脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统。所述充填系统由给料及计量子系统、搅拌制备子系统、料浆输送充填子系统和自动控制系统构成。所述给料及计量子系统包括脱水尾砂给料及计量系统、调浓水给料及计量系统和胶结剂给料及计量系统；所述搅拌制备子系统由双卧轴搅拌机和立式搅拌桶组成。采用该充填系统，能够实现提前备料、精准计量、强制活化周期制备‑储料调偏连续出料两段式搅拌工艺，能够准确控制充填物料配合比和充填料浆质量浓度，制备高浓度似均质稳态结构流充填料浆，控制充填料浆制备质量和充填成本。该系统对采充不均衡矿山具有较强适应性，建设投资省且周期短，适用于各种规模矿山充填建站。

【技术实现步骤摘要】
脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统
本技术涉及矿山充填
，尤其涉及一种脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统。
技术介绍
尾砂充填既可以提高资源利用率，防止地表塌陷，又可减少固体废料向地表的排放，是充分利用尾矿资源，实现节地、节能、环保、废物利用的有效途径，因此地下矿山大部分采用尾砂充填方式。尾砂充填系统主要由进料端(即进料端对物料添加量进行控制)、搅拌机设备、测量管(搅拌设备后端安装测量管并伸入到井下采空区)等部分构成；进入搅拌机物料有三种：水(调节浓度用)、尾砂料浆、水泥。目前采用的技术主要是：直接将相应的物料通过各自管路直接与搅拌机端部相连，在相应管路上分别安装计量装置、调节装置，计量后相应物料直接放入搅拌机中进行搅拌均匀，三种物料的添加量均由进料端控制与调节。料浆搅拌均匀后通过测量管下至井下采空区，为了检测充填浓度，通常在测量管上安装浓度计。搅拌设备通常采用两段搅拌机进行搅拌，第一段采用双轴叶片式搅拌机(卧式)，第二段采用双轴双螺旋搅拌机(卧式)，搅拌均匀后通过井下管网自流至采空区或泵送进入井下采空区。在线流量式(管道流量计、皮带核子秤等)计量和浓度监测，受物料化学性质变化、给料稳定性的影响大，不能精确计量并控制充填物料的配合比和充填料浆的质量浓度。由于连续性出料搅拌制备均化时间短、质量差的缺点，致使给料计量不稳定造成的瞬态误差不能调节，造成充填料浆的灰砂比和质量浓度波动大。料浆间断制备设备不能连续出料，不能实现料浆连续输送，会造成不满管流输送，管道磨损快；也会在输送管道内形成空气间隔段，引起爆管、堵管等事故。仓式尾砂浓密机，底流浓度受限，放砂浓度波动大，难以制备稳态的高浓度充填料浆。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术的目的是提供一种脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统。本技术实现上述技术目的，本技术提供了一种脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统。所述脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统由给料及计量子系统、搅拌制备子系统、料浆输送充填子系统和自动控制系统构成；所述给料及计量子系统包括脱水尾砂给料及计量系统、调浓水给料及计量系统和胶结剂给料及计量系统；所述脱水尾砂给料及计量系统由骨料储存斗、骨料斗式计量秤以及转载设备组成；所述骨料储存斗下设第一给料设备，通过所述第一给料设备将所述脱水尾砂输送至所述骨料斗式计量秤中进行配料值的计量；所述骨料斗式计量秤下设第二给料设备，通过所述第二给料设备将所述骨料斗式计量秤中计量结束的所述脱水尾砂卸料给所述转载设备；所述调浓水给料及计量系统由高位水池、斗式水秤以及将所述高位水池中的调浓水输送至所述斗式水秤的给水管道组成；所述胶结剂给料及计量系统包括胶结剂仓、设置于所述胶结剂仓仓底的螺旋给料机以及胶结剂斗式计量秤；所述胶结剂仓的仓体锥部设置有气嘴破拱装置；所述搅拌制备子系统由双卧轴搅拌机和立式搅拌桶组成；所述立式搅拌桶的底部或桶侧设置有可调节充填料浆流量的卸料口；所述自动控制系统控制所述骨料斗式计量秤、所述斗式水秤、所述胶结剂斗式计量秤，并对所述充填系统的设定运行参数进行控制和调节。优选的，所述立式搅拌桶容积大于等于2倍的所述双卧轴搅拌机的搅拌量和3min充填料浆流量的最大值。优选的，所述立式搅拌桶上的所述卸料口调控充填料浆的设定充填流量，用以控制所述立式搅拌桶内所述充填料浆的料位始终处于设定高料位和设定低料位的范围内，实现连续出料的功能；所述连续出料工艺的具体调控方式为：当所述立式搅拌桶料位高于设定高料位时，所述双卧轴搅拌机进入第一段静态强制活化搅拌卸料等待状态；或者，当所述立式搅拌桶料位低于设定高料位时，所述双卧轴搅拌机进入第一段静态强制活化搅拌卸料状态，将强制活化搅拌制备得到的初步充填料浆卸入所述立式搅拌桶中，并且同步进行第二段储料调偏均化搅拌，得到所述充填料浆。优选的，所述给水管道由粗秤管道和精秤管道两路管道组成；所述粗秤管道上设有粗秤阀门，所述精秤管道上设有精秤阀门，用以控制管道开闭，实现调浓水的粗精秤计量功能。优选的，所述粗秤管道为大直径大流量管道，所述粗秤阀门为气动蝶阀；所述精秤管道为小管径小流量管道，所述精秤阀门为气动角座阀；所述粗秤阀门的控制器上设有气节流消声器；通过所述粗秤管道和所述精秤管道的联合使用，进行调浓水粗精秤计量，计量步骤如下：P1、进行粗秤计量时，打开所述粗秤阀门和所述精秤阀门，所述粗秤管道和所述精秤管道同时打开；P2、达到粗秤计量设定值后，关闭所述粗秤阀门，用以关闭所述粗秤管道，继续进行精秤计量；P3、达到所述调浓水配料值时，再关闭所述精秤阀门，用以关闭所述精秤管道，计量完毕后进入调浓水等待制备卸料状态。优选的，所述骨料储存斗内置有螺旋破拱装置和/或外置有振动电机辅助破拱装置；通过所述自动控制系统，所述螺旋破拱装置和所述振动电机辅助破拱装置根据所述第一给料设备给料流量设定值自动启停。优选的，所述第一给料设备包含但不限于为皮带、振动给料机中的一种；所述转载设备包含但不限于为斗式提升机、皮带输送机中的一种。优选的，所述第一给料设备通过调控运转转速，用以控制所述第一给料设备的给料流量，实现粗精秤计量功能；粗秤计量时，所述第一给料设备设置为高速运转；精秤计量时，所述第一给料设备设置为低速运转。优选的，所述螺旋给料机通过调控螺旋转速，用以控制所述螺旋给料机的来料流速，实现分段高低速运转粗精秤计量给料功能；粗秤计量时，所述螺旋给料机高速运转；精秤计量时，所述螺旋给料机低速运转，提高所述胶结剂斗式计量秤计量精度。优选的，所述骨料斗式计量秤采用静态斗式计量秤，所述脱水尾砂给料及计量系统设置补扣秤功能进行循环调偏，根据卸料情况，确定下一循环计量的补扣秤重量。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：1、采用本技术提供的脱水尾砂精准配料强制均化结构流充填系统，能够实现提前备料、精准计量、强制活化周期制备-储料调偏连续出料两段式搅拌的充填工艺，用以准确控制充填物料配合比和充填料浆质量浓度，制备高浓度似均质稳态结构流充填料浆，控制充填料浆制备质量和充填成本。2、采用本技术提供的脱水尾砂精准配料强制均化结构流充填系统，制备的脱水尾砂充填料浆解决了砂仓和仓式浓密机沉砂浓度限制尾砂充填料浆制备质量浓度瓶颈问题。3、在本技术提供的脱水尾砂精准配料强制均化结构流充填系统中，脱水尾砂采用静态斗式秤计量，结合粗精秤控制技术，实现了脱水尾砂的精准计量，计量偏差≤0.7％；采用粗精秤计量技术，胶结剂和调浓水给料计量偏差≤1％，实现了充填物料配比和质量浓度的精准控制，能够有效控制充填质量和成本。4、在本技术提供的脱水尾砂精准配料强制均化结构流充填系统中，骨料储存斗采用内置叶片式螺旋破拱装置和外置振动电机联合破拱技术，实现了连续均衡给料；解决了脱水尾砂储料斗容积利用率低，给料不畅，给本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统，其特征在于：所述脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统由给料及计量子系统(1)、搅拌制备子系统(2)、料浆输送充填子系统(3)和自动控制系统构成；所述给料及计量子系统(1)包括脱水尾砂给料及计量系统(11)、调浓水给料及计量系统(12)和胶结剂给料及计量系统(13)；/n所述脱水尾砂给料及计量系统(11)由骨料储存斗(110)、骨料斗式计量秤(114)以及转载设备(115)组成；所述骨料储存斗(110)下设第一给料设备(113)，通过所述第一给料设备(113)将所述脱水尾砂输送至所述骨料斗式计量秤(114)中进行配料值的计量；所述骨料斗式计量秤(114)下设第二给料设备，通过所述第二给料设备将所述骨料斗式计量秤(114)中计量结束的所述脱水尾砂卸料给所述转载设备(115)；/n所述调浓水给料及计量系统(12)由高位水池(120)、斗式水秤(122)以及将所述高位水池(120)中的调浓水输送至所述斗式水秤(122)的给水管道(121)组成；/n所述胶结剂给料及计量系统(13)包括胶结剂仓(130)、设置于所述胶结剂仓(130)仓底的螺旋给料机(132)以及胶结剂斗式计量秤(133)；所述胶结剂仓(130)的仓体锥部设置有气嘴破拱装置(131)；/n所述搅拌制备子系统(2)由双卧轴搅拌机(21)和立式搅拌桶(22)组成；所述立式搅拌桶(22)的底部或桶侧设置有可调节充填料浆流量的卸料口；/n所述自动控制系统控制所述骨料斗式计量秤(114)、所述斗式水秤(122)、所述胶结剂斗式计量秤(133)，并对所述充填系统的设定运行参数进行控制和调节。/n...

【技术特征摘要】
1.一种脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统，其特征在于：所述脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统由给料及计量子系统(1)、搅拌制备子系统(2)、料浆输送充填子系统(3)和自动控制系统构成；所述给料及计量子系统(1)包括脱水尾砂给料及计量系统(11)、调浓水给料及计量系统(12)和胶结剂给料及计量系统(13)；
所述脱水尾砂给料及计量系统(11)由骨料储存斗(110)、骨料斗式计量秤(114)以及转载设备(115)组成；所述骨料储存斗(110)下设第一给料设备(113)，通过所述第一给料设备(113)将所述脱水尾砂输送至所述骨料斗式计量秤(114)中进行配料值的计量；所述骨料斗式计量秤(114)下设第二给料设备，通过所述第二给料设备将所述骨料斗式计量秤(114)中计量结束的所述脱水尾砂卸料给所述转载设备(115)；
所述调浓水给料及计量系统(12)由高位水池(120)、斗式水秤(122)以及将所述高位水池(120)中的调浓水输送至所述斗式水秤(122)的给水管道(121)组成；
所述胶结剂给料及计量系统(13)包括胶结剂仓(130)、设置于所述胶结剂仓(130)仓底的螺旋给料机(132)以及胶结剂斗式计量秤(133)；所述胶结剂仓(130)的仓体锥部设置有气嘴破拱装置(131)；
所述搅拌制备子系统(2)由双卧轴搅拌机(21)和立式搅拌桶(22)组成；所述立式搅拌桶(22)的底部或桶侧设置有可调节充填料浆流量的卸料口；
所述自动控制系统控制所述骨料斗式计量秤(114)、所述斗式水秤(122)、所述胶结剂斗式计量秤(133)，并对所述充填系统的设定运行参数进行控制和调节。


2.根据权利要求1所述的脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统，其特征在于：所述立式搅拌桶(22)容积大于等于2倍的所述双卧轴搅拌机(21)的搅拌量和3min充填料浆流量的最大值。


3.根据权利要求2所述的脱水尾砂精准配料强制均化制备结构流充填系统，其特征在于：所述立式搅拌桶(22)上的所述卸料口调控充填料浆的设定充填流量，用以控制所述立式搅拌桶(22)内所述充填料浆的料位始终处于设定高料位和设定低料位的范围内，实现连续出料的功能。


4.根据权利要求1所述的脱水尾砂精准...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖伟，李永超，柳小胜，王振闽，刘超，刘加灿，刘婉莹，王哲，罗佳，郭勤强，刘权，陈晓利，莫东旭，郎磊，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院有限责任公司，河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院，
类型：新型
国别省市：湖南;43