[發(fā)明專利]一種超細(xì)全尾砂膏體充填系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710880453.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN107476821B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳愛祥;王少勇;周旭;王貽明;王洪江;尹升華;王勇;周勃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E21F15/08
• 分類號(hào): E21F15/08
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種超細(xì)全尾砂膏體充填系統(tǒng)及方法，屬于采礦技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括全尾砂分級(jí)系統(tǒng)和分級(jí)尾砂膏體充填系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)將選廠的超細(xì)全尾砂漿先進(jìn)行旋流器分級(jí)，溢流細(xì)尾砂則通過渣漿泵排放至尾礦庫，底流粗顆粒尾砂進(jìn)入高效濃密機(jī)，經(jīng)深度濃密后進(jìn)入立式緩沖倉，然后高濃度尾砂漿進(jìn)入二級(jí)攪拌與膠凝材料進(jìn)行均質(zhì)化混合制備成膏體，通過管道以自流輸送或泵送的方式進(jìn)入井下待充填空區(qū)。該方法克服了超細(xì)尾砂濃密困難，料漿濃度低，充填體強(qiáng)度低的難題。該系統(tǒng)具有較大的緩沖能力，可解決選廠尾礦連續(xù)排放和膏體充填間斷作業(yè)之間的矛盾，保證礦山生產(chǎn)和井下充填的穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采礦技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種超細(xì)全尾砂膏體充填系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

膏體充填以其不離析、不脫水、不分層的優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為21世紀(jì)充填采礦技術(shù)的發(fā)展方向。超細(xì)全尾礦由于細(xì)顆粒含量多，難于脫水，用于井下充填時(shí)，充填濃度低，充填體強(qiáng)度低，成本高等問題。因此，將超細(xì)全尾礦用于膏體充填具有現(xiàn)實(shí)意義，其中關(guān)鍵在于如何提高濃度，增加強(qiáng)度。深錐濃密機(jī)可有效提高全尾砂的濃度，是膏體充填工藝中的常用設(shè)備，但是深錐濃密機(jī)投資成本高；針對(duì)超細(xì)全尾砂粒度細(xì)，沉降速度慢，易跑混；形成的底流濃度低，導(dǎo)致充填體強(qiáng)度低，充填效果差。鑒于上述超細(xì)全尾砂膏體充填過程的不足，需要一種新的超細(xì)尾砂膏體工藝，既工藝簡單、成本低，同時(shí)還可以最大限度將超細(xì)尾礦用于膏體充填，保證充填效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種超細(xì)全尾砂膏體充填系統(tǒng)與方法，用于利用超細(xì)尾礦膏體充填法進(jìn)行開采的地下礦山。

該系統(tǒng)包括全尾砂分級(jí)系統(tǒng)和分級(jí)尾砂膏體充填系統(tǒng)，其中，全尾砂分級(jí)系統(tǒng)包括水力旋流器，來自選礦廠的超細(xì)全尾砂漿進(jìn)入水力旋流器進(jìn)行分級(jí)，溢流進(jìn)入尾礦庫，底流進(jìn)入分級(jí)尾砂膏體充填系統(tǒng)；分級(jí)尾砂膏體充填系統(tǒng)包括高效濃密機(jī)、緩沖倉、一級(jí)攪拌機(jī)、二級(jí)攪拌機(jī)和柱塞泵，高效濃密機(jī)經(jīng)管道與緩沖倉連接，緩沖倉與一級(jí)攪拌機(jī)相連，一級(jí)攪拌機(jī)出口經(jīng)管道連接二級(jí)攪拌機(jī)，二級(jí)攪拌機(jī)出口連接柱塞泵。

該超細(xì)全尾砂膏體充填系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

S1、將選礦廠的超細(xì)全尾砂漿輸送至水力旋流器，分級(jí)得到溢流和底流，底流為顆粒細(xì)度符合要求的分級(jí)尾砂漿；

S2、將S1所得的分級(jí)尾砂漿送入高效濃密機(jī)脫水，獲得底流濃度為 60％-65％的尾砂料漿；

S3、將S2所得的尾砂料漿通過高效濃密機(jī)底流泵輸送至立式緩沖倉，進(jìn)行緩沖存儲(chǔ)；

S4、S3緩沖倉中的尾砂料將再經(jīng)過一級(jí)攪拌機(jī)，進(jìn)入二級(jí)攪拌機(jī)與水泥進(jìn)行混合，制備成濃度為60％-80％的膏體，根據(jù)充填倍線的大小，通過自流或泵壓輸送至井下充填空區(qū)。

其中，超細(xì)全尾砂漿中-20um含量大于50％。

超細(xì)全尾砂漿濃度為15％-20％，經(jīng)水力旋流器分級(jí)后得到的底流濃度為 30％-50％。

S1中得到的底流中，-15um含量為15％-25％。

S2具體為：S1中的溢流進(jìn)入普通濃密機(jī)進(jìn)行濃密后形成30％的尾砂漿排放到尾礦庫中，質(zhì)量濃度為45％-55％的底流進(jìn)入高效濃密機(jī)中，脫水至質(zhì)量濃度大于60％。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

一、上述方案中，使用了水力旋流器、高效濃密機(jī)和緩沖槽的膏體充填料漿制備系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)超細(xì)尾砂料漿質(zhì)量濃度達(dá)到50％以上；

二、高效濃密機(jī)+緩沖倉為核心的分級(jí)尾砂膏體充填系統(tǒng)，不購置大尺寸的深錐濃密機(jī)，降低投資成本；其次，可以得到相對(duì)高的底流濃度，避免了分級(jí)尾砂沉降過快導(dǎo)致的深錐濃密機(jī)壓耙事故；第三，緩沖倉可實(shí)現(xiàn)高效濃密機(jī)連續(xù)24小時(shí)運(yùn)行，可緩解尾礦連續(xù)排放與井下間斷充填的矛盾。