿地表排放加重了企业经济负担，矿山采用崩落法或空场法生产也面临的一系列问题，目前往往通过建设充填站，采用尾砂胶结充填采矿的方式来解决以上问题。因矿山前期未进行充填系统建设规划，后期进行充填系统设计及建设时，矿山往往不能提供足够面积的场地来进行充填系统建设，充填站的建站范围受到制约。因此,现有的充填料浆制备系统基本都是采用浓密机和充填泵地面布置、搅拌系统高层布置的形式，如授权公告号为CN105834012B中所公开的全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统的结构、授权公告号为CN101469614B中所公开的充填设备。经过长期的使用实践，发现现有制备系统在使用过程中往往会存在以下问题：一、因浓密机放砂口低于搅拌机的进料口，由浓密机浓缩后的高浓度底流一般需要底流渣浆泵泵送至搅拌机中。因浓密机底流浓度较高，为避免底流渣浆泵发生故障而影响充填作业正常进行，底流渣浆泵一般需要一备一用，增加了设备投资，也增加了中间环节，充填系统正常运行的风险增加。二、采用自流输送的矿山，传统尾砂胶结充填系统中，用于充填料浆制备的搅拌系统为获得较好的制备效果，一般采用两段搅拌，不仅增加了充填站的建站面积，搅拌环节增多，增加了能耗，充填系统正常运行的风险也相应增加。三、在传统充填系统中，对于采用泵压输送的矿山，一般是在地面布置充填泵，第一平台布置二段搅拌机，第二平台布置一段搅拌机，且充填泵一般布置于二段搅拌机正下方。因需要布置多个平台，往往需要将充填站的厂房做的较高，增加了厂房建设投资，水泥仓的柱腿也需相应加高，设备基础投资相应增加；在充填站各类设备中，除充填料浆制备系统外，充填泵所占尺寸较大，充填泵位置选择受限于搅拌机位置的选择。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种制备环节较少、建站面积较小、厂房建设投资较底、设备布置灵活的充填料浆制备系统及其制备方法。本专利技术提供的这种充填料浆制备系统，包括浓密机、絮凝剂加药机、溢流水仓、事故池、搅拌系统、充填泵、水泥仓和安装在水泥仓下料口处的水泥输送及计量装置，所述浓密机、絮凝剂加药机、溢流水仓、充填泵和水泥仓均布置于地面上，选矿厂的尾砂浆输送管道和絮凝剂加药机的出料口均与浓密机的进料槽相连，浓密机的溢流口与溢流水仓相连，在地面下挖设有一阶梯状的地坑，所述搅拌系统由一台高速柔性搅拌机组成，所述高速柔性搅拌机和事故池由上至下布置于地坑内，在高速柔性搅拌机与事故池间的地坑内还布置有料斗和/或浓浆泵，所述浓密机的放砂口、水泥输送及计量装置的送出口均与高速柔性搅拌机的进料口相连，料斗连接于高速柔性搅拌机的放料口与井下充填管网的充填钻孔间，浓浆泵连接于高速柔性搅拌机的放料口与充填泵的泵斗间；溢流口高于溢流水仓布置。该制备系统还包括用于均质浓密机内料浆浓度的均质化造浆装置，该均质化造浆装置包括布置于地面上的空压机和储气罐、均布在浓密机内侧底部的数个喷嘴，所述空压机的排气口通过储气罐与各喷嘴连接。在所述浓密机的桶壁上呈阶梯状布置有数个与溢流水仓相连通的溢流阀，溢流阀高于溢流水仓布置。在所述事故池内设有与溢流水仓相连通的吊泵。所述水泥仓由上部的圆柱段和下部的倒圆台段组成，下料口位于倒圆台段底部，在倒圆台段的侧壁上均布有若干防堵喷嘴，该防堵喷嘴通过压气管道与布置于地面上的气泵相连。在所述溢流水仓底部连接有回水用水泵。本专利技术提供的这种适用于上述充填料浆制备系统的制备方法，包括如下步骤：S1、选厂输送过来的低浓度尾砂浆进入浓密机的进料槽中，同时，絮凝剂加药机自动向进料槽中添加絮凝剂；S2、浓密机内的溢流水通过溢流口自流排放至溢流水仓中；S3、放砂前，通过空压机、储气罐和喷嘴向浓密机内送入高压气体，利用高压气体在浓密机内持续造浆，使浓密机内料浆浓度均质；S4、待浓密机内造浆结束后，打开浓密机放砂口处的放砂阀，浓密机底流通过放砂管自流至高速柔性搅拌机中；此时，存储在水泥仓中的水泥通过水泥输送及计量装置的输送及计量后，均匀地添加至高速柔性搅拌机中；S5、对于充填料浆自流输送的矿山，高速柔性搅拌机中制备好的充填料浆自流进入料斗，进而通过充填钻孔进入井下充填管网；对于泵压输送的矿山，高速柔性搅拌机中制备好的充填料浆由浓浆泵扬送至充填泵的泵斗中，再由充填泵通过管网输送至井下空区。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术通过开挖地坑，将搅拌系统、料斗、事故池、浓相泵均布置于地面以下的地坑中，实现浓密机底流自流、短流程可靠进入搅拌系统中。对于充填料浆自流输送的矿山，搅拌机中制备好的充填料浆自流进入料斗，进而通过充填钻孔进入井下充填管网；而对于泵压输送的矿山，为避免地坑开挖体积过大，而增加开挖工程量及地坑支护费用，将充填泵布置于地面，通过布置在搅拌机平台下方的浓浆泵，将充填料浆扬送至充填泵的泵斗中，进而充填泵将料浆通过管网输送至井下待充区域，布局十分紧凑，大幅减少充填站占地面积。2、本专利技术利用高速柔性搅拌机代替传统的两段式搅拌，在确保充填料浆制备质量的前提下，实现充填站紧凑布局，减少中间环节，并降低充填站建设投资。3、本专利技术通过开挖地坑，不仅使充填设备紧凑布置，在大幅减小充填站占地面积的同时，也降低了设备布置高度，厂房的建设高度也可大幅降低，从而减少了厂房的建设投资。此外，水泥仓支腿也可大幅缩短，提高水泥仓的稳定性和安全性。4、在本专利技术中，高速柔性搅拌机制备好的充填料浆通过浓浆泵、管道扬送至充填泵的泵斗中，可以实现充填泵位置的灵活选择，也可避免将充填泵布置于地坑中而引起地坑尺寸较大，增加建设投资，及充填泵前端充填管道的急剧转弯而增加管阻等不利影响。本专利技术料浆制备环节较少，减少了制备能耗，降低了充填系统故障风险；降低了厂房建设投资，设备布置灵活，易于集中，更适合在矿山建设使用。附图说明图1为本专利技术中充填料浆制备系统实施例一的结构示意图。图2为本专利技术中充填料浆制备系统实施例二的结构示意图。图中示出的标记及所对应的构件名称为：1、尾砂浆输送管道；2、絮凝剂加药机；21、出料口；22、絮凝剂输送管道；3、浓密机；31、进料槽；32、溢流口；33、放砂口；34、溢流阀；4、溢流水仓；5、事故池；6、高速柔性搅拌机；61、进料口；62、放料口；7、充填泵；71、泵斗；8、水泥仓；81、下料口；82、圆柱段；83、倒圆台段；84、防堵喷嘴；85、压气管道；86、气泵；9、水泥输送及计量装置；91、送出口；10、地坑；11、料斗；12、浓浆泵；13、空压机；14、储气罐；15、喷嘴；16、吊泵；...

【技术保护点】
1.一种充填料浆制备系统，包括絮凝剂加药机(2)、浓密机(3)、溢流水仓(4)、事故池(5)、搅拌系统、充填泵(7)、水泥仓(8)和安装在水泥仓下料口(81)处的水泥输送及计量装置(9)，所述浓密机、絮凝剂加药机、溢流水仓、充填泵和水泥仓均布置于地面上，选矿厂的尾砂浆输送管道(1)和絮凝剂加药机的出料口均与浓密机的进料槽(31)相连，浓密机的溢流口(32)与溢流水仓相连，其特征在于：在地面下挖设有一阶梯状的地坑(10)，所述搅拌系统由一台高速柔性搅拌机(6)组成，所述高速柔性搅拌机和事故池由上至下布置于地坑内，在高速柔性搅拌机与事故池间的地坑内还布置有料斗(11)和/或浓浆泵(12)，所述浓密机的放砂口(33)、水泥输送及计量装置的送出口(91)均与高速柔性搅拌机的进料口(61)相连，料斗连接于高速柔性搅拌机的放料口与井下充填管网的充填钻孔间，浓浆泵连接于高速柔性搅拌机的放料口(62)与充填泵的泵斗(71)间；溢流口高于溢流水仓布置。/n

【技术特征摘要】
1.一种充填料浆制备系统，包括絮凝剂加药机(2)、浓密机(3)、溢流水仓(4)、事故池(5)、搅拌系统、充填泵(7)、水泥仓(8)和安装在水泥仓下料口(81)处的水泥输送及计量装置(9)，所述浓密机、絮凝剂加药机、溢流水仓、充填泵和水泥仓均布置于地面上，选矿厂的尾砂浆输送管道(1)和絮凝剂加药机的出料口均与浓密机的进料槽(31)相连，浓密机的溢流口(32)与溢流水仓相连，其特征在于：在地面下挖设有一阶梯状的地坑(10)，所述搅拌系统由一台高速柔性搅拌机(6)组成，所述高速柔性搅拌机和事故池由上至下布置于地坑内，在高速柔性搅拌机与事故池间的地坑内还布置有料斗(11)和/或浓浆泵(12)，所述浓密机的放砂口(33)、水泥输送及计量装置的送出口(91)均与高速柔性搅拌机的进料口(61)相连，料斗连接于高速柔性搅拌机的放料口与井下充填管网的充填钻孔间，浓浆泵连接于高速柔性搅拌机的放料口(62)与充填泵的泵斗(71)间；溢流口高于溢流水仓布置。


2.根据权利要求1所述的充填料浆制备系统，其特征在于：该制备系统还包括用于均质浓密机内料浆浓度的均质化造浆装置，该均质化造浆装置包括布置于地面上的空压机(13)和储气罐(14)、均布在浓密机内侧底部的数个喷嘴(15)，所述空压机的排气口通过储气罐与各喷嘴连接。


3.根据权利要求2所述的充填料浆制备系统，其特征在于：在所述浓密机的桶壁上呈阶梯状布置有数个与溢流水仓相连通的溢流阀(34)，溢流阀高于溢流水仓布置。


4.根据权利要求2所述的充填料浆制备系统，其特征在于：在所述事故池...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑伯坤，尹旭岩，李向东，黄腾龙，盛佳，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43