本发明涉及矿山开采充填系统，特别是一种辅用于矿山充填的尾砂浆汇集缓冲给料装置及方法，实现尾砂浆汇集混合、减压消能、平稳缓和地给料，同时避免尾砂沉积、堵管。
背景技术：
当前充填系统的尾砂给料方式为从选厂来的尾砂浆直接输送至充填用的尾砂浆浓缩及存储设施（砂仓或深锥浓密机）内，与絮凝剂进行混合，加速尾砂的沉降和浓缩。这种给料方式存在一定的问题：从选矿厂浓缩池底流输送来的尾砂浆存在一定的余压，直接进入尾砂浆浓缩及存储设施会产生较大的冲击力，干扰尾砂的沉降和浓缩效果，加大絮凝剂的添加量，增加运营成本，同时影响尾砂浓缩及存储设施的溢流水质。
对于大规模充填法开采矿山的充填系统，目前国内外的技术经验尚浅，多参照小规模充填法开采矿山进行设计和建设，存在很多值得优化改进之处。对于大规模充填法开采矿山而言，为了解决选矿厂浓缩池底流输送来的尾砂浆流量较大的问题，通常采用多条管路均分的方式输送至充填用的尾砂浆浓缩及存储设施。然而，为了保证尾砂的沉降浓缩效果，尾砂浆浓缩及存储设施的进料管通常采用单一管，尾砂浆必须汇集混合后才能进入尾砂浆浓缩及存储设施。
公开号为cn104763468b的专利公开了一种尾砂浆汇集缓冲给料装置及方法，包括带有顶板和底座的箱体、固定于箱体顶板下方并沿箱体的高度方向向下延伸的导流汇集桶、固定于箱体底座上方并沿箱体的高度方向向上延伸的混合溢流缓冲桶、与导流汇集桶内腔连通的进料管、设于箱体侧壁下部的出料管及设于导流汇集桶内的格筛，所述混合溢流缓冲桶的上沿不低于导流汇集桶的下沿位置，且混合溢流缓冲桶桶径大于导流汇集桶桶径，两者之间形成环形溢流口，所述混合溢流缓冲桶与箱体侧壁之间形成环形缓冲空间。来自选矿厂的尾砂浆通过进料管进入导流汇集桶内，经过格筛过滤掉大块废渣后直流至混合溢流缓冲桶内，在混合溢流缓冲桶内汇集混合后通过环形溢流口溢流至箱体与混合溢流缓冲桶之间的环形缓冲空间内，最后由出料管流出，该专利虽然实现了尾砂浆的汇集混合，减压消能，缓和给料，但尾砂浆从混合溢流缓冲桶上溢流至混合溢流缓冲桶与箱体侧壁之间形成的环形缓冲空间时，也在一定程度上增加了势能，导致缓冲效果较差；同时混合溢流缓冲桶的侧壁较高，箱体采用平底板且与出料管底部有一定的距离，均易导致尾砂沉积、板结，在尾砂浆反复冲刷后，极易造成板结的尾砂块脱落，堵塞出料管。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种能够实现尾砂浆的汇集混合和减压消能，使尾砂浆平稳缓和地向充填用的尾砂浆浓缩及存储设施给料，同时又避免了尾砂沉积、堵管的尾砂浆汇集缓冲给料装置及方法。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
本发明的一种尾砂浆汇集缓冲给料装置，其特征在于：包括：带有顶板和底座的柱状箱体、固定于柱状箱体下部内壁上的倾斜导流板、固定于柱状箱体顶板和倾斜导流板之间的导流缓冲桶、穿过柱状箱体外壁并与导流缓冲桶内腔切向连通的进料管、固定于导流缓冲桶内壁上的汇集混合锥桶、设于汇集混合锥桶顶部的格筛和设于箱体侧壁下部的出料管；
所述的汇集混合锥桶的上口直径与导流缓冲桶的内径相同，在所述的导流缓冲桶与柱状箱体内壁之间形成环形缓冲空间。
在所述的柱状箱体顶板中心位置设有敞开的排气减压孔，同时作为检修人孔。
所述的进料管至少为两个，各个进料管之间平行布置或呈角度布置。
在所述导流缓冲桶下部周壁上均匀布置有阵列增阻减压孔。
所述倾斜导流板的最低端与出料管底部平滑连接，所述倾斜导流板与柱状箱体底座的夹角为α=6°～8°。
所述柱状箱体、导流缓冲桶和汇集混合锥桶的中心线相互重合设置。
本发明的一种尾砂浆汇集缓冲给料方法，其特征在于：来自选矿厂的尾砂浆通过进料管以切向进料的方式进入导流缓冲桶内，沿导流缓冲桶内壁形成旋流，实现一段减压；再经过格筛过滤掉大块废渣后流入汇集混合锥桶内，汇集混合后通过导流缓冲桶下部周壁上的阵列增阻减压孔流至柱状箱体与导流缓冲桶之间的环形缓冲空间内，实现二段减压；最后由出料管流出，平稳缓和地给至尾砂浆浓缩及存储设施。
本发明的有益效果是：
1、在不改变总流量和质量浓度等主要性能参数的前提下，实现了尾砂浆的汇集和混合，使尾砂浆变得更加平稳缓和，利于后续处理；
2、起到了减压消能的作用，大幅降低了新供给的尾砂浆对尾砂浓缩及存储设施内已有尾砂浆的冲击力，使尾砂浆的入料变得更加平稳缓和；
3、明显减少了尾砂浓缩及存储设施内絮凝剂的耗用量，节省了运营成本；
4、明显改善了尾砂浓缩及存储设施的溢流水质，更利于后期处理；
5、导流缓冲桶下部周壁上均匀布置有阵列增阻减压孔，且箱体内设置了最低端与出料管的底部连接的倾斜导流板，有效防止形成死料堆积点，避免了尾砂的沉积、板结现象。
附图说明
图1是本发明的结构示意俯视图；
图2是图1的a-a向剖面图。
图中序号：1-进料管、2-柱状箱体、3-导流缓冲桶、4-格筛、5-汇集混合锥桶、6-出料管、7-倾斜导流板、21-排气减压孔、31-阵列增阻减压孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1和图2所示，本发明的一种尾砂浆汇集缓冲给料装置，其特征在于：包括：带有顶板和底座的柱状箱体2、固定于柱状箱体2下部内壁上的倾斜导流板7、固定于柱状箱体2顶板和倾斜导流板7之间的导流缓冲桶3、穿过柱状箱体2外壁并与导流缓冲桶3内腔切向连通的进料管1、固定于导流缓冲桶3内壁上的汇集混合锥桶5、设于汇集混合锥桶5顶部的格筛4和设于柱状箱体2侧壁下部的出料管6；
所述的汇集混合锥桶5的上口直径与导流缓冲桶3的内径相同，在所述的导流缓冲桶3与柱状箱体2内壁之间形成环形缓冲空间。
在所述的柱状箱体2顶板中心位置设有敞开的排气减压孔21，同时作为检修人孔。
所述的进料管1为三个，相邻的两个进料管1之间呈90°夹角布置，各进料管1的出口中心位于柱状箱体2的同一同心圆上。
在所述导流缓冲桶3下部周壁上均匀布置有阵列增阻减压孔31。
倾斜导流板7的最低端与出料管6底部平滑连接，所述倾斜导流板7与柱状箱体底座的夹角为α=6°～8°。
所述柱状箱体2、导流缓冲桶3和汇集混合锥桶5的中心线相互重合设置。
本发明的一种尾砂浆汇集缓冲给料方法，其特征在于：来自选矿厂的尾砂浆通过进料管1以切向进料的方式进入导流缓冲桶3内，沿导流缓冲桶3内壁形成旋流，实现一段减压；再经过格筛4过滤掉大块废渣后流入汇集混合锥桶5内，汇集混合后通过导流缓冲桶3下部周壁上的阵列增阻减压孔31流至柱状箱体2与导流缓冲桶3之间的环形缓冲空间内，实现二段减压；最后由出料管流出，平稳缓和地给至尾砂浆浓缩及存储设施。
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例
某铁矿利用选矿厂尾砂进行井下充填，采用一台φ25m深锥浓密机进行尾砂浆的浓缩与存储。采用如图1和图2所示的尾砂浆汇集缓冲给料装置进行给料。其中，汇集缓冲装置中的进料管1数量为三个，相邻两个进料管1间的夹角为90°，进料管1的内径d1为300mm；柱状箱体2为圆桶形且内径d2为3000mm，高度h1为3600mm；导流缓冲桶3为圆桶形且内径d3为2000mm，下部距柱状箱体2底座550mm处至倾斜导流板7之间均匀布置阵列增阻减压孔31；导流汇集锥桶5内高h2=2000mm处设置格筛4，格筛4的筛孔大小为5mm×5mm；汇集混合锥桶5的锥角β=60°，下口直径d4为450mm；出料管6的内径d5为450mm，出料管6底部距柱状箱体2底座的距离h4为100mm；倾斜导流板7与柱状箱体底座的夹角α=6°。
尾砂浆参数为：尾砂真比重为2.83t/m3，选矿厂浓缩池底流尾砂浆总流量为890m3/h（含干尾砂480t），尾砂浆来料的质量浓度为40%，采用渣浆泵泵送方式输送（管路余压0.16mpa），共设三条输送管路，其中：二条管路工作，一条管路备用。尾砂浆的给料指标请参照表1。
表1示例中尾砂浆的给料指标
实践表明，采用本发明的尾砂浆汇集缓冲给料装置之后，既实现了尾砂浆的汇集混合和减压消能，使尾砂浆平稳缓和地向深锥浓密机内给料，同时又避免了尾砂沉积、堵管。本发明的尾砂浆汇集缓冲给料装置适用于各种尾砂浆浓缩及存储设备，适用性强，推广前景良好。
技术特征：
1.一种尾砂浆汇集缓冲给料装置，其特征在于：包括：带有顶板和底座的柱状箱体、固定于柱状箱体下部内壁上的倾斜导流板、固定于柱状箱体顶板和倾斜导流板之间的导流缓冲桶、穿过柱状箱体外壁并与导流缓冲桶内腔切向连通的进料管、固定于导流缓冲桶内壁上的汇集混合锥桶、设于汇集混合锥桶顶部的格筛和设于箱体侧壁下部的出料管；
所述的汇集混合锥桶的上口直径与导流缓冲桶的内径相同，在所述的导流缓冲桶与柱状箱体内壁之间形成环形缓冲空间。
2.根据权利要求1所述的尾砂浆汇集缓冲给料装置，其特征在于：在所述的柱状箱体顶板中心位置设有敞开的排气减压孔，同时作为检修人孔。
3.根据权利要求1所述的尾砂浆汇集缓冲给料装置，其特征在于：所述的进料管至少为两个，各个进料管之间平行布置或呈角度布置。
4.根据权利要求1所述的尾砂浆汇集缓冲给料装置，其特征在于：在所述导流缓冲桶下部周壁上均匀布置有阵列增阻减压孔。
5.根据权利要求1所述的尾砂浆汇集缓冲给料装置，其特征在于：所述倾斜导流板的最低端与出料管底部平滑连接，所述倾斜导流板与柱状箱体底座的夹角为α=6°～8°。
6.根据权利要求1所述的尾砂浆汇集缓冲给料装置，其特征在于：所述柱状箱体、导流缓冲桶和汇集混合锥桶的中心线相互重合设置。
7.一种采用如权利要求1至5中任意一项所述的装置的尾砂浆汇集缓冲给料方法，其特征在于：来自选矿厂的尾砂浆通过进料管以切向进料的方式进入导流缓冲桶内，沿导流缓冲桶内壁形成旋流，实现一段减压；再经过格筛过滤掉大块废渣后流入汇集混合锥桶内，汇集混合后通过导流缓冲桶下部周壁上的阵列增阻减压孔流至柱状箱体与导流缓冲桶之间的环形缓冲空间内，实现二段减压；最后由出料管流出，平稳缓和地给至尾砂浆浓缩及存储设施。
技术总结
本发明涉及一种尾砂浆汇集缓冲给料装置及方法，其特征在于：该装置包括带有顶板和底座的柱状箱体、固定于柱状箱体下部内壁上的倾斜导流板、固定于柱状箱体顶板和倾斜导流板之间的导流缓冲桶、穿过柱状箱体外壁并与导流缓冲桶内腔切向连通的进料管、固定于导流缓冲桶内壁上的汇集混合锥桶、设于汇集混合锥桶顶部的格筛和设于箱体侧壁下部的出料管；汇集混合锥桶的上口直径与导流缓冲桶的内径相同，在导流缓冲桶与柱状箱体内壁之间形成环形缓冲空间。本发明的优点是：既实现了尾砂浆的汇集混合和减压消能，使尾砂浆平稳缓和地向充填用的尾砂浆浓缩及存储设施给料，同时又避免了尾砂沉积、堵管。
技术研发人员：孙冠男;巴家泓;周育;刘召胜
受保护的技术使用者：中冶北方(大连)工程技术有限公司
技术研发日：.11.07
技术公布日：.01.14
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