[发明专利]一种尾砂水泥胶结充填脱水装置及其方法

说明书

本发明提供一种尾砂水泥胶结充填脱水装置及其方法，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，利用上述装置能够通过可降解的限位布实现在水泥固结后，在胶结充填体强度达到要求时，在充填体内能重新生成排水通道，从而实现长期排出采场积水的效果。

技术领域

本发明涉及一种尾砂水泥胶结充填脱水装置及其方法。

背景技术

尾砂水泥胶结充填是金属矿山广泛使用的一种技术。因充填料浆采用管道水力输送到采空区，导致采场内水泥固结后多余大量水；而充填体内水泥胶结后，充填体竖向及侧向排水通道被堵塞，没办法将采场中多余的水排出，这些多余的水不但影响充填体固结质量，而且给后期的相邻矿块的开采带来各种安全隐患。

现有的常用尾砂胶结充填技术脱水原理是：一般都采用各种脱水构筑物,使水以重力水的形式由脱水构筑物中自由脱出。脱水构筑物有三种技术形式。（1）脱水密闭墙技术，在中段巷道和分段巷道设置脱水密闭墙进行渗透脱水；（2）脱水井，在采场适当位置设置脱水井进行脱水。（3）脱水管和脱水笼，脱水管一般方案如下，充填前，将塑料脱水管垂直悬挂在采场采空区中间部位。在管壁处每圈打许多等间距泄水孔,相邻两圈的泄水孔在管子纵向上错开。在不同矿山，这三种脱水构筑物一般都综合采用，使水以重力形式由脱水构筑物中自由脱出。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的尾砂水泥胶结充填在水泥固结后，充填体内通往脱水构筑物的排水通道被堵塞，采场内大量多余的水没法排出，这不但影响充填体的质量，而且给后续开采带来安全隐患。同时，在水泥固结前排水过程中，由于水泥和尾砂对脱水构筑物的堵塞，现有的脱水构筑物排水效果普遍较差。

本发明的具体实施方案是：一种尾砂水泥胶结充填采场脱水装置，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。

进一步的，所述螺纹钢和钢管缠绕绑扎纤维布直径增加3～5倍。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

本发明还包括一种尾砂水泥胶结充填采场脱水方法，利用如上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；