專利名稱：采場充填似膏體制備系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于礦井采場充填物料的制備系統(tǒng)，尤其涉及一種高質(zhì)量濃度、 以煤矸石作為主要原料制備似膏體的采場充填似膏體制備系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
充填采礦法由于在確保安全的情況下兼具環(huán)境保護(hù)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(yīng)用。隨著采礦技術(shù)的發(fā)展，廢石干 式充填因其效率低、生產(chǎn)能力小和勞動強(qiáng)度大等缺陷，已不能滿足強(qiáng)采、強(qiáng)出、 強(qiáng)充采礦生產(chǎn)的需要。由于非膠結(jié)充填體無自立能力，難以滿足采礦工藝高回 采率和低貧化率的需要，我國開始開發(fā)和應(yīng)用尾砂膠結(jié)充填技術(shù)。雖然尾砂膠 結(jié)充填具有較高的生產(chǎn)能力和良好的管道運(yùn)輸性，但由于大量使用水泥作為膠 結(jié)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(jié)充填質(zhì)量濃度均低于70%以下，充入采場后，大量的水分必須通過濾水設(shè)施排出， 不僅增加了排水費(fèi)用，污染了井下環(huán)境，而且降低了充填體強(qiáng)度。傳統(tǒng)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(jìn)行分級脫泥，其結(jié)果是充填尾砂的利用率低，充入采場后的充填體需脫水。 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(qiáng)度，其造成井 下嚴(yán)重污染。膏體充填系統(tǒng)則可以利用全尾砂，充填體脫水量少，充填體強(qiáng)度 高且水泥消耗量少，充填體易于接頂，有利于采礦作業(yè)安全。本案發(fā)明人經(jīng)過 大量試驗和研究，發(fā)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(jié)材料和懸浮體，干料組分的質(zhì)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，可以采用管道輸送至井下采場進(jìn)行充填。由于似膏體管 道輸送要求有連續(xù)性，因此需要預(yù)先制備大量的似膏體備用或者采用連續(xù)性的 似膏體制備系統(tǒng)。由于煤矸石的比重較大，攪拌混合配制后的似膏體會發(fā)生煤 矸石的沉降，不利于管道輸送，甚至?xí)霈F(xiàn)堵塞管路的現(xiàn)象，即使在似膏體中 加入減水劑并提高干料組分的質(zhì)量濃度，也不會阻止煤奸石的 沉降
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種可連續(xù)制備采場充填用似膏體且似膏體懸浮 性能優(yōu)異、沉降速度慢的采場充填似膏體制備系統(tǒng)，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(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下一種采場充填似膏體制備系統(tǒng)，其特征在于該制備系統(tǒng)包括漿體制備攪拌 容器和與之相通的似膏體制備攪拌容器，加水裝置分別與漿體制備攪拌容器和 似膏體制備攪拌容器相通，似膏體制備攪拌容器與輸送管道入料口連接。所述漿體制備攪拌容器處設(shè)置有水泥連續(xù)給料設(shè)備和粉煤灰連續(xù)給料設(shè) 備，所述似膏體制備攪拌容器處設(shè)置煤矸石連續(xù)給料設(shè)備。所述水泥連續(xù)給料設(shè)備和粉煤灰連續(xù)給料設(shè)備均為螺桿連續(xù)輸送機(jī)，螺桿 連續(xù)輸送機(jī)設(shè)置在給料倉和漿體制備攪拌容器之間。所述煤矸石連續(xù)給料設(shè)備為皮帶輸送機(jī)和圓盤給料機(jī)，皮帶輸送機(jī)設(shè)置在 圓盤給料機(jī)和似膏體制備容器之間。所述圓盤給料機(jī)和似膏體制備容器間設(shè)置帶式輸送機(jī)核子秤。所述漿體制備攪拌容器處還設(shè)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(shè)置，似膏體制備攪拌容器低位設(shè)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(shè)置水泥容器和粉煤灰容器、煤奸石容器、漿 體制備攪拌容器。采場充填似膏體制備系統(tǒng)通過連續(xù)的給料設(shè)備，可以實現(xiàn)似膏體的制備。 煤矸石、水泥和粉煤灰是制備似膏體的主要組分，其中煤矸石顆粒作為充填骨料，其質(zhì)量百分比可以占到干料總和的75%以上，另外在煤礦采場似膏體自流充 填過程中，雖然粉煤灰能夠有效抑制骨料沉淀，明顯改善漿體流動性能，減少 泌水率，但是在實際的似膏體制備和充填過程中，由于充填各組分在攪拌桶內(nèi) 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(jīng)先行沉淀，粉煤灰的懸浮作 用不能得到充分發(fā)揮。該制備系統(tǒng)采用兩級制備攪拌容器，先將水泥組分和粉煤灰組分連續(xù)投入 到槳體制備攪拌容器內(nèi)，加入部分比例的水制備流動性能較好的漿體，該漿體 由于水的質(zhì)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(yīng)的流動特性，可向該漿體制 備攪拌容器內(nèi)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(fù) 合減水劑。漿體制備攪拌容器與似膏體制備攪拌容器相通。當(dāng)漿體流到似膏體 制備攪拌容器內(nèi)時，依靠連續(xù)加料設(shè)備向漿體中加入煤矸石骨料，并加入剩余 比例的水，由于此時煤矸石是在高粘度、高體積濃度、高密度的漿體內(nèi)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 粒處于懸浮狀態(tài)，實現(xiàn)自流充填。本似膏體制備系統(tǒng)采用的設(shè)備均可以為現(xiàn)有設(shè)備，并可以根據(jù)現(xiàn)場條件和設(shè)備狀況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，最佳的方式是設(shè)立高位水池，保證水的連續(xù)加入，然 后設(shè)置高位的水泥倉和粉煤灰倉，水泥倉和粉煤灰倉的下方設(shè)置漿體制備攪拌 容器，水泥和粉煤灰通過螺桿給料機(jī)向漿體制備攪拌容器內(nèi)連續(xù)給料，漿體制 備攪拌容器的下方設(shè)置似膏體制備攪拌容器，并通過管道連通。煤矸石倉設(shè)置 在地面上，通過給料機(jī)計量給料后用皮帶輸送機(jī)向似膏體制備攪拌容器內(nèi)連續(xù) 給料，制得懸浮性好，流動性能佳的似膏體。本實用新型的有益效果在于，該采場充填似膏體制備系統(tǒng)制備過程的連續(xù) 性強(qiáng)，能夠滿足管道輸送連續(xù)充填的需要。制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，利于管道自流輸送，同時該似膏體具有較低的管 道磨損性，可以降低充填成本。該似膏體制備系統(tǒng)可以廣泛的應(yīng)用于各種似膏 體的制備和采場的連續(xù)充填。


以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的闡述。 圖1是本實用新型具體實施方式
的系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖，該采場充填似膏體制備系統(tǒng)主要由高位水池12、水泥倉IO、粉煤灰 倉11、煤矸石倉9、連續(xù)給料設(shè)備、漿體制備攪拌容器2和似膏體制備攪拌容 器6組成。高位水池設(shè)置在該制備系統(tǒng)的最高處，通過水管與漿體制備攪拌容 器和似膏體制備攪拌容器連通。水泥倉和粉煤灰倉也并列設(shè)置在較高位置，其 下開設(shè)出料口并分別通過螺桿給料機(jī)1向漿體制備攪拌容器內(nèi)連續(xù)送料，地面 上還設(shè)有減水劑容器4，減水劑容器通過輸送泵5和管道向漿體制備攪拌容器內(nèi) 連續(xù)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(shè)置有隔熱保溫層3，在一次襯砌l支護(hù)后，就鋪設(shè)隔熱保溫層3，以緩沖二 次襯砌5承受的凍脹力，并延緩保溫材料的老化，減少維修養(yǎng)護(hù)的工作量。在 隔熱保溫層3內(nèi)外兩面還要加鋪防水層4，然后澆注二次襯砌5。兩座隧道的隔 熱層構(gòu)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(nèi)輪廓預(yù)留了保溫層3補(bǔ)強(qiáng)的 空間。當(dāng)隧道鋪設(shè)的保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)一定時，可以通過以下公式計算隔熱 保溫層的設(shè)計厚度<formula>formula see original document page 6</formula>式中丄為水結(jié)冰或融化潛熱， 一般工程熱工計算中取334. 56kJ/kg; A為土體的干密度，kg/m3;『為土中的總含水量，以小數(shù)計； R為凍土中的未凍水含量，以小數(shù)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采用聚胺酯板材，厚度為5厘米，圖2顯示了隔 熱保溫層3厚度為5cm時的最佳導(dǎo)熱系數(shù)與年平均氣溫之間的關(guān)系。圖3為隔 熱保溫層3導(dǎo)熱系數(shù)為0.03 W/(mZC)時的最佳厚度與年平均氣溫之間的關(guān)系。
權(quán)利要求1.一種采場充填似膏體制備系統(tǒng)，其特征在于該制備系統(tǒng)包括漿體制備攪拌容器和與之相通的似膏體制備攪拌容器，加水裝置分別與漿體制備攪拌容器和似膏體制備攪拌容器相通，似膏體制備攪拌容器與輸送管道入料口連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采場充填似膏體制備系統(tǒng)，其特征在于所述漿體 制備攪拌容器處設(shè)置有水泥連續(xù)給料設(shè)備和粉煤灰連續(xù)給料設(shè)備，所述似膏體 制備攪拌容器處設(shè)置煤矸石連續(xù)給料設(shè)備。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采場充填似膏體制備系統(tǒng)，其特征在于所述水泥 連續(xù)給料設(shè)備和粉煤灰連續(xù)給料設(shè)備均為螺桿連續(xù)輸送機(jī)，螺桿連續(xù)輸送機(jī)設(shè)置在給料倉和漿體制備攪拌容器之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采場充填似膏體制備系統(tǒng)，其特征在于所述煤矸 石連續(xù)給料設(shè)備為皮帶輸送機(jī)和圓盤給料機(jī)，皮帶輸送機(jī)設(shè)置在圓盤給料機(jī)和 似膏體制備容器之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的采場充填似膏體制備系統(tǒng)，其特征在于所述圓盤給料機(jī)和似膏體制備容器間設(shè)置帶式輸送機(jī)核子秤。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采場充填似膏體制備系統(tǒng)，其特征在于所述漿體 制備攪拌容器處還設(shè)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(jù)權(quán)利要求1所述的采場充填似膏體制備系統(tǒng)，其特征在于加水裝置 高位設(shè)置，似膏體制備攪拌容器低位設(shè)置r加水裝置與似膏體制備攪拌容器間 由高位到低位依次設(shè)置水泥容器和粉煤灰容器、煤矸石容器、漿體制備攪拌容器。
專利摘要一種采場充填似膏體制備系統(tǒng)，屬于礦井采場充填物料的制備系統(tǒng)。其特征在于該制備系統(tǒng)包括漿體制備攪拌容器和與之相通的似膏體制備攪拌容器，加水裝置分別與漿體制備攪拌容器和似膏體制備攪拌容器相通，似膏體制備攪拌容器與輸送管道入料口連接。該采場充填似膏體制備系統(tǒng)制備過程的連續(xù)性強(qiáng)，能夠滿足管道輸送連續(xù)充填的需要。制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，利于管道自流輸送，同時該似膏體具有較低的管道磨損性，可以降低充填成本。該似膏體制備系統(tǒng)可以廣泛的應(yīng)用于各種似膏體的制備和采場的連續(xù)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(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者張傳恕, 張殿振, 技 莫 申請人:邸建友