[发明专利]坑采矿山废石-全尾砂管道输送充填系统及充填方法

说明书

技术领域

本发明属于矿山工程技术领域，涉及一种坑采矿山废石-全尾砂管道输送充填系统，本发明还涉及一种利用该充填系统充填采空区的方法。

背景技术

废石和尾砂是矿山企业的两大类固体工业废料，而现有矿山充填技术远不能满足矿山环境保护的要求。目前，以尾矿为骨料的分级尾砂充填工艺、全尾砂高浓度充填工艺和膏体充填工艺已在技术上取得了重大突破并得到推广应用；其中，高浓度全尾矿充填技术可以以合理的充填成本高效率地利用全尾砂。在矿山废石充填方面，现在仍然以自然级配采掘废石作为充填集料、水泥浆为胶结介质，并且只能利用采空区落差条件，通过充填料分流输送和自淋混合方式实现胶结充填，因而废石的利用率有限，只能在少数矿山推广，而采用分层充填法的矿山还不能有效利用废石进行充填。废石和尾砂是矿山的大宗废料且不存在来源不足问题，而这些废石若不被处理，将会构成对环境的污染。现有的矿山充填系统不能大量使用矿山废石和尾砂制备充填料浆，使得这两种废料的利用率有限，对环境造成污染。因此，需要进一步研究开发矿山废石—全尾砂充填新模式，以降低充填成本和减少矿山废料向地表的排放。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种坑采矿山废石-全尾砂管道输送充填系统，有效利用废石和尾砂，减少矿山废料向地表排放，减轻对环境的污染，降低充填成本费用。

本发明的另一目的是提供一种利用上述充填系统对采空区进行充填的方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种坑采矿山废石-全尾砂管道输送充填系统，包括搅拌槽，搅拌槽分别与搅拌机、供水装置、液压充填泵和两个给料仓相连接；液压充填泵与输送管道相连接，输送管道还分别与高压风输送装置和水清洗装置相连接。

本发明所采用的另一技术方案是，一种利用上述管道输送充填系统对充填采场进行充填的方法，具体按以下步骤进行：

步骤1：安装一管道输送充填系统，该管道输送充填系统包括搅拌槽，搅拌槽分别与搅拌机、供水装置、液压充填泵和两个给料仓相连接；液压充填泵与输送管道相连接，输送管道还分别与高压风输送装置和水清洗装置相连接；

启动供水装置，将水依次送入搅拌槽、液压充填泵和输送管道，进行试水；

步骤2：将全尾砂和废石分别送入两个给料仓；

将水泥送入搅拌机，并搅拌得到浓度为65%～72%的水泥浆；

步骤3：当搅拌槽内的水至搅拌槽的1/3的料位后，启动搅拌槽，向搅拌槽内注水，再依次加入水泥浆、全尾砂和废石，送入搅拌槽的全尾砂与废石的重量比为1.5～2.5︰1，全尾砂与废石的瞬时量为120～140 t/h，水泥浆按20～30t/h的流量加入搅拌槽； 

步骤4：通过供水装置向搅拌槽内供水调整，在搅拌槽中形成重量浓度为76%～81%的废石-全尾砂充填料浆；

步骤5：启动液压充填泵，将搅拌槽中的废石-全尾砂充填料通过输送管道连续输送至充填采场，对该充填采场进行充填，同时，按20～30t/h的流量连续向搅拌槽内加入水泥浆，按重量比1.5～2.5︰1持续向搅拌槽内加入全尾砂和废石，并通过供水装置连续向搅拌槽内加水，在搅拌槽内连续形成重量浓度为76%～81%的废石-全尾砂充填料浆，将搅拌槽内连续形成的废石-全尾砂充填料浆连续输送至充填采场，直至完成对该充填采场的充填；

步骤6：充填完成后，先启动水清洗装置清洗输送管道，再启动高压风输送装置，对输送管道进行风水联合清洗，直至将输送管道清洗干净。

本发明充填方法以矿山井下采掘的废石和选矿全尾砂作为骨料，以普通硅酸盐水泥为胶结剂，与矿山废水进行组合配制成高浓度高流态的充填料浆，通过管道输送（可泵送、可自流）至井下采空区实现充填。是一种集高浓度和膏体充填技术优势于一体，成本低的矿山充填新模式，适用于各类应用充填采矿法的矿山。充填入采空区的料浆具有高强度、不离析、管道输送稳定等特点。

附图说明

附图是本发明充填系统的结构示意图。

图中，1.第一皮带输送机，2.第二皮带输送机，3.送料机构，4.第一给料仓，5.第二给料仓，6.供水装置，7.搅拌机，8.搅拌槽，9.液压充填泵，10.高压风输送装置，11.输送管道，12.水清洗装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。