[发明专利]粗骨料协同尾砂浆精准制备充填系统及方法

说明书

本发明提供了一种粗骨料协同尾砂浆精准制备充填系统及方法。该系统包括尾砂浆浓密存储和计量系统、粗骨料计量给料系统、水泥计量给料系统、调浓水计量给料系统、分别与前述各系统连接的充填料浆制备系统以及自动控制系统。该方法采用静态计量‑周期制备的循环工艺，能实现每种充填物料的精准计量；搅拌机可随意设定搅拌时间，确保充填材料的充分搅拌，保障充填料浆的高质量制备；有效解决了现有技术中常规粗骨料胶结充填工艺存在充填物料计量精度低、误差大、尾砂浓密设备放砂浓度波动大等，造成充填料浆制备质量差、料浆管道输送可靠性差、充填成本高等技术缺陷。

技术领域

本发明涉及矿山固废充填技术领域，尤其涉及一种粗骨料协同尾砂浆精准制备充填系统及方法。

背景技术

粗骨料胶结充填系统制备产生的充填体具有较高的抗压强度，在许多矿岩较为破碎的地下矿山应用广泛。

但是，目前传统采用粗骨料胶结充填的矿山，一般采用连续制备的工艺，粗骨料(如破碎后碎石、戈壁集料、压滤尾砂等)因存储时间长短引起含水率变化、自身黏性、粒级组成等不同，使其质量、性质不稳定，在卸料、计量、输送等环节存在卡料、黏料等问题，造成充填料浆的浓度波动大，制备质量较差，直接影响料浆的可靠输送、井下充填体强度等。除骨料外，胶凝材料也会存在“起拱”难题，造成料浆连续制备过程中给料量无法可靠控制。波动的充填浓度将会影响充填料浆制备效果及井下充填体强度，许多矿山为确保作业安全，往往不得不采用较高的灰砂比，以得到较高的充填体强度，而这增加了充填成本，加重了企业负担。而对于充填料浆长距离输送的矿山，应确保充填料浆的精准高质量制备，以保证料浆可靠输送，避免堵管事故发生。

此外，传统采用砂仓或深锥浓密机等尾砂浓密设备的矿山，随仓内砂面降低，放砂浓度也逐渐降低，这将极大影响充填质量。部分粗骨料胶结充填的矿山，充填料浆制备中未添加选厂产出尾砂，为确保粗骨料充填料浆具备良好的输送特性，往往加大胶凝材料(如水泥、粉煤灰等)的用量，以保证充填材料粒级分布合理性。因胶凝材料成本较高，这将大大增加充填成本，且选厂尾砂也不能合理资源化利用。

公开号为CN108915765A的发明专利提供了一种地下全尾砂-废石膏体充填系统及充填方法。所述充填系统在地下硐室或地下巷道内建设和运行；所述充填系统包括设置于地下的膏体浓密机、水泥仓、卧式砂仓、溢流水仓、搅拌机和充填输送泵；还包括设置于地表用于临时存储水泥的水泥转运仓和产出低浓度全尾砂浆的选厂。选厂产出的低浓度全尾砂浆经设于地表的尾砂输送钻孔输送至所述膏体浓密机进行尾矿脱水，制备获得高浓度全尾砂料浆；所述卧式砂仓和所述溢流水仓均与所述膏体浓密机连接，所述卧式砂仓用于事故处理料浆，所述溢流水仓用于存储所述膏体浓密机澄清的溢流水；所述水泥转运仓内的水泥经由设于地表的水泥输送钻孔输送至地下的所述水泥仓。但是，该充填系统存在不能进行精确测量、计量精度欠佳且系统设置于地下维修检测困难的技术缺陷。

有鉴于此，有必要设计一种改进的粗骨料协同尾砂浆精准制备充填系统及方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粗骨料协同尾砂浆精准制备充填系统及方法。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种粗骨料协同尾砂浆精准制备充填系统，包括尾砂浆浓密存储和计量系统、粗骨料计量给料系统、水泥计量给料系统、调浓水计量给料系统、分别与前述各系统连接的充填料浆制备系统以及自动控制系统；

所述尾砂浆浓密存储和计量系统包括膏体仓储浓密机、底流计量缓存斗以及两端分别与所述膏体仓储浓密机和底流计量缓存斗连接的底流输送管道；所述膏体仓储浓密机包括设置于其上部的阶梯阀和设置于其底部的均质化造浆装置；

所述控制系统分别与所述尾砂浆浓密存储和计量系统、所述粗骨料计量给料系统、所述水泥计量给料系统、所述调浓水计量给料系统、所述充填料浆制备系统电性连接。

作为本发明的进一步改进，所述尾砂浆浓密存储和计量系统还包括设置于所述底流输送管道上的第一调节阀、第一电磁流量计和浓度计。