[发明专利]一种尾砂水泥胶结充填脱水装置及其方法

权利要求书

1.一种尾砂水泥胶结充填采场脱水装置，其特征在于，包括沉淀集水槽，固定于集水槽上方的且插入集水槽内的螺纹钢及焊接于螺纹钢上端周侧的钢管，所述螺纹钢外表面和钢管外表面缠绕绑扎有可降解纤维布，钢管内填充有用于加速纤维布降解的固态催化剂，所述钢管两端开口填塞有可降解纤维布，所述钢管及螺纹钢外部缠绕的可降解纤维布其外表面还包裹有薄膜，所述集水槽下部连通有排水软管；

由于金属矿尾砂料浆都是酸性的，采空区积水也是酸性的，脱水装置的纤维布在酸性水中容易降解，在降解过程中，钢管内的固体催化剂可以保证纤维布充分降解，纤维布降解后随着水流被排出采空区，纤维布降解后留下的空间就变成了固定脱水通道，纤维布外包裹的薄膜能够和内充填金属矿尾砂料浆粘连，保护脱水通道在排水过程中的完好；由脱水通道排出的水经由集水槽盒排水软管排出至采空区外部。

2.根据权利要求1所述的一种尾砂水泥胶结充填采场脱水装置，其特征在于，所述螺纹钢和钢管缠绕绑扎纤维布直径增加3～5倍。

3.根据权利要求1所述的一种尾砂水泥胶结充填采场脱水装置，其特征在于，所述集水槽包括密闭的盒体，所述盒体上部留有以供螺纹钢插入的开孔，盒体内固定有能供螺纹钢底部插入的固定座，所述固定座中部具有槽孔。

4.根据权利要求3所述的一种尾砂水泥胶结充填采场脱水装置，其特征在于，所述盒体为大小为50 cm *50 cm *30cm，所述槽孔的直径为5cm，所述螺纹钢直径为20～40mm，所述钢管内径10mm，长度2～3米，可降解纤维布塞入钢管内部为长度≥10cm。

5.根据权利要求1所述的一种尾砂水泥胶结充填采场脱水装置，其特征在于，所述纤维布酸性溶液中可降解的纤维为麻纤维或粘胶纤维，固态催化剂为固体酸催化剂。

6.一种尾砂水泥胶结充填采场脱水方法，其特征在于，利用如权利要求1～4任一所述的尾砂水泥胶结充填采场脱水装置，脱水施工工艺步骤如下：

(1)脱水装置位置的确定：根据所充填采场的采空区空间特点结合采场原封闭脱水方法，判断采场充填容易积水的位置，准备放置脱水装置；

(2)脱水装置设计加工：根据脱水位置空间大小，设计并加工脱水装置的尺寸；

(3)脱水装置安装：将加工好的脱水装置，结合采场封闭要求在充填之前安装到采空区选定好的位置处；

(4)脱水装置系统密封性测试：安装好脱水装置后，将排水软管从封闭墙内伸出采空区外面，然后，从排水软管向集水槽倒灌水，测试集水槽及软管是否漏水，如果漏水，则需要重新安装测试保证集水槽的密封；

(5)将采空区全部封闭，并向采空区内充填金属矿尾砂料浆；

(6)脱水通道的生成。

7.根据权利要求6所述一种尾砂水泥胶结充填采场脱水方法，其特征在于，在采场充填结束后若干天后，如果有水从排水软管流出，对水进行取样检测，如果水中含有纤维成分，说明流水通道已经自然形成，随着时间通道会增大。

8.根据权利要求6所述一种尾砂水泥胶结充填采场脱水方法，其特征在于，在采场充填结束后若干天后，如果排水软管始终没有流水，说明纤维没有降解，排水通道没有形成，则在采空区内充填体强度达到要求后，在采空区内外面的排水软管内放入固体催化剂，并向排水软管内注入压力水，含有催化剂的压力水通过集水槽反向压入脱水装置，使得采空区内充填体的纤维布降解，降解后将压力水释放，此时纤维布降解后留下的空间就是排水通道。

9.根据权利要求8所述一种尾砂水泥胶结充填采场脱水方法，其特征在于，利用从排水软管反向通入集水槽内的压力水经排水通道冲击排水通道的上部，能在采空区的充填体内形成裂隙通往集水区加速排水。