一种扩大矿山自流充填系统服务范围的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于矿山充填技术领域，具体涉及一种扩大矿山自流充填系统服务范围的装置及方法。该装置由分流系统、双泵送系统和事故处理系统三部分组成，该方法包括分流缓冲、泵送充填和事故处理三个实施步骤。通过提前的管路变化和充填泵增压，实现了全充填流程的稳压通畅，利用四通弯头把自流管道和两条泵送管道连接，保证了流量的稳定，解决了矿山自流充填系统服务范围小、改成泵送系统投资大、充填管路无法利用的问题，有工艺简单、适用范围广、改造工程量少、系统投资小等优点。系统投资小等优点。系统投资小等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种扩大矿山自流充填系统服务范围的装置及方法


[0001]本专利技术属于矿山充填
，具体涉及一种扩大矿山自流充填系统服务范围的装置及方法。

技术介绍

[0002]自流充填系统是指矿山利用地表充填站和井下采空区之间的高差，借助充填料浆的重力势能克服其管道输送的阻力，使其自流至采空区内的一种充填方式，具有输送能耗低、系统投资小、料浆流速高、充填能力大等突出优点，在矿山中应用十分普遍。但由于没有额外的输送动力，自流充填系统的服务范围相对有限，仅能满足充填倍线为6以内的采空区充填需求。
[0003]待地表自流充填系统建成后，要想增加其服务范围、覆盖充填倍线超过6的区域，往往采用在地表充填站内增设泵送装置、提供额外输送动力的方式。但是，在充填系统能力一定情况下，泵送充填的工作流速往往较小，一般为自流充填工作流速的一半左右，则泵送充填管路内径要达到自流管径的1.4倍以上。因此，在地表增加泵送装置来提高自流系统的服务范围，需要将原自流充填管路全部拆除，换成内径更大的泵送充填管路。为充分利用原自流充填管路、增加自流充填系统服务范围、减少系统改造投资，本专利技术提供一种扩大矿山自流充填系统服务范围的装置及方法，具有工艺简单、适用范围广、改造工程量少、系统投资小等优点。

技术实现思路

[0004]为了解决矿山自流充填系统服务范围小、改成泵送系统投资大、充填管路无法利用等技术问题，本专利技术提供一种扩大矿山自流充填系统服务范围的装置及方法，具有工艺简单、适用范围广、改造工程量少、系统投资小等优点。
[0005]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种扩大矿山自流充填系统服务范围的装置，包括分流系统、双泵送系统和事故处理系统三部分：所述分流系统由四通弯头、变径管、事故管路和截止阀组成：四通弯头分别与原水平自流管路、两条变径管路及一条事故管路连通，事故管路管径应与原水平自流管路一致，变径管路管径应≥1.5倍原水平自流管径，分别在两条变径管路及事故管路中部安装截止阀，控制管路流量；所述双泵送系统由两套集料斗、充填泵和泵送管路组成：集料斗为钢结构斗仓，顶部设有进料口和观察窗，进料口与变径管路连通，下部承接充填泵入口，侧面设置溢流口，充填泵入口承接集料斗，出口连接水平泵送管路和垂直泵送管路；所述事故处理系统由事故池、溢流管和事故阀组成：事故池设置在两台充填泵中间，通过溢流口和溢流管承接集料斗内溢流出来的充填料浆，事故阀布置在事故管路末端，事故状态下可控制充填料浆泄入事故池。
[0006]本专利技术提供了一种扩大矿山自流充填系统服务范围的方法，采用上述装置，包括
以下步骤：步骤一，分流缓冲：关闭事故阀、打开截止阀，充填料浆经垂直钻孔、水平自流管路、四通弯头后分流入两侧的变径管路内，经变径管路缓冲减速后流入集料斗进料口；步骤二，泵送充填：充填料浆经集料斗流入充填泵内，经水平泵送管路和垂直泵送管路泵送至采空区充填；步骤三，应急处置：事故状态下，关闭截止阀、打开事故阀，将垂直钻孔、水平自流管路内的充填料浆排入事故池。
[0007]本专利技术的技术效果在于，通过四通弯头的分流作用，实现了原自流充填装置与后续双泵送系统在流量、流速和管径方面高度匹配的作用；利用变径管路的缓冲调节，使自流充填料浆缓慢流至充填泵集料斗内，保障了自流向泵送过渡的均匀和稳定，具有工艺简单、适用范围广、改造工程量少、系统投资小等优点。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0009]图1为本专利技术装置及方法的平面示意图；图2为本专利技术装置及方法的剖面示意图；图3为本专利技术装置及方法中事故处理系统的剖面示意图。
[0010]图中：1—垂直自流管路；2—水平自流管路；3—四通弯头；4—变径管路；5—截止阀；6—充填泵；7—集料斗；8—进料口；9—观察窗；10—出料口；11—水平泵送管路；12—垂直泵送管路；13—溢流口；14—溢流管；15—事故管路；16—事故阀；17—事故池。
具体实施方式
[0011]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变更或改进，均属于本专利技术的保护范围。
[0012]本专利技术的一种扩大矿山自流充填系统服务范围的装置，包括分流系统、双泵送系统和事故处理系统三部分：所述分流系统由四通弯头3、变径管4、事故管路15、截止阀5组成：四通弯头3分别与原水平自流管路2、两条变径管路4及一条事故管路15连通，事故管路15管径应与原垂直自流管路1和水平自流管路2一致，变径管路4管径应≥1.5倍原水平自流管路2管径，分别在两条变径管路4及事故管路15中部安装截止阀5，控制管路流量，见图1；所述双泵送系统由两套集料斗7、充填泵6和泵送管路组成：集料斗7为钢结构斗仓，顶部设有进料口8和观察窗9，进料口8与变径管路4连通，下部承接充填泵6入口，侧面设置溢流口13，充填泵6入口承接集料斗7，出口连接水平泵送管路11和垂直泵送管路12，见图2；所述事故处理系统由事故池17、溢流管14和事故阀16组成：事故池17设置在两台充填泵6中间，通过溢流口13和溢流管14承接集料斗7内溢流出来的充填料浆，事故阀16布置在事故管路15末端，事故状态下可控制充填料浆泄入事故池17，见图3。
[0013]本专利技术的一种扩大矿山自流充填系统服务范围的方法，采用上述装置，包括以下步骤：步骤一，分流缓冲：关闭事故阀16、打开截止阀5，充填料浆经垂直自流管路1、水平自流管路2、四通弯头3后分流入两侧的变径管路4内，经变径管路4缓冲减速后流入集料斗进料口，见图1；步骤二，泵送充填：充填料浆经集料斗7流入充填泵内，经水平泵送管路11和垂直泵送管路12泵送至采空区充填，见图2；步骤三，应急处置：事故状态下，关闭截止阀5、打开事故阀16，将垂直钻孔、水平自流管路2内的充填料浆排入事故池17，见图3。
[0014]以某矿山能力为160m3/h的自流充填系统为例，其充填料浆质量浓度为72%，通过垂直钻孔和水平管道自流至采空区内，仅能服务充填倍线为6以内的区域。下面采用本专利技术方法扩大自流充填系统的服务范围。
[0015]首先，在井下选择合适位置的施工硐室，在硐室内开挖事故池，布置两台流量为100m3/h、压力为15MPa的充填泵，安装内径为150mm的四通弯头和事故管路、内径为250mm的变径管以及截止阀等装置；其次，在设备及系统调试运行成功后，关闭事故阀、打开截止阀，充填料浆经垂直钻孔、水平自流管路、四通弯头后分流入两侧的变径管路内，经过分流后，流入每一侧的变径管路的流量为80m3/h；然后，经变径管缓冲调节后，充填料浆的流速可降至0.5m/s，进而经集料斗流入充填泵内，经水平泵送管路和垂直泵送管路泵送至采空区内；最后，事故应急状态下，关闭截止阀、打开事故阀，将垂直钻孔、水平自流管路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扩大矿山自流充填系统服务范围的装置，其特征在于，该装置由分流系统、双泵送系统和事故处理系统三部分组成：所述分流系统由四通弯头、变径管、事故管路和截止阀组成：四通弯头分别与原水平自流管路、两条变径管路及一条事故管路连通，事故管路管径应与原水平自流管路一致，变径管路管径应≥1.5倍原水平自流管径，分别在两条变径管路及事故管路中部安装截止阀，控制管路流量；所述双泵送系统由两套集料斗、充填泵和泵送管路组成：集料斗为钢结构斗仓，顶部设有进料口和观察窗，进料口与变径管路连通，下部承接充填泵入口，侧面设置溢流口，充填泵入口承接集料斗，出口连接水平泵送管路和垂直泵送管路；所述事故处理系统由事故池、溢流管和事故阀组成：事故池...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帅，李拥军，王建兵，胡博怡，马鹏飞，黄富邦，李成鑫，王灿，邹培源，王新民，张钦礼，
申请(专利权)人：甘肃洛坝有色金属集团有限公司，
类型：发明
国别省市：