本發明專利技術屬于礦山充填技術領域，具體涉及一種擴大礦山自流充填系統服務范圍的裝置及方法。該裝置由分流系統、雙泵送系統和事故處理系統三部分組成，該方法包括分流緩沖、泵送充填和事故處理三個實施步驟。通過提前的管路變化和充填泵增壓，實現了全充填流程的穩壓通暢，利用四通彎頭把自流管道和兩條泵送管道連接，保證了流量的穩定，解決了礦山自流充填系統服務范圍小、改成泵送系統投資大、充填管路無法利用的問題，有工藝簡單、適用范圍廣、改造工程量少、系統投資小等優點。系統投資小等優點。系統投資小等優點。
【技術實現步驟摘要】
一種擴大礦山自流充填系統服務范圍的裝置及方法
[0001]本專利技術屬于礦山充填
，具體涉及一種擴大礦山自流充填系統服務范圍的裝置及方法。
技術介紹
[0002]自流充填系統是指礦山利用地表充填站和井下采空區之間的高差，借助充填料漿的重力勢能克服其管道輸送的阻力，使其自流至采空區內的一種充填方式，具有輸送能耗低、系統投資小、料漿流速高、充填能力大等突出優點，在礦山中應用十分普遍。但由于沒有額外的輸送動力，自流充填系統的服務范圍相對有限，僅能滿足充填倍線為6以內的采空區充填需求。
[0003]待地表自流充填系統建成后，要想增加其服務范圍、覆蓋充填倍線超過6的區域，往往采用在地表充填站內增設泵送裝置、提供額外輸送動力的方式。但是，在充填系統能力一定情況下，泵送充填的工作流速往往較小，一般為自流充填工作流速的一半左右，則泵送充填管路內徑要達到自流管徑的1.4倍以上。因此，在地表增加泵送裝置來提高自流系統的服務范圍，需要將原自流充填管路全部拆除，換成內徑更大的泵送充填管路。為充分利用原自流充填管路、增加自流充填系統服務范圍、減少系統改造投資，本專利技術提供一種擴大礦山自流充填系統服務范圍的裝置及方法，具有工藝簡單、適用范圍廣、改造工程量少、系統投資小等優點。
技術實現思路
[0004]為了解決礦山自流充填系統服務范圍小、改成泵送系統投資大、充填管路無法利用等技術問題，本專利技術提供一種擴大礦山自流充填系統服務范圍的裝置及方法，具有工藝簡單、適用范圍廣、改造工程量少、系統投資小等優點。
[0005]為了實現上述技術目的，本專利技術提供了一種擴大礦山自流充填系統服務范圍的裝置，包括分流系統、雙泵送系統和事故處理系統三部分：所述分流系統由四通彎頭、變徑管、事故管路和截止閥組成：四通彎頭分別與原水平自流管路、兩條變徑管路及一條事故管路連通，事故管路管徑應與原水平自流管路一致，變徑管路管徑應≥1.5倍原水平自流管徑，分別在兩條變徑管路及事故管路中部安裝截止閥，控制管路流量；所述雙泵送系統由兩套集料斗、充填泵和泵送管路組成：集料斗為鋼結構斗倉，頂部設有進料口和觀察窗，進料口與變徑管路連通，下部承接充填泵入口，側面設置溢流口，充填泵入口承接集料斗，出口連接水平泵送管路和垂直泵送管路；所述事故處理系統由事故池、溢流管和事故閥組成：事故池設置在兩臺充填泵中間，通過溢流口和溢流管承接集料斗內溢流出來的充填料漿，事故閥布置在事故管路末端，事故狀態下可控制充填料漿泄入事故池。
[0006]本專利技術提供了一種擴大礦山自流充填系統服務范圍的方法，采用上述裝置，包括
以下步驟：步驟一，分流緩沖：關閉事故閥、打開截止閥，充填料漿經垂直鉆孔、水平自流管路、四通彎頭后分流入兩側的變徑管路內，經變徑管路緩沖減速后流入集料斗進料口；步驟二，泵送充填：充填料漿經集料斗流入充填泵內，經水平泵送管路和垂直泵送管路泵送至采空區充填；步驟三，應急處置：事故狀態下，關閉截止閥、打開事故閥，將垂直鉆孔、水平自流管路內的充填料漿排入事故池。
[0007]本專利技術的技術效果在于，通過四通彎頭的分流作用，實現了原自流充填裝置與后續雙泵送系統在流量、流速和管徑方面高度匹配的作用；利用變徑管路的緩沖調節，使自流充填料漿緩慢流至充填泵集料斗內，保障了自流向泵送過渡的均勻和穩定，具有工藝簡單、適用范圍廣、改造工程量少、系統投資小等優點。
附圖說明
[0008]為了更清楚地說明本專利技術具體實施方式，下面將對具體實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0009]圖1為本專利技術裝置及方法的平面示意圖；圖2為本專利技術裝置及方法的剖面示意圖；圖3為本專利技術裝置及方法中事故處理系統的剖面示意圖。
[0010]圖中：1—垂直自流管路；2—水平自流管路；3—四通彎頭；4—變徑管路；5—截止閥；6—充填泵；7—集料斗；8—進料口；9—觀察窗；10—出料口；11—水平泵送管路；12—垂直泵送管路；13—溢流口；14—溢流管；15—事故管路；16—事故閥；17—事故池。
具體實施方式
[0011]下面結合附圖與實施例對本專利技術作進一步說明，但不以任何方式對本專利技術加以限制，基于本專利技術教導所作的任何變更或改進，均屬于本專利技術的保護范圍。
[0012]本專利技術的一種擴大礦山自流充填系統服務范圍的裝置，包括分流系統、雙泵送系統和事故處理系統三部分：所述分流系統由四通彎頭3、變徑管4、事故管路15、截止閥5組成：四通彎頭3分別與原水平自流管路2、兩條變徑管路4及一條事故管路15連通，事故管路15管徑應與原垂直自流管路1和水平自流管路2一致，變徑管路4管徑應≥1.5倍原水平自流管路2管徑，分別在兩條變徑管路4及事故管路15中部安裝截止閥5，控制管路流量，見圖1；所述雙泵送系統由兩套集料斗7、充填泵6和泵送管路組成：集料斗7為鋼結構斗倉，頂部設有進料口8和觀察窗9，進料口8與變徑管路4連通，下部承接充填泵6入口，側面設置溢流口13，充填泵6入口承接集料斗7，出口連接水平泵送管路11和垂直泵送管路12，見圖2；所述事故處理系統由事故池17、溢流管14和事故閥16組成：事故池17設置在兩臺充填泵6中間，通過溢流口13和溢流管14承接集料斗7內溢流出來的充填料漿，事故閥16布置在事故管路15末端，事故狀態下可控制充填料漿泄入事故池17，見圖3。
[0013]本專利技術的一種擴大礦山自流充填系統服務范圍的方法，采用上述裝置，包括以下步驟：步驟一，分流緩沖：關閉事故閥16、打開截止閥5，充填料漿經垂直自流管路1、水平自流管路2、四通彎頭3后分流入兩側的變徑管路4內，經變徑管路4緩沖減速后流入集料斗進料口，見圖1；步驟二，泵送充填：充填料漿經集料斗7流入充填泵內，經水平泵送管路11和垂直泵送管路12泵送至采空區充填，見圖2；步驟三，應急處置：事故狀態下，關閉截止閥5、打開事故閥16，將垂直鉆孔、水平自流管路2內的充填料漿排入事故池17，見圖3。
[0014]以某礦山能力為160m3/h的自流充填系統為例，其充填料漿質量濃度為72%，通過垂直鉆孔和水平管道自流至采空區內，僅能服務充填倍線為6以內的區域。下面采用本專利技術方法擴大自流充填系統的服務范圍。
[0015]首先，在井下選擇合適位置的施工硐室，在硐室內開挖事故池，布置兩臺流量為100m3/h、壓力為15MPa的充填泵，安裝內徑為150mm的四通彎頭和事故管路、內徑為250mm的變徑管以及截止閥等裝置；其次，在設備及系統調試運行成功后，關閉事故閥、打開截止閥，充填料漿經垂直鉆孔、水平自流管路、四通彎頭后分流入兩側的變徑管路內，經過分流后，流入每一側的變徑管路的流量為80m3/h；然后，經變徑管緩沖調節后，充填料漿的流速可降至0.5m/s，進而經集料斗流入充填泵內，經水平泵送管路和垂直泵送管路泵送至采空區內；最后，事故應急狀態下，關閉截止閥、打開事故閥，將垂直鉆孔、水平自流管路本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種擴大礦山自流充填系統服務范圍的裝置，其特征在于，該裝置由分流系統、雙泵送系統和事故處理系統三部分組成：所述分流系統由四通彎頭、變徑管、事故管路和截止閥組成：四通彎頭分別與原水平自流管路、兩條變徑管路及一條事故管路連通，事故管路管徑應與原水平自流管路一致，變徑管路管徑應≥1.5倍原水平自流管徑，分別在兩條變徑管路及事故管路中部安裝截止閥，控制管路流量；所述雙泵送系統由兩套集料斗、充填泵和泵送管路組成：集料斗為鋼結構斗倉，頂部設有進料口和觀察窗，進料口與變徑管路連通，下部承接充填泵入口，側面設置溢流口，充填泵入口承接集料斗，出口連接水平泵送管路和垂直泵送管路；所述事故處理系統由事故池、溢流管和事故閥組成：事故池...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李帥，李擁軍，王建兵，胡博怡，馬鵬飛，黃富邦，李成鑫，王燦，鄒培源，王新民，張欽禮，
申請(專利權)人：甘肅洛壩有色金屬集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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