[发明专利]一种井下移动式水泥废石胶结充填系统及充填方法

说明书

本发明公开了一种井下移动式水泥废石胶结充填系统，该系统包括水泥传送带、水管、压缩空气管、移动式水泥搅拌车、输浆管和水泥浆喷淋系统，水泥传送带架设于水泥搅拌仓上部，水管、压缩空气管与移动式水泥搅拌车一侧连接，水泥浆喷淋系统与移动式水泥搅拌车另一侧通过输浆管相连，水泥传送带上的干水泥和水管中的水，按一定比例在水泥搅拌仓中混合，在压缩空气的动力作用下水泥和水充分搅拌，制成水泥浆。所述水泥搅拌仓中制备好的水泥浆通过输浆管道进入水泥浆喷淋系统中，通过淋滤喷头射入采场空区。通过上述充填系统可以实现井下水泥和废石连续、高效、低成本的胶结充填，具有简单实用、成本低、灵活移动等优点。

技术领域

本发明涉及矿山充填技术领域，具体涉及一种矿山井下移动式水泥废石胶结充填系统及充填方法。

背景技术

随着国家环境政策的不断落实，金属矿绿色开采已经是一种趋势。充填采矿是金属矿绿色开采的首选方案，其中废石充填是充填采矿中成本最低、操作最便利的方法之一，备受矿山喜爱。

废石充填时，为提高充填体强度，通常在废石料中加入水泥浆。常用的方法是地表水泥制浆后通过管道将水泥浆注入废石堆，或通过地表运输的包装水泥采用人工拆包，由铲运机将水泥废石适当捣均后充入采场。采用地表制浆的方法虽然运输方便，自动化程度高，但存在着运输距离长、充填洗管困难，浆体浓度难控制，操作不精确，管理复杂，水泥浪费严重，充填质量差等问题；采用包装水泥人工拆包、铲运机捣均方法虽然施工简便、充填体质量好，但存在着充填效率低、劳动强度大，充填成本高等问题，且难以实现自动化。

众所周知，随着人民生活水平的不断提高，人们对金属矿资源的需求量逐年增加，金属矿深部开采成为金属矿资源开发的主要发展方向。深井开采面临的首要问题是开采成本的问题，深井“三高一扰动”的开采环境治理与提升运输构成了深井开采的主要成本，若利用采空区进行废石充填、减少深井废石提升运输费与地表堆存征地及管理费是降低深井开采成本的有效方法与手段。采用井下采掘废石充填时，存在着采掘废石来源分散，用于采空区充填时单个采场的废石一次用量较少，用点不集中等问题，传统的水泥废石充填系统中水泥制浆方法或其他方法存在着使用不方便、充填体质量差、成本高、效率低、难以满足实际需要的特点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种简单实用、成本低的井下移动式废石水泥胶结充填系统及充填方法，旨在能够充分利用井下采场中的废石，解决传统充填方式不连续、效率低的难题，又能保证充填体的强度，提高矿山开采效率，保障回采作业安全。

本发明的技术方案为：一种井下移动式水泥废石胶结充填系统，其特征在于，包括水泥传送带、水管、压缩空气管、移动式水泥搅拌车、输浆管和水泥浆喷淋系统，所述移动式水泥搅拌车包括水泥搅拌仓和可移动的车轮，水泥搅拌仓一侧上部开设通孔一，水管通过通孔一与水泥搅拌仓相连，水泥搅拌仓同侧底部开槽，所述压缩空气管穿过开槽布设于水泥搅拌仓底部，所述压缩空气管表面开有多个喷气孔，水泥搅拌仓底部另一侧开设通孔二，通过输浆管连接通孔二将水泥搅拌仓和水泥浆喷淋系统相连，水泥浆喷淋系统与采空区相连，水泥传送带架设于水泥搅拌仓上部，其中，水泥传送带、水管、压缩空气管、井下移动式水泥搅拌车、输浆管和水泥浆喷淋系统之间的连接是可拆卸和组装的。

进一步地，所述水管上依次设有水阀和流量计，用于对供水管道中的水进行检测和流量控制。

进一步地，所述压缩空气管上设有气阀，用于对供气管道中的压缩空气进行调节控制。

进一步地，根据水泥搅拌仓大小可布置单排或多排压缩空气管道，多排管道可通过多通道阀门进行连接。

进一步地，所述水泥传送带上的干水泥和水管中的水，按一定比例在水泥搅拌仓中混合，在压缩空气的动力作用下水泥和水充分搅拌，制成水泥浆。