[發(fā)明專利]一種細粒尾礦模袋分級充灌系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610183407.1
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105672318B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設計）人: 周漢民;崔旋;劉曉非;甘海闊;王新巖;郄永波;董威信;李彥禮;韓亞兵;張樹茂
• 申請（專利權）人: 北京礦冶研究總院
• 主分類號: E02D15/02
• 分類號: E02D15/02
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;付久春

本發(fā)明公開了一種細粒尾礦模袋分級充灌系統(tǒng)，包括：給礦裝置、旋流分級裝置、充灌管道裝置及車載運輸裝置；其中，給礦裝置、充灌管道裝置和旋流分級裝置并列設置在車載運輸裝置上；給礦裝置的給礦輸出口與旋流分級裝置的進礦口連接，旋流分級裝置的出礦口與充灌管道裝置的進料口連接，充灌管道裝置設有充灌模袋的模袋充灌管。該系統(tǒng)通過將給礦裝置、旋流分級裝置、充灌管道裝置有機連接，形成對入庫全尾礦進行旋流分級并壓力泵灌至模袋內，實現(xiàn)細粒尾礦的模袋法堆壩的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實現(xiàn)細粒尾礦的模袋法堆壩，由于摒棄了原有模袋法堆壩工藝中的壩前采坑取砂造漿環(huán)節(jié)，從而節(jié)省大量模袋法堆壩過程中的人力成本及能耗。

技術領域

本發(fā)明涉及礦山處理尾礦用的分級充灌設備，特別是涉及一種細粒尾礦模袋分級充灌系統(tǒng)。

背景技術

細粒尾礦的堆存問題是尾礦處理技術遇到的難題之一，且廣泛存在于我國銅礦、鉛鋅礦、氧化鋁礦、磷礦等多領域。細粒尾礦的堆存技術主要包括：(1)一次性筑壩。(2)旋流分級堆壩。(3)模袋法堆壩。其中，一次性筑壩建設成本高，企業(yè)往往難以接受，目前主要以后兩種方法為主。

旋流分級堆壩是指采用旋流器將全顆粒尾礦進行粗細分級，其中底流粗尾礦用于筑壩，溢流細尾礦于壩前排放的一種尾礦堆壩方法。在上游法細粒尾礦堆壩中，該方法用于分級沖積法堆筑子壩；中線法或下游法細粒尾礦堆壩中，該方法采用底流尾礦直接堆筑尾礦壩體。為滿足規(guī)范中堆壩尾礦粒徑要求，尾礦分級后用于堆壩的d≥0.074mm尾礦顆粒含量不宜少于75％，d≤0.02mm尾礦顆粒含量不宜大于10％。然而實際應用過程中，因細粒尾礦自身粒度細，加之庫型條件受限等情況，分級后底流粗尾礦量往往難以滿足堆壩要求。

模袋法是基于模袋布固砂透水特性而發(fā)展起來的一種方法。最早用于構建臨時建筑物抵御洪水。20世紀中期以后，模袋法陸續(xù)推廣應用到水利、交通、環(huán)保、礦山等領域。模袋法尾礦堆壩是指采用高強度、透水性土工織物制作大面積連續(xù)模袋，通過向模袋內充灌尾砂并經壓力排水形成固結充填體，利用充填體連續(xù)交錯堆筑子壩的一種堆壩方法。其工藝實施流程包括：模袋鋪放、壩前取砂造漿、充灌、排水固結、模袋體交錯堆壩。

模袋充灌尾礦堆壩的工程投資較一次性筑壩大大降低，解決了很多礦山企業(yè)因細粒尾礦難以堆壩的燃眉之急。但隨著模袋充灌尾礦堆壩工程實施經驗的增長，這一技術也顯現(xiàn)出了一些亟待改進的方向：(1)庫內干灘面取砂易形成大采坑，存在一定的安全隱患；(2)造漿充灌人工成本高、能耗高；(3)勞動密集，不利于大范圍高效開展。

模袋法中應用的模袋來源于土工管袋，是由聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)等制作的大面積袋狀材料，并在其袋內充灌尾砂經壓力排水后形成的一種固結充填體。其主要利用土工材料的透水不透漿特性，加速充填料的固結。模袋法的主要原理是：將充灌料通過模袋設置的充灌口泵灌進袋內，通過模袋布的孔徑控制留在袋內的充灌料量，水及粒度小于模袋布孔徑的細顆粒排出模袋體。

目前模袋法的實施工藝流程為：模袋鋪放、壩前取砂造漿、充灌、排水固結、模袋體交錯堆壩。具體如下：

①模袋鋪放：根據(jù)尾礦庫工程現(xiàn)場的實際情況，劃定合理的模袋鋪設區(qū)域；確定模袋尺寸，鋪放至堆壩區(qū)域；人工攤鋪袋就位，袋縫應垂直于壩軸線，沿長邊方向，在其兩側每隔1m左右用袋裝碎石壓載，防止袋體移位。

②壩前取砂造漿：選定庫內壩前干灘范圍內的一定區(qū)域作為模袋堆壩取砂區(qū)，通過高壓水槍注水形成尾礦漿，通過渣漿泵等設備將尾礦漿抽送至模袋內。具體通過水槍沖砂及送砂漿實現(xiàn)。水槍沖砂是用高壓水槍將固態(tài)尾砂粉碎，制成流動的砂漿，濃度應控制在1:4-1:5之間(土水體積比)的范圍內。

③充灌：將尾砂漿通過袖口排放至充灌至模袋里，充灌前在每層模袋上最少設置4個沖填厚度標桿，標桿應明顯便于控制檢查，每個模袋至少設置4-8個袖口(放砂漿點)，放砂漿點采用后退法施工，每隔1小時移動一次放漿口的位置，每個模袋沖填時間約為10--20小時。