浓密机用进料装置及其安装方法与流程

本发明涉及矿山固废充填技术领域，尤其涉及一种浓密机用进料装置及其安装方法。

背景技术：

充填采矿法属人工支护采矿法。在矿房或矿块中，随着回采工作面的推进，向采空区送入充填材料，以进行地压管理、控制围岩崩落和地表移动，并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。充填采矿法由于具有回采率高、作业安全、保护地表地物等优点，在地下矿山得到广泛应用。

金属矿山常用的充填骨料为尾砂(或称尾矿，包括分级尾砂和全尾砂)。主要充填工艺流程为来自选厂质量浓度较低(一般10～20％，经过高效浓密机时40～45％)的尾砂泵送至充填制备站的浓密机，絮凝浓缩至较高浓度(60～70％左右)后排入搅拌系统，与胶凝材料混合搅拌(非胶结充填时可不加入胶凝材料)，形成合乎要求的充填料浆，通过钻孔和井下充填管道，自流或泵送至待充地点。

现代高效浓密机主要是通过添加絮凝剂来促使物料快速沉降浓缩，而浓密机内的进料装置则起着混合絮凝剂、分散矿浆的作用，被认为是浓密机的关键技术。常规进料装置为一个伸入浓密机中下部的圆筒，矿浆径向给入圆筒内，通过出料管无序自流入浓密机的沉降区或澄清区。

在长期实践过程中，我们发现现有高效浓密机的进料装置普遍存在以下问题：

1、絮凝剂定量添加至圆筒内，由于尾砂浆在圆筒中的运动路径较短，絮凝剂在圆筒内无法与尾矿浆充分混合，尾砂浆絮凝沉降效果差。

2、传统进料装置出料管处的尾砂将直接无序进入浓密机的澄清区，冲击沉泥层，细颗粒尾砂浆随水上升，无法发挥沉泥层的过滤作用，溢流水极易跑混。

3、为获得良好的絮凝沉降效果，对于来料浓度较高的尾砂浆，常常需要结合强制稀释才能实现。但当尾砂粒径偏细时，强制稀释又会造成溢流水跑混严重的情况发生，加大浓密能耗。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种尾砂浆絮凝沉降效果好、溢流水不易跑混、对粒径偏细尾砂适应性好的浓密机用进料装置及其安装方法。

本发明提供的这种浓密机用进料装置，包括布置在浓密机本体内的进料筒、布置在进料筒顶部的入料槽、向进料筒内输送絮凝剂的添加管，浓密机本体内部包括由上至下依次连通布置的澄清区、沉降区和压缩区，在进料筒顶部高度可调的环绕密封连接有自稀释挡板，该自稀释挡板的顶部布置在澄清区内，自稀释挡板两端部与入料槽侧壁密封对接，入料槽的进料口高于自稀释挡板顶部布置；在进料筒上端段内设有螺旋式导料槽，入料槽的出料口与螺旋式导料槽上口连通布置，添加管呈螺旋状的对应布置于螺旋式导料槽上方，在添加管上均匀分布有数个絮凝剂添加孔；在进料筒下端段的桶壁上沿其圆周均布有数个滤布，滤布布置于沉降区内；在进料筒底部连接有锥形分料盘，该锥形分料盘的锥面与进料筒底面上下间隙布置形成周向出料口。

为便于澄清区内清水的均匀流入，所述自稀释挡板的顶部为锯齿状。

为保证进料筒与自稀释挡板连接处的密封性，防止沉降区内的尾砂浆流入进料筒中，在所述自稀释挡板上设有若干沿进料筒轴向布置的长条槽，在进料筒顶部与长条槽对应处焊接有螺杆，螺杆穿过长条槽与紧固螺母连接，自稀释挡板通过长条槽上下位置可调的安装在进料筒顶部。

为保证进料筒与自稀释挡板连接处的密封性，防止沉降区内的尾砂浆流入进料筒中，在自稀释挡板与进料筒及入料槽间布置有密封垫，自稀释挡板通过密封垫与进料筒及入料槽沿密封连接。

为进一步加长尾砂浆运动路径，所述螺旋式导料槽紧贴进料筒内壁布置。

为进一步实现尾砂浆与絮凝剂的充分混合，所述絮凝剂添加孔在添加管下表面上呈等距的z字型排布。

本发明提供的这种浓密机用进料装置的安装方法，包括如下步骤：

s1、根据浓密机本体内澄清区、沉降区和压缩区的高度，制作进料筒；

s2、将入料槽、自稀释挡板、螺旋式导料槽、滤布和锥形分料盘安装在进料筒相应位置处组合成一单元体；

s3、将上述单元体架设在浓密机本体内，并确保自稀释挡板顶部布置于澄清区内、滤布布置于沉降区内；

s4、根据螺旋式导料槽的螺旋角度和长度折弯添加管，在添加管上均匀开设数个絮凝剂添加孔，将折弯后的添加管旋转安入进料筒内并与螺旋式导料槽呈上下对应布置；

s5、根据浓密机本体的进砂速度和尾砂粒径情况，调整自稀释挡板的高度，使澄清区内的清水流入螺旋式导料槽实现自主稀释。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、絮凝剂通过添加管多点添加至螺旋式导料槽中，可实现尾砂浆与絮凝剂的充分混合。

2、在进料筒内增设螺旋式导料槽，加长尾砂浆在进料筒中的运动路径，即可以增加尾砂浆与絮凝剂的接触时间，又可借助自身势能实现自动均匀混合，进一步提高混合均匀度。

3、在进料筒下端段增设滤布，即可以增加进料筒的长度，使絮凝沉降尾砂直接进入浓密机本体的沉降区，避免跑混；又能过滤细颗粒尾砂，水通过滤布流出，细颗粒尾砂则通过进料筒底部的周向出料口进入浓密机本体的沉降区；同时，细颗粒尾砂可在浓密机本体内部泥层的过滤下而留在浓密机内，避免了溢流水跑混，并提高尾砂利用率。

4、在进料筒底部增设分料盘，可使尾砂絮团均匀地从进料筒内沿着分料盘的导向，较均匀地分散到浓密机本体池底周边，避免进料筒内部浓缩尾砂浆直接砸向浓密机内的沉积层或压缩层，进一步避免了溢流水跑混。

5、在进料筒顶部增设自稀释挡板，通过改变自稀释挡板在进料筒上的位置，使澄清区内的清水自动流入进料筒中，完成稀释效果。

本发明可确保絮凝剂与尾砂浆在进料装置内充分混合，具有更高好的尾砂处理能力，防止溢流跑混，并可降低因强制稀释而增加的浓密能耗高的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中a向局部结构放大示意图。

图3为图1中b-b处添加管的放大结构示意图。

图中示出的标记及所对应的构件名称为：

1、浓密机本体；11、澄清区；12、沉降区；13、压缩区；

2、进料筒；21、挂耳；22、螺杆；

3、入料槽；

4、添加管；41、絮凝剂添加孔；

5、自稀释挡板；51、长条槽；52、密封垫；

6、螺旋式导料槽；

7、滤布；

8、锥形分料盘；81、连接杆；

9、周向出料口。

具体实施方式

从图1至图3可以看出，本发明这种浓密机用进料装置，包括进料筒2、入料槽3、添加管4、自稀释挡板5、螺旋式导料槽6、滤布7和锥形分料盘8；

进料筒2通过设置在其筒壁上的挂耳21架设在浓密机本体1内，浓密机本体1内部包括由上至下依次连通布置的澄清区11、沉降区12和压缩区13,进料筒2的顶面位于澄清区11的下界线处，在进料筒2顶部的筒壁上焊接有四个沿进料筒2径向布置的螺杆22，四个螺杆22沿进料筒2的周向均匀布置；

入料槽3焊接在相邻两螺杆22间的进料筒2上，入料槽3的出料端沿径向贯穿进料筒2的筒壁伸入进料筒2内，入料槽3的进料口高于浓密机本体1的澄清区11布置；

螺旋式导料槽6焊接在进料筒2的上端段内，且螺旋式导料槽6的外侧壁紧贴进料筒2的内壁布置，螺旋式导料槽6的上口与入料槽3的出料口沿进料筒2的径向连通布置；

在自稀释挡板5上开有四个沿进料筒2轴向布置的长条槽51，长条槽51与螺杆22一对一布置，螺杆22穿过长条槽22与紧固螺母螺纹连接，自稀释挡板5通过长条槽51上下位置可调的环绕安装在进料筒2顶部；自稀释挡板5两端部与入料槽3侧壁密封对接；自稀释挡板5的顶部为锯齿状，锯齿状的最低点不低于进料筒2的顶面布置，锯齿状的最高点不高于澄清区的上界线布置；

添加管4的下端伸入进料筒2内并呈螺旋状的对应布置于螺旋式导料槽6上方，在进料筒2内的添加管4下表面上呈z字型的布置有数个絮凝剂添加孔41，相邻絮凝剂添加孔41间的中心距相等；

滤布7有六个并安装在进料筒2下端段的桶壁上，六滤布7沿进料筒2圆周均匀布置，各滤布7均布置在浓密机本体1的沉降区12内；

锥形分料盘8通过三个连接杆81架设在进料筒2底部，锥形分料盘8与进料筒2同轴布置，锥形分料盘8底面直径与进料筒2直径相等，锥形分料盘8的锥面与进料筒2底面上下间隙布置形成周向出料口9，周向出料口9布置在浓密机本体1的沉降区12内。

从图1和图2可以看出，在自稀释挡板5与进料筒2及入料槽3间布置有密封垫52，自稀释挡板5的内表面通过密封垫52与进料筒2的外表面沿进料筒2径向密封连接，自稀释挡板5两端面通过密封垫52与入料槽3两侧面沿进料筒2切向密封连接。

本发明尾砂絮凝沉降反应过程如下：

1、由选矿厂泵送过来的尾砂浆经入料槽3进入螺旋式导料槽6，絮凝剂通过添加管4多点添加至螺旋式导料槽6中，尾砂浆与絮凝剂在螺旋式导料槽6内均匀混合，形成絮凝尾砂；

2、絮凝尾砂在滤布7上方的进料筒2内初步沉降；

3、初步沉降过程中形成的水通过滤布7流出，直接进入浓密机本体1的沉降区12内；形成的尾砂絮团均匀地沿着锥形分料盘8的导向，从周向出料口9分散到浓密机本体1池底周边。

4、澄清区11内的清水穿过自稀释挡板5进入螺旋式导料槽6，实现自动稀释。

本发明这种浓密机用进料装置的安装方法，包括如下步骤：

s1、根据尾砂性质及处理能力要求，确定浓密机规格参数；再根据确定的浓密机高度，利用深锥浓密机槽体高度计算方法或授权公告号为cn106295219b所公开的圆柱浓密机计算方法，计算出浓密机本体1内澄清区11、沉降区12和压缩区13的高度；然后根据上述澄清区11、沉降区12和压缩区13的高度，制作进料筒2；

s2、根据上述澄清区11、沉降区12和压缩区13的高度，将入料槽3、自稀释挡板5、螺旋式导料槽6、滤布7和锥形分料盘8安装在进料筒2相应位置处组合成一个单元体；

s3、将上述单元体架设在浓密机本体1内，并确保进料筒2的顶面位于澄清区11的下界线处、自稀释挡板5顶部布置于澄清区11内、滤布7布置于沉降区12内、入料槽3的进料口高于澄清区11布置；

s4、根据螺旋式导料槽的螺旋角度和长度折弯添加管4，在添加管上均匀开设数个絮凝剂添加孔41，将折弯后的添加管旋转安入进料筒内并与螺旋式导料槽呈上下对应布置；

s5、根据浓密机本体1的进砂速度和尾砂粒径情况，旋拧螺杆22上的紧固螺母，调整自稀释挡板5在进料筒2上的高度，使澄清区11内的清水穿过自稀释挡板5流入螺旋式导料槽6，实现自主稀释。