採場充填似膏體製備系統的製作方法
2023-06-20 23:56:01 3
專利名稱：採場充填似膏體製備系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於礦井採場充填物料的製備系統，尤其涉及一種高質量濃度、 以煤矸石作為主要原料製備似膏體的採場充填似膏體製備系統。
背景技術：
充填採礦法由於在確保安全的情況下兼具環境保護和提高礦石回收率的雙 重功效，在有色、黃金等礦山得到廣泛的應用。隨著採礦技術的發展，廢石幹 式充填因其效率低、生產能力小和勞動強度大等缺陷，已不能滿足強採、強出、 強充採礦生產的需要。由於非膠結充填體無自立能力，難以滿足採礦工藝高回 採率和低貧化率的需要，我國開始開發和應用尾砂膠結充填技術。雖然尾砂膠 結充填具有較高的生產能力和良好的管道運輸性，但由於大量使用水泥作為膠 結劑，使充填成本增加，而且受自流管道輸送濃度限制，普通的尾砂膠結充填質量濃度均低於70%以下，充入採場後，大量的水分必須通過濾水設施排出， 不僅增加了排水費用，汙染了井下環境，而且降低了充填體強度。傳統的水力充填工藝，料漿濃度很難提高到70%以上，且通常需要對尾砂 進行分級脫泥，其結果是充填尾砂的利用率低，充入採場後的充填體需脫水。 脫水時會帶走充填料中的水泥，造成水泥流失，虛弱充填體的強度，其造成井 下嚴重汙染。膏體充填系統則可以利用全尾砂，充填體脫水量少，充填體強度 高且水泥消耗量少，充填體易於接頂，有利於採礦作業安全。本案發明人經過 大量試驗和研究，發明了一種以煤矸石顆粒作為骨料，以水泥和粉煤灰作為膠 結材料和懸浮體，乾料組分的質量濃度在70%以上的似膏體充填材料。該似膏體 具有流體的流動特性，可以採用管道輸送至井下採場進行充填。由於似膏體管 道輸送要求有連續性，因此需要預先製備大量的似膏體備用或者採用連續性的 似膏體製備系統。由於煤矸石的比重較大，攪拌混合配製後的似膏體會發生煤 矸石的沉降，不利於管道輸送，甚至會出現堵塞管路的現象，即使在似膏體中 加入減水劑並提高幹料組分的質量濃度，也不會阻止煤奸石的 沉降
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種可連續製備採場充填用似膏體且似膏體懸浮 性能優異、沉降速度慢的採場充填似膏體製備系統，解決了充填似膏體因骨料 沉降過快，容易造成充填管道堵塞的問題。為實現上述發明目的，本實用新型採用的技術方案如下一種採場充填似膏體製備系統，其特徵在於該製備系統包括漿體製備攪拌 容器和與之相通的似膏體製備攪拌容器，加水裝置分別與漿體製備攪拌容器和 似膏體製備攪拌容器相通，似膏體製備攪拌容器與輸送管道入料口連接。所述漿體製備攪拌容器處設置有水泥連續給料設備和粉煤灰連續給料設 備，所述似膏體製備攪拌容器處設置煤矸石連續給料設備。所述水泥連續給料設備和粉煤灰連續給料設備均為螺杆連續輸送機，螺杆 連續輸送機設置在給料倉和漿體製備攪拌容器之間。所述煤矸石連續給料設備為皮帶輸送機和圓盤給料機，皮帶輸送機設置在 圓盤給料機和似膏體製備容器之間。所述圓盤給料機和似膏體製備容器間設置帶式輸送機核子秤。所述漿體製備攪拌容器處還設置有減水劑加料管，減水劑加料管的另一端 連接減水劑容器。加水裝置高位設置，似膏體製備攪拌容器低位設置，加水裝置與似膏體制 備攪拌容器間由高位到低位依次設置水泥容器和粉煤灰容器、煤奸石容器、漿 體製備攪拌容器。採場充填似膏體製備系統通過連續的給料設備，可以實現似膏體的製備。 煤矸石、水泥和粉煤灰是製備似膏體的主要組分，其中煤矸石顆粒作為充填骨料，其質量百分比可以佔到乾料總和的75%以上，另外在煤礦採場似膏體自流充 填過程中，雖然粉煤灰能夠有效抑制骨料沉澱，明顯改善漿體流動性能，減少 泌水率，但是在實際的似膏體製備和充填過程中，由於充填各組分在攪拌桶內 攪拌的時間較短，煤矸石比重相對較大，如果水泥、粉煤灰、煤矸石同時加入 攪拌桶，在混合料攪拌均勻之前，煤矸石實際己經先行沉澱，粉煤灰的懸浮作 用不能得到充分發揮。該製備系統採用兩級製備攪拌容器，先將水泥組分和粉煤灰組分連續投入 到槳體製備攪拌容器內，加入部分比例的水製備流動性能較好的漿體，該漿體 由於水的質量百分比較高，水泥和粉煤灰能夠均勻混合形成流動性能均衡的流
體。為了降低似膏體中的含水量同時又保持其相應的流動特性，可向該漿體制 備攪拌容器內加入減水劑組分，該減水劑可以是混凝土用普通減水劑或高效復 合減水劑。漿體製備攪拌容器與似膏體製備攪拌容器相通。當漿體流到似膏體 製備攪拌容器內時，依靠連續加料設備向漿體中加入煤矸石骨料，並加入剩餘 比例的水，由於此時煤矸石是在高粘度、高體積濃度、高密度的漿體內沉降， 其沉降速度明顯得到抑制。在管道自流輸送過程中，也可以完全保證煤矸石顆 粒處於懸浮狀態，實現自流充填。本似膏體製備系統採用的設備均可以為現有設備，並可以根據現場條件和設備狀況作適當的調整，最佳的方式是設立高位水池，保證水的連續加入，然 後設置高位的水泥倉和粉煤灰倉，水泥倉和粉煤灰倉的下方設置漿體製備攪拌 容器，水泥和粉煤灰通過螺杆給料機向漿體製備攪拌容器內連續給料，漿體制 備攪拌容器的下方設置似膏體製備攪拌容器，並通過管道連通。煤矸石倉設置 在地面上，通過給料機計量給料後用皮帶輸送機向似膏體製備攪拌容器內連續 給料，製得懸浮性好，流動性能佳的似膏體。本實用新型的有益效果在於，該採場充填似膏體製備系統製備過程的連續 性強，能夠滿足管道輸送連續充填的需要。製備的似膏體中煤矸石骨料懸浮性 能較佳，沉降性能大大降低，利於管道自流輸送，同時該似膏體具有較低的管 道磨損性，可以降低充填成本。該似膏體製備系統可以廣泛的應用於各種似膏 體的製備和採場的連續充填。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的闡述。 圖1是本實用新型具體實施方式
的系統布置結構示意圖。
具體實施方式
如圖，該採場充填似膏體製備系統主要由高位水池12、水泥倉IO、粉煤灰 倉11、煤矸石倉9、連續給料設備、漿體製備攪拌容器2和似膏體製備攪拌容 器6組成。高位水池設置在該製備系統的最高處，通過水管與漿體製備攪拌容 器和似膏體製備攪拌容器連通。水泥倉和粉煤灰倉也並列設置在較高位置，其 下開設出料口並分別通過螺杆給料機1向漿體製備攪拌容器內連續送料，地面 上還設有減水劑容器4，減水劑容器通過輸送泵5和管道向漿體製備攪拌容器內 連續注入減 砌。五具體實施方式
參見圖1，隧道包括一次襯砌1和二次襯砌5， 一次襯砌1與二次襯砌5之間設置有隔熱保溫層3，在一次襯砌l支護後，就鋪設隔熱保溫層3，以緩衝二 次襯砌5承受的凍脹力，並延緩保溫材料的老化，減少維修養護的工作量。在 隔熱保溫層3內外兩面還要加鋪防水層4，然後澆注二次襯砌5。兩座隧道的隔 熱層構造形式為"一次襯砌1+防水板2+隔熱保溫層3+防水層4+二次襯砌5"， 同時，考慮隔熱材料的老化問題，在二次襯砌5內輪廓預留了保溫層3補強的 空間。當隧道鋪設的保溫材料的導熱係數一定時，可以通過以下公式計算隔熱 保溫層的設計厚度formula see original document page 6式中丄為水結冰或融化潛熱， 一般工程熱工計算中取334. 56kJ/kg; A為土體的幹密度，kg/m3;『為土中的總含水量，以小數計； R為凍土中的未凍水含量，以小數計； r。為空氣平均溫度，單位°C;^為空氣溫度年較差之半，單位°C; H。為混凝土厚度。本實用新型中隔熱保溫層採用聚胺酯板材，厚度為5釐米，圖2顯示了隔 熱保溫層3厚度為5cm時的最佳導熱係數與年平均氣溫之間的關係。圖3為隔 熱保溫層3導熱係數為0.03 W/(mZC)時的最佳厚度與年平均氣溫之間的關係。
權利要求1.一種採場充填似膏體製備系統，其特徵在於該製備系統包括漿體製備攪拌容器和與之相通的似膏體製備攪拌容器，加水裝置分別與漿體製備攪拌容器和似膏體製備攪拌容器相通，似膏體製備攪拌容器與輸送管道入料口連接。
2. 根據權利要求1所述的採場充填似膏體製備系統，其特徵在於所述漿體 製備攪拌容器處設置有水泥連續給料設備和粉煤灰連續給料設備，所述似膏體 製備攪拌容器處設置煤矸石連續給料設備。
3. 根據權利要求1所述的採場充填似膏體製備系統，其特徵在於所述水泥 連續給料設備和粉煤灰連續給料設備均為螺杆連續輸送機，螺杆連續輸送機設置在給料倉和漿體製備攪拌容器之間。
4. 根據權利要求1所述的採場充填似膏體製備系統，其特徵在於所述煤矸 石連續給料設備為皮帶輸送機和圓盤給料機，皮帶輸送機設置在圓盤給料機和 似膏體製備容器之間。
5. 根據權利要求4所述的採場充填似膏體製備系統，其特徵在於所述圓盤給料機和似膏體製備容器間設置帶式輸送機核子秤。
6. 根據權利要求1所述的採場充填似膏體製備系統，其特徵在於所述漿體 製備攪拌容器處還設置有減水劑加料管，減水劑加料管的另一端連接減水劑容 器。
7. 根據權利要求1所述的採場充填似膏體製備系統，其特徵在於加水裝置 高位設置，似膏體製備攪拌容器低位設置r加水裝置與似膏體製備攪拌容器間 由高位到低位依次設置水泥容器和粉煤灰容器、煤矸石容器、漿體製備攪拌容器。
專利摘要一種採場充填似膏體製備系統，屬於礦井採場充填物料的製備系統。其特徵在於該製備系統包括漿體製備攪拌容器和與之相通的似膏體製備攪拌容器，加水裝置分別與漿體製備攪拌容器和似膏體製備攪拌容器相通，似膏體製備攪拌容器與輸送管道入料口連接。該採場充填似膏體製備系統製備過程的連續性強，能夠滿足管道輸送連續充填的需要。製備的似膏體中煤矸石骨料懸浮性能較佳，沉降性能大大降低，利於管道自流輸送，同時該似膏體具有較低的管道磨損性，可以降低充填成本。該似膏體製備系統可以廣泛的應用於各種似膏體的製備和採場的連續充填。
文檔編號E21F15/10GK201041052SQ20072000333
公開日2008年3月26日 申請日期2007年2月7日 優先權日2007年2月7日
發明者張傳恕, 張殿振, 技 莫 申請人:邸建友