專利名稱：礦山井下充填系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦山井下對(duì)采空區(qū)的充填作業(yè)，特別涉及一種礦山井下充填系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，礦山開采作業(yè)中，地下資源的開采不斷破壞地下原有物質(zhì)組成形態(tài)、地下水流場(chǎng)、原巖應(yīng)力場(chǎng)等平衡，并形成地下采空區(qū)。當(dāng)開采作業(yè)的過程未超出設(shè)定的控制范圍時(shí)，其作業(yè)過程是安全的；當(dāng)開采作業(yè)的過程失控，超出設(shè)定的控制范圍時(shí)，將會(huì)發(fā)生諸如冒頂、突水、地表塌陷、泥石流或地表水涌入井下、大規(guī)模地壓活動(dòng)等礦山安全事故。這些安全事故的發(fā)生均與采空區(qū)的存在具有密切的聯(lián)系。如果在開采作業(yè)中對(duì)采空區(qū)進(jìn)行高質(zhì)量的充填，上述安全事故即可得到有效的防控，因此，大多數(shù)礦山在礦石開采過程中隨著回采工作面的推進(jìn)，逐步用充填料充填采空區(qū)。
礦山根據(jù)礦體形態(tài)變化復(fù)雜程度、礦體厚度、礦體生成角度、礦石圍巖穩(wěn)定情況和礦藏開采時(shí)所要求的損失率等情況，可以采用以下兩種充填方式充填采空區(qū)。一、采用礦車或其他機(jī)械輸送干充填料(如廢礦、砂石、混凝土等)充填采空區(qū)的干式充填法；二、運(yùn)用水力沿管道輸送選廠尾砂、冶煉廠爐渣、碎石等充填采空區(qū)的水力充填法。目前采用選礦廠尾砂對(duì)井下采空區(qū)進(jìn)行充填時(shí)，通常采用水力充填法，將體積濃度為20-60%尾礦直接輸送到充填區(qū)，方法簡單、效率高，但將造成如下不利影響1、由于尾砂粒度很小，充入采空區(qū)的尾礦需要很長的時(shí)間沉淀和干枯才能承受一定的壓力，而后續(xù)礦石需要在充填區(qū)能承受一定壓力的條件下才能繼續(xù)進(jìn)行開采，因此阻礙了后續(xù)礦石的開采。2、尾砂充填過程中大量細(xì)小的尾砂隨水流流入井下水倉，造成井下水倉淤積，破壞礦山井下排水系統(tǒng)。3、大量尾礦中的水隨尾礦流入井下水倉，加大了井下排水量，消耗大量的電力。采用干式充填法能避免上述缺點(diǎn)，但目前的干式充填法一般采用礦車或其他機(jī)械從地面輸送干充填料充填米空區(qū)，與水力充填法相比，運(yùn)輸效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用尾礦漿經(jīng)過脫水后通過氣力輸送直接充填的礦山井下充填系統(tǒng)。本發(fā)明提供的這種礦山井下充填系統(tǒng)，包括礦漿輸送管道、過濾機(jī)、進(jìn)料倉、旋轉(zhuǎn)給料器、噴射器、風(fēng)機(jī)、充填管道。過濾機(jī)連接于礦漿輸送管道的出口端，對(duì)礦漿脫水產(chǎn)生干尾砂，進(jìn)料倉位于所述過濾機(jī)的出口端下方，用于儲(chǔ)存所述過濾機(jī)脫水后的干尾砂；進(jìn)料倉的出口端連接旋轉(zhuǎn)給料器，旋轉(zhuǎn)給料器的出口端連接噴射器；旋轉(zhuǎn)給料器將進(jìn)料倉內(nèi)的干尾砂連續(xù)均勻地輸送給所述噴射器；所述噴射器有進(jìn)料口、進(jìn)風(fēng)口、出料口三個(gè)相通的接口，其中進(jìn)料口與所述旋轉(zhuǎn)給料器的出口端連接，進(jìn)風(fēng)口與所述風(fēng)機(jī)連接，出料口與所述充填管道連接，從風(fēng)機(jī)輸入的氣體作為動(dòng)力將噴射器腔體中的干尾砂通過充填管道輸送至充填區(qū)。所述進(jìn)料倉包括圓筒，圓筒的下端連接漸縮的圓錐斗。所述旋轉(zhuǎn)給料器包括與所述進(jìn)料倉垂直布置的圓柱形的殼體，其軸向中心線與所述進(jìn)料倉的軸向中心線共面，殼體的圓周面中部上端有與所述圓錐斗連通的干尾砂進(jìn)口、下端有與所述噴射器連通的干尾砂出口，干尾砂進(jìn)口為漸縮的喇叭口，干尾砂出口為直筒口；殼體內(nèi)有可旋轉(zhuǎn)的葉輪，葉輪的中心軸兩端固定于殼體上，中心軸的軸向中心線與殼體的軸向中心線重合。所述噴射器包括噴腔，所述進(jìn)料口、進(jìn)風(fēng)口、出料口分別位于噴腔的上端、左端和右端；噴腔內(nèi)的進(jìn)風(fēng)口處有噴嘴，進(jìn)料口位于進(jìn)風(fēng)口的后上方，與進(jìn)風(fēng)口的夾角為銳角，噴嘴的末端位于進(jìn)料口的底部，出料口與進(jìn)風(fēng)口、噴嘴共軸向中心線，為漸擴(kuò)的喇叭口。所述旋轉(zhuǎn)給料器與所述進(jìn)料倉、噴射器之間，所述噴射器與所述風(fēng)機(jī)、充填管道之間分別通過法蘭盤連接。
本發(fā)明先利用過濾機(jī)將含水的尾礦漿脫水生成干尾砂，干尾砂經(jīng)進(jìn)料倉儲(chǔ)存后利用自身的重力下降沖擊旋轉(zhuǎn)給料器，使旋轉(zhuǎn)給料器勻速轉(zhuǎn)動(dòng)給噴射器供料，同時(shí)風(fēng)機(jī)送風(fēng)提供充填動(dòng)力來吹送噴射器中的干尾砂經(jīng)充填管道至充填區(qū)，可以不間斷的進(jìn)行充填工作。整個(gè)系統(tǒng)配置簡單，除了常規(guī)設(shè)備過濾機(jī)和風(fēng)機(jī)，不再需要其它外部設(shè)備，具有低成本、高效率的優(yōu)勢(shì)?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)利用水利充填需要大量的電力來抽干尾礦漿帶來的井下水和充填后需要等待期的缺陷，同時(shí)也克服了現(xiàn)有技術(shù)干式充填利用礦車或其他機(jī)械從地面輸送干充填料來充填米空區(qū)效率低下的缺陷。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I中旋轉(zhuǎn)給料器的放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖I中噴射器的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I至圖3所示，本發(fā)明提供的這種礦山井下充填系統(tǒng)，包括礦漿輸送管道1，過濾機(jī)2、進(jìn)料倉3、旋轉(zhuǎn)給料器4、噴射器5、風(fēng)機(jī)6、充填管道7 ;過濾機(jī)2連接于礦漿輸送管道I的出口端，對(duì)礦漿脫水產(chǎn)生干尾砂，進(jìn)料倉3位于過濾機(jī)2的出口端下方，用于儲(chǔ)存過濾機(jī)2脫水后的干尾砂；進(jìn)料倉3的出口端連接旋轉(zhuǎn)給料器4，旋轉(zhuǎn)給料器4的出口端連接噴射器5 ;旋轉(zhuǎn)給料器4將進(jìn)料倉3內(nèi)的干尾砂連續(xù)均勻地輸送給噴射器5 ;進(jìn)料倉3包括圓筒31，圓筒31的下端連接漸縮的圓錐斗32。旋轉(zhuǎn)給料器4包括與進(jìn)料倉3垂直的圓柱形的殼體41，其軸向中心線與述進(jìn)料倉3的軸向中心線共面，殼體41的圓周面中部上端有與圓錐斗32連通的干尾砂進(jìn)口 42、下端有與噴射器5連通的干尾砂出口 43，干尾砂進(jìn)口 42為漸縮的喇叭口，干尾砂出口 43為直筒口 ；殼體41內(nèi)有可旋轉(zhuǎn)的葉輪44，葉輪44的中心軸441兩端固定于殼體41上，中心軸441的軸向中心線與殼體41的軸向中心線重合。噴射器5包括噴腔51和進(jìn)料口 52、進(jìn)風(fēng)口 53、出料口 54三個(gè)接口，它們分別位于噴腔51的上端、左端和右端；噴腔51內(nèi)的進(jìn)風(fēng)口處有噴嘴55，進(jìn)料口 52位于進(jìn)風(fēng)口 53的后上方，與進(jìn)風(fēng)口 53的夾角為銳角，噴嘴55包括入口段漸縮喇叭口 551和其后端的直管段552，直管段552位于進(jìn)料口 52的底部，出料口 54與進(jìn)風(fēng)口 53、噴嘴55共軸向中心線，為漸擴(kuò)的喇叭口，其中進(jìn)料口 52與旋轉(zhuǎn)給料器4的出口端連接，進(jìn)風(fēng)口 53與風(fēng)機(jī)6連接，出料口 54與充填管道7連接。旋轉(zhuǎn)給料器4與進(jìn)料倉3、噴射器5之間，噴射器5與風(fēng)機(jī)6、充填管道7之間分別通過法蘭盤連接。本發(fā)明的工作過程如下含水的尾礦漿經(jīng)礦漿輸送管道I進(jìn)入過濾機(jī)2，經(jīng)過濾機(jī)2脫水生成干尾砂進(jìn)入進(jìn)料倉3，因?yàn)檫M(jìn)料倉3的下端為漸縮的圓錐斗32，干尾砂在自身重力作用下向下沖擊旋轉(zhuǎn)進(jìn)料器4殼體41內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的葉輪44，從而使得葉輪44勻速旋轉(zhuǎn)，給 噴射器5均勻送料，同時(shí)風(fēng)機(jī)6送入的氣體經(jīng)噴嘴55將噴射器5腔體51中的干尾砂通過充填管道7輸送至充填區(qū)。
權(quán)利要求
1.一種礦山井下充填系統(tǒng)，包括礦漿輸送管道和連接于其出口端的過濾機(jī)，過濾機(jī)對(duì)礦漿脫水產(chǎn)生干尾砂，其特征在于該系統(tǒng)還包括進(jìn)料倉、旋轉(zhuǎn)給料器、噴射器、風(fēng)機(jī)、充填管道；進(jìn)料倉位于所述過濾機(jī)的出口端下方，用于儲(chǔ)存所述過濾機(jī)脫水后的干尾砂；進(jìn)料倉的出口端連接旋轉(zhuǎn)給料器，旋轉(zhuǎn)給料器的出口端連接噴射器；旋轉(zhuǎn)給料器將進(jìn)料倉內(nèi)的干尾砂連續(xù)均勻地輸送給所述噴射器；所述噴射器有進(jìn)料口、進(jìn)風(fēng)口、出料口三個(gè)相通的接口，其中進(jìn)料口與所述旋轉(zhuǎn)給料器的出口端連接，進(jìn)風(fēng)口與所述風(fēng)機(jī)連接，出料口與所述充填管道連接，從風(fēng)機(jī)輸入的氣體作為動(dòng)力將干尾砂通過充填管道輸送至充填區(qū)。
2.如權(quán)利要求I所述的礦山井下充填系統(tǒng)，其特征在于所述進(jìn)料倉包括圓筒，圓筒的下端連接漸縮的圓錐斗。
3.如權(quán)利要求2所述的礦山井下充填系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)給料器包括與所述進(jìn)料倉垂直布置的圓柱形的殼體，其軸向中心線與所述進(jìn)料倉的軸向中心線共面，殼體的圓周面中部上端有與所述圓錐斗連通的干尾砂進(jìn)口、下端有與所述噴射器連通的干尾砂出口，干尾砂進(jìn)口為漸縮的喇叭口，干尾砂出口為直筒口 ；殼體內(nèi)有可旋轉(zhuǎn)的葉輪，葉輪的中心軸兩端固定于殼體上，中心軸的軸向中心線與殼體的軸向中心線重合。
4.如權(quán)利要求I所述的礦山井下充填系統(tǒng)，其特征在于所述噴射器包括噴腔，所述進(jìn)料口、進(jìn)風(fēng)口、出料口分別位于噴腔的上端、左端和右端；噴腔內(nèi)的進(jìn)風(fēng)口處有噴嘴，進(jìn)料口位于進(jìn)風(fēng)口的后上方，與進(jìn)風(fēng)口的夾角為銳角，噴嘴的末端位于進(jìn)料口的底部，出料口與進(jìn)風(fēng)口、噴嘴共軸向中心線，為漸擴(kuò)的喇叭口。
5.如權(quán)利要求I所述的礦山井下充填系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)給料器與所述進(jìn)料倉、噴射器之間，所述噴射器與所述風(fēng)機(jī)、充填管道之間分別通過法蘭盤連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦山井下充填系統(tǒng)，包括礦漿輸送管道、過濾機(jī)、進(jìn)料倉、旋轉(zhuǎn)給料器、噴射器、風(fēng)機(jī)、充填管道。過濾機(jī)連接于礦漿輸送管道的出口端，對(duì)礦漿脫水產(chǎn)生干尾砂，進(jìn)料倉位于所述過濾機(jī)的出口端下方，用于儲(chǔ)存所述過濾機(jī)脫水后的干尾砂；進(jìn)料倉的出口端連接旋轉(zhuǎn)給料器，旋轉(zhuǎn)給料器的出口端連接噴射器；旋轉(zhuǎn)給料器將進(jìn)料倉內(nèi)的干尾砂連續(xù)均勻地輸送給所述噴射器；所述噴射器有進(jìn)料口、進(jìn)風(fēng)口、出料口三個(gè)相通的接口，其中進(jìn)料口與所述旋轉(zhuǎn)給料器的出口端連接，進(jìn)風(fēng)口與所述風(fēng)機(jī)連接，出料口與所述充填管道連接，從風(fēng)機(jī)輸入的氣體作為動(dòng)力將噴射器腔體中的干尾砂通過充填管道輸送至充填區(qū)。具有高效、節(jié)能的優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)E21F15/10GK102828776SQ201210347049
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者周運(yùn)順, 徐海良, 黃啟富 申請(qǐng)人:湖南時(shí)代礦山機(jī)械制造有限責(zé)任公司