專利名稱：一種全尾砂干排膠結(jié)充填系統(tǒng)及充填方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)礦山采空區(qū)充填的充填系統(tǒng)及充填方法，特別涉及一種全尾砂干排膠結(jié)充填系統(tǒng)及充填方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量也逐漸攀升，選礦廠精礦產(chǎn)量增加的同時(shí)，尾礦產(chǎn)出量也大幅增加。為此建立了尾礦庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)這些尾礦，由此也帶來(lái)了各種風(fēng)險(xiǎn)和危害，如占用大量土地；尾礦庫(kù)建設(shè)與危庫(kù)、險(xiǎn)庫(kù)、病庫(kù)的維護(hù)壓力加大，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境；尾礦庫(kù)及其容易產(chǎn)生安全隱患，尾礦礦石經(jīng)選礦處理后粒度變細(xì)，表面積增大，堆存時(shí)容易流動(dòng)和塌漏，造成植被破壞，尤其是雨季或地震等自然災(zāi)害容易引起滑坡或泥石流，造成巨大損失。隨著充填開采技術(shù)的發(fā)展，尾砂膠結(jié)充填技術(shù)可減輕對(duì)尾礦庫(kù)使用與維護(hù)的壓力，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)尾礦的再利用。傳統(tǒng)尾砂充填技術(shù)需要使用立式沙倉(cāng)存儲(chǔ)原漿的方式充填，需要在立式砂倉(cāng)頂部設(shè)置旋流器，進(jìn)行尾砂的旋流分級(jí)，旋流器底流的尾砂可以進(jìn)入立式砂倉(cāng)，作為充填骨料。但是旋流器溢流的細(xì)粒級(jí)尾砂還是要溢流回尾礦庫(kù)，時(shí)間一長(zhǎng)，從根本上不能解決尾礦庫(kù)的使用壓力。對(duì)于一些地處平原地區(qū)的礦來(lái)講，第一，建設(shè)尾礦庫(kù)是難度比較大的，第二，建設(shè)尾礦庫(kù)容易帶來(lái)各種危害，不利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。傳統(tǒng)尾砂膠結(jié)充填方案存在如下技術(shù)缺陷，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面
I、尾砂利用率低，采用尾礦原漿，對(duì)于粒級(jí)較細(xì)的尾砂，經(jīng)過(guò)旋流器的作用之后不能進(jìn)入立式砂倉(cāng)，所以對(duì)于尾砂利用率上并不能良好的實(shí)現(xiàn)全尾砂膠結(jié)充填。2、充填系統(tǒng)投資高，如果選用傳統(tǒng)的立式砂倉(cāng)儲(chǔ)存尾礦原漿，按照充填量一般需要兩套立式砂倉(cāng)系統(tǒng)(包括立式砂倉(cāng)、料位計(jì)、旋流器、壓氣造漿、放砂操作以及螺旋計(jì)量系統(tǒng))，這樣兩套立式砂倉(cāng)系統(tǒng)的投資較大。3、傳統(tǒng)方案不能從根本上解決尾礦庫(kù)的建設(shè)與使用壓力。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種全尾砂干排膠結(jié)充填系統(tǒng)，使其能將粒級(jí)較細(xì)的尾砂充分利用，不需要將粒級(jí)較細(xì)的尾砂送回尾礦庫(kù)，提高尾砂利用率的同時(shí)減輕了尾礦庫(kù)方面的壓力。本發(fā)明還提供一種采用前述全尾砂干排膠結(jié)充填系統(tǒng)的充填方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明全尾砂干排膠結(jié)充填系統(tǒng)，包括渣漿泵、旋流分級(jí)設(shè)備、濃密分級(jí)設(shè)備、壓濾機(jī)、振動(dòng)篩和攪拌系統(tǒng)，渣漿泵的出口連接旋流分級(jí)設(shè)備的進(jìn)口，旋流分級(jí)設(shè)備的溢流口連接濃密分級(jí)設(shè)備的進(jìn)口，旋流分級(jí)設(shè)備的底部出料口連接振動(dòng)篩進(jìn)料口，振動(dòng)篩的篩下物出口連接渣漿泵的進(jìn)料管，濃密分級(jí)設(shè)備的底部出料口連接壓濾機(jī)，壓濾機(jī)的濾餅出口和振動(dòng)篩的篩上物出口通過(guò)物料轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)連接攪拌系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)還連接有膠凝料供給裝置和供水裝置。為了便于堆存較多的干排料，所述的物料轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)包括干堆場(chǎng)和輸送機(jī)，壓濾機(jī)的濾餅出口和振動(dòng)篩的篩上物出口通過(guò)輸送機(jī)連接干堆場(chǎng)，干堆場(chǎng)通過(guò)輸送機(jī)連接攪拌系統(tǒng)。為了提高分級(jí)效果，所述的濃密分級(jí)設(shè)備為濃密機(jī)，所述的旋流分級(jí)設(shè)備是旋流器。為了使溢流水循環(huán)利用，所述的濃密機(jī)的溢流水出口通過(guò)管道連接礦上生產(chǎn)用水點(diǎn)。為了進(jìn)一步提高分級(jí)效果，所述的濃密分級(jí)設(shè)備為深錐濃密機(jī)。本發(fā)明全尾砂干排膠結(jié)充填方法，采用前述任何一種充填系統(tǒng)，所述的充填方法包括如下步驟
(1)利用渣漿泵將尾礦原漿輸送到旋流分級(jí)設(shè)備進(jìn)行分級(jí)處理，獲得溢流料和砂的重量百分比為55-60%的底流；
(2)將旋流分級(jí)設(shè)備的溢流料輸送到濃密分級(jí)設(shè)備進(jìn)一步分級(jí)處理，得到砂的重量百分比為52-58%的底流和溢流水；將旋流分級(jí)設(shè)備的底流輸送到振動(dòng)篩篩分，獲得篩下物和含水重量百分比小于或等16%的篩上物；將濃密分級(jí)設(shè)備的底流輸入壓濾機(jī)，獲得過(guò)濾水和含水重量百分比小于或等16%的濾餅；獲得篩上物和濾餅兩種干排料；
(3)將篩下物輸入渣漿泵循環(huán)利用；
(4)將干排料、膠凝料和水輸送到攪拌系統(tǒng)，利用攪拌系統(tǒng)將干排料、膠凝料和水制成充填料；
(5)使用充填料充填采空區(qū)。為了使溢流水循環(huán)利用，將步驟(2)利用濃密分級(jí)設(shè)備得到的溢流水輸送到礦上生產(chǎn)用水點(diǎn)。為了提高分級(jí)處理速度，在步驟(2)中在濃密分級(jí)設(shè)備分級(jí)處理時(shí)加入一定量的絮凝劑。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明將尾礦原漿通過(guò)渣漿泵從尾礦庫(kù)或直接由選廠輸送至旋流分級(jí)設(shè)備，在旋流分級(jí)設(shè)備進(jìn)行旋流分級(jí)后，對(duì)于溢流部分，即粒級(jí)較小，濃度沒有達(dá)到預(yù)設(shè)要求的，進(jìn)入濃密分級(jí)設(shè)備，進(jìn)行二次的分級(jí)，將濃密分級(jí)設(shè)備的底流通過(guò)壓濾機(jī)壓成濾餅，將旋流分級(jí)設(shè)備的底流通過(guò)振動(dòng)篩篩分，篩上物是干排料，篩下物輸入渣漿泵進(jìn)一步循環(huán)利用，將干排料、膠凝材料和水通過(guò)攪拌系統(tǒng)制作充填料，使超細(xì)尾砂得到充填利用，提高尾砂的利用率。濃度低粒級(jí)小的尾砂不會(huì)流回到尾礦庫(kù)，而是進(jìn)一步處理后利用，減小了尾礦庫(kù)的建設(shè)與使用壓力，大大提高了尾砂的利用率，真正實(shí)現(xiàn)全尾砂干排膠結(jié)充填。
圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖中1、渣漿泵，2、旋流器，3、振動(dòng)篩，4、濃密機(jī)，5、膠凝料供給裝置，6、供水裝置，7、攪拌系統(tǒng)，8、干堆場(chǎng),9、壓濾機(jī),10、輸送機(jī)。
具體實(shí)施例方式如圖I所示的一種全尾砂干排膠結(jié)充填系統(tǒng)，它包括渣漿泵I、旋流器2、濃密機(jī)4、壓濾機(jī)9、振動(dòng)篩3和攪拌系統(tǒng)7，渣漿泵I的出口連接旋流器2的進(jìn)口，旋流器2的溢流口連接濃密機(jī)4的進(jìn)口，旋流器2的底部出料口連接振動(dòng)篩3的進(jìn)料口，振動(dòng)篩3的篩下物出口連接渣漿泵I的進(jìn)料管，濃密機(jī)4的底部出料口連接壓濾機(jī)9，壓濾機(jī)9的濾餅出口和振動(dòng)篩3的篩上物出口通過(guò)物料轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)連接攪拌系統(tǒng)7，攪拌系統(tǒng)7還連接有膠凝料供給裝置5和供水裝置6。物料轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)包括干堆場(chǎng)8和多個(gè)輸送機(jī)10，壓濾機(jī)9的濾餅出口和振動(dòng)篩3的篩上物出口通過(guò)輸送機(jī)10連接干堆場(chǎng)，干堆場(chǎng)8通過(guò)另一個(gè)輸送機(jī)連接攪拌系統(tǒng)7，該輸送機(jī)可以采用直接連接兩個(gè)輸送點(diǎn)的方式，也可以采用挖掘機(jī)上料和自動(dòng)卸料的方式。濃密機(jī)4最好采用深錐濃密機(jī)，也可以采用其它濃密分級(jí)設(shè)備，旋流器2也可以采用其它旋流分級(jí)設(shè)備?？梢詫饷軝C(jī)4的溢流水出口通過(guò)管道連接礦上生產(chǎn)用水點(diǎn)，也可以將壓濾機(jī)9的過(guò)濾水接到礦上生產(chǎn)用水點(diǎn)。本具體實(shí)施例全尾砂干排膠結(jié)充填方法，采用前述充填系統(tǒng)，所述的充填方法包括如下步驟
(I)利用渣漿泵I將尾礦原漿輸送到旋流器2進(jìn)行分級(jí)處理，獲得溢流料和砂的重量百分比為55-60%的底流；尾礦原漿中除了水的部分都定義為砂。(2)將旋流器2的溢流料輸送到濃密機(jī)4進(jìn)一步分級(jí)處理，處理時(shí)，在濃密機(jī)4中填加絮凝劑，以利于對(duì)物料快速處理。得到砂的重量百分比為52-58%的底流和溢流水，溢流水可以輸送到礦上生產(chǎn)用水點(diǎn)；將旋流器2的底流輸送到振動(dòng)篩3進(jìn)行篩分，獲得篩下物和含水重量百分比小于或等16%的篩上物；將濃密機(jī)4的底流輸入壓濾機(jī)9，獲得過(guò)濾水和含水重量百分比小于或等16%的濾餅；從而獲得篩上物和濾餅兩種干排料。干排料含水重量百公比為16%是堆存臨界線，高于16%無(wú)法堆存。(3)將篩下物輸入渣漿泵I循環(huán)利用，篩下物可以從渣漿泵I的進(jìn)料管接入。(4)將干排料、膠凝料和水輸送到攪拌系統(tǒng)7，利用攪拌系統(tǒng)7將干排料、膠凝料和水制成充填料；如何采用上述三種原料制作充填料是現(xiàn)有技術(shù)。使用充填料充填采空區(qū)，該步驟也是現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種全尾砂干排膠結(jié)充填系統(tǒng)，其特征在于包括渣漿泵、旋流分級(jí)設(shè)備、濃密分級(jí)設(shè)備、壓濾機(jī)、振動(dòng)篩和攪拌系統(tǒng)，渣漿泵的出口連接旋流分級(jí)設(shè)備的進(jìn)口，旋流分級(jí)設(shè)備的溢流口連接濃密分級(jí)設(shè)備的進(jìn)口，旋流分級(jí)設(shè)備的底部出料口連接振動(dòng)篩進(jìn)料口，振動(dòng)篩的篩下物出口連接渣漿泵的進(jìn)料管，濃密分級(jí)設(shè)備的底部出料口連接壓濾機(jī)，壓濾機(jī)的濾餅出口和振動(dòng)篩的篩上物出口通過(guò)物料轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)連接攪拌系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)還連接有膠凝料供給裝置和供水裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全尾砂干排膠結(jié)充填系統(tǒng)，其特征在于所述的物料轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)包括干堆場(chǎng)和多個(gè)輸送機(jī)，壓濾機(jī)的濾餅出口和振動(dòng)篩的篩上物出口通過(guò)輸送機(jī)連接干堆場(chǎng)，干堆場(chǎng)通過(guò)輸送機(jī)連接攪拌系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全尾砂干排膠結(jié)充填系統(tǒng)，其特征在于所述的濃密分級(jí)設(shè)備為濃密機(jī)，所述的旋流分級(jí)設(shè)備是旋流器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全尾砂膠結(jié)充填系統(tǒng)，其特征在于所述的濃密機(jī)的溢流水出口通過(guò)管道連接礦上生產(chǎn)用水點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述的全尾砂膠結(jié)充填系統(tǒng)，其特征在于所述的濃密分級(jí)設(shè)備為深錐濃密機(jī)。
6.一種全尾砂干排膠結(jié)充填方法，其特征在于采用如權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述充填系統(tǒng)，所述的充填方法包括如下步驟 (1)利用渣漿泵將尾礦原漿輸送到旋流分級(jí)設(shè)備進(jìn)行分級(jí)處理，獲得溢流料和砂的重量百分比為55-60%的底流； (2)將旋流分級(jí)設(shè)備的溢流料輸送到濃密分級(jí)設(shè)備進(jìn)一步分級(jí)處理，得到砂的重量百分比為52-58%的底流和溢流水；將旋流分級(jí)設(shè)備的底流輸送到振動(dòng)篩篩分，獲得篩下物和含水重量百分比小于或等16%的篩上物；將濃密分級(jí)設(shè)備的底流輸入壓濾機(jī)，獲得過(guò)濾水和含水重量百分比小于或等16%的濾餅；獲得篩上物和濾餅兩種干排料； (3)將篩下物輸入渣漿泵循環(huán)利用； (4)將干排料、膠凝料和水輸送到攪拌系統(tǒng)，利用攪拌系統(tǒng)將干排料、膠凝料和水制成充填料； (5)使用充填料充填采空區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全尾砂干排膠結(jié)充填方法，其特征在于將步驟(2)利用濃密分級(jí)設(shè)備得到的溢流水輸送到礦上生產(chǎn)用水點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全尾砂干排膠結(jié)充填方法，其特征在于在步驟(2)中在濃密分級(jí)設(shè)備分級(jí)處理時(shí)加入一定量的絮凝劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全尾砂干排膠結(jié)充填系統(tǒng)及充填方法，本發(fā)明全尾砂干排膠結(jié)充填系統(tǒng)，包括渣漿泵、旋流分級(jí)設(shè)備、濃密分級(jí)設(shè)備、壓濾機(jī)、振動(dòng)篩和攪拌系統(tǒng)，渣漿泵的出口連接旋流分級(jí)設(shè)備的進(jìn)口，旋流分級(jí)設(shè)備的溢流口連接濃密分級(jí)設(shè)備的進(jìn)口，旋流分級(jí)設(shè)備的底部出料口連接振動(dòng)篩進(jìn)料口。本發(fā)明充填方法包括如下步驟利用渣漿泵將尾礦原漿輸送到旋流分級(jí)設(shè)備分級(jí)；將溢流料輸送到濃密分級(jí)設(shè)備進(jìn)一步分級(jí)處理。本發(fā)明在旋流分級(jí)設(shè)備的溢流部分加入濃密分級(jí)設(shè)備，進(jìn)行二次的分級(jí)，使超細(xì)尾砂得到充填利用，提高尾砂的利用率。
文檔編號(hào)E21F15/00GK102979571SQ201210522770
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月8日
發(fā)明者馮波, 李開彬, 賀紀(jì)國(guó) 申請(qǐng)人:山東匯發(fā)礦業(yè)科技有限公司