[发明专利]一种用于处理采空区的胶结充填系统和充填方法

权利要求书

1.一种用于处理采空区的胶结充填系统，其特征在于，包括：

尾砂浆液粒度分级设备，所述尾砂浆液粒度分级设备将尾砂浆液分离成粗颗粒尾砂浆液和细颗粒尾砂浆液；

细颗粒浓密机，所述细颗粒浓密机包括：筒体，在所述筒体的上部的一侧设置有浆液入口，所述浆液入口与所述尾砂浆液粒度分级设备的细颗粒尾砂浆液出口连通设置；在与所述浆液入口相对的一侧的筒体上设置有溢流出口，所述筒体的底端设置为收缩端，所述收缩端沿由上到下的方向逐渐收缩设置，在所述收缩端的底部设置有物料出口；在所述筒体内且位于所述浆液入口和溢流出口之间设置有隔板，所述隔板将所述筒体分隔成位于所述浆液入口一侧的进料区和位于所述溢流出口一侧的出料区，在所述隔板的下方且位于所述收缩端的上方设置有浆液通道；所述筒体的侧壁形成一个腰形合围，所述隔板为弧形板，所述进料区对应的筒体侧壁与所述隔板形成一个圆柱形的合围；在所述进料区内且位于所述浆液入口的下方设置有环形槽体，所述环形槽体围绕所述圆柱形的合围的内壁设置，所述环形槽体的底面沿远离所述浆液入口的方向逐渐向下倾斜且由所述筒体内的浆液液面的上方延伸至所述浆液液面的下方；在所述环形槽体的内环壁面上且位于与所述浆液入口相对的一侧设置有排液口，所述排液口低于所述筒体内的浆液液面设置；在所述环形槽体内设置有阻流板，所述阻流板包括外侧阻流板和内侧阻流板，其中所述外侧阻流板由所述环形槽体的外环壁面向内延伸设置，所述内侧阻流板由所述环形槽体的内环壁面向外延伸设置，在所述外侧阻流板与所述内环壁面之间以及所述内侧阻流板与所述外环壁面之间均设置有流体通道；所述细颗粒浓密机设置有两个絮凝剂投加口，两个所述絮凝剂投加口分别设置在位于所述浆液入口两侧的环形槽体的上方；

第一配料装置，所述第一配料装置与所述细颗粒浓密机的物料出口连通设置，在所述第一配料装置上设置有第一胶凝材料添加口，与所述第一配料装置连通设置有第一出料输送管；

粗颗粒浓密机，与所述尾砂浆液粒度分级设备的粗颗粒尾砂浆液出口连通设置；

第二配料装置，与所述粗颗粒浓密机的物料出口连通设置，在所述第二配料装置上设置有第二胶凝材料添加口，与所述第二配料装置连通设置有第二出料输送管。

2.根据权利要求1所述的用于处理采空区的胶结充填系统，其特征在于，所述第一配料装置和第二配料装置内均设置有搅拌装置。

3.根据权利要求1所述的用于处理采空区的胶结充填系统，其特征在于，在所述第一配料装置上还设置有膨胀剂添加口和减水剂添加口。

4.根据权利要求1所述的用于处理采空区的胶结充填系统，其特征在于，在所述环形槽体内且位于所述排液口的两侧设置有混流机构，所述混流机构包括由所述环形槽体的底面向上延伸设置的底部挡板和位于所述底部挡板上方的上部挡板，所述上部挡板沿浆液的流动方向向下倾斜设置，在所述底部挡板与所述上部挡板之间设置有流体通道。

5.使用权利要求1所述的胶结充填系统处理采空区的胶结充填方法，其特征在于，包括：

(1)使用所述尾砂浆液粒度分级设备将尾砂浆液分离成粗颗粒尾砂浆液和细颗粒尾砂浆液，粗颗粒尾砂和细颗粒尾砂的分离粒径为75-100μm；

(2)使用细颗粒浓密机对分离出的所述细颗粒尾砂浆液进行浓密处理，处理过程中向所述细颗粒浓密机内添加絮凝剂进行絮凝沉淀，得到细颗粒尾砂浓浆；

使用粗颗粒浓密机对分离出的所述粗颗粒尾砂浆液进行浓密处理，得到粗颗粒尾砂浓浆；

(3)在所述第一配料装置中，向所述细颗粒尾砂浓浆中添加第一胶凝材料，得到第一填充料；在所述第二配料装置中，向所述粗颗粒尾砂浓浆中添加第二胶凝材料，得到第二填充料；

(4)在对采空区进行充填时，先通过所述第二出料输送管输出所述第二填充料进行铺底填充，再通过所述第一出料输送管输出所述第一填充料，在所述第二填充料上铺设所述第一填充料进行接顶填充。

6.根据权利要求5所述的处理采空区的胶结充填方法，其特征在于，所述第一胶凝材料和第二胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉末中的任意一种或多种。