способ гидравлической закладки (хранения) и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ гидравлической закладки (хранения), включающий предварительное сгущение текущих хвостов, разгрузку их в накопитель, ввод рабочих реагентов в пески, транспортирование их по трубопроводу и намыв закладочного массива (хранилища), отличающийся тем, что, с целью эффективности закладки за счет повышения концентрации закладочной смеси и снижения расходов на дренаж воды, в накопителе пески сгущают до весовой концентрации 0,7 - 0,75, разгружают и транспортируют их по трубопроводу, используя слив воды, образуемый при сгущении хвостов в накопителе.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разгрузку хвостов в накопитель осуществляют под уровнем воды слива и поддерживают интенсивность разгрузки хвостов в накопитель и песков из него одинаковой.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве рабочих реагентов в пески вводят на разгрузочном конце трубопровода вяжущее в виде аэрированной струи.

4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при использовании неклассифицированных песков в качестве рабочих реагентов в пески на разгрузочном конце трубопровода вводят флокулянт и вяжущее, при этом последнее распыляют во флокулированные пески.

5. Устройство для гидравлической закладки (хранения), содержащее накопитель с конусным днищем и разгрузочным узлом с водоводом и насадками, трубопровод, состоящий из нисходящих и горизонтальных участков, сообщенный с накопителем, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности закладки за счет повышения концентрации закладочной смеси и снижения расходов на дренаж воды, оно снабжено циклоном с хвостопроводом и сливными трубами, выводным патрубком и зумпфом для воды слива, при этом сливные трубы циклона сообщены с накопителем, выводной патрубок - с трубопроводом, а зумпф - с водоводом.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что оно снабжено коническим экраном выводного патрубка и коллектором с боковыми и центральными насадками, при этом коллектор установлен в днище накопителя с размещением боковых насадок коллектора по периферии днища на расстоянии 0,5 - 1 м одна от другой, и центрального насадка, установленного на расстоянии (1,25 - 1,75)D от торца выводного патрубка, где D - диаметр выводного патрубка.

7. Устройство по пп.5 и 6, отличающееся тем, что оно снабжено конической герметичной емкостью объемом 1,5 - 2,5% от объема накопителя с патрубком для тангенциального подвода песков, при этом емкость установлена перед нисходящим участком трубопровода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к технологии и механизации горных и закладочных работ, и может быть использовано в различных отраслях горнодобывающей промышленности - рудничном транспорте и обогащении.

Известен способ гидравлической закладки (намыва горных пород), включающий подготовку твердого материала в виде измельченной горной массы или гидросмеси, накопление ее, последующее гидротранспортирование по трубопроводу и намыв в искусственный массив.

Известно также устройство для осуществления этого способа, включающее однокамерный или двухкамерный гидравлический бункер-питатель большой емкости, транспортный трубопровод и регулятор подачи напорной воды [1].

Недостатками этих способа и устройства являются: повышенный расход воды, энергии и износ оборудования; гидротранспортирование и намыв материала при сравнительно низких концентрациях вызывает высокие расходы на дренаж воды; требуется большой расход цемента; закладочный комплекс по данному предложению отличается громоздкостью и нетехнологичен.

Известен также способ гидравлической закладки, включающий подготовку закладочных материалов, сгущение текущих хвостов, разгрузку их в накопитель, ввод рабочих реагентов в пески, транспортирование их по трубопроводу и намыв закладочного массива.

Известно также устройство для осуществления этого способа, включающее накопитель с конусным днищем и разгрузочным узлом с водоводом и насадками, трубопровод, состоящий из нисходящих и горизонтальных участков, сообщенный с накопителем [2].

Недостатками этих способа и устройства являются низкие концентрации закладочной смеси и большой расход воды на дренаж.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности закладки за счет повышения концентрации закладочной смеси и снижения расходов на дренаж воды.

Поставленная цель достигается тем, то в известном способе гидравлической закладки (хранения), включающем предварительное сгущение текущих хвостов, разгрузку их в накопитель, ввод рабочих реагентов в пески, транспортирование их по трубопроводу и намыв закладочного массива (хранилища), в накопителе пески сгущают до весовой концентрации 0,7 - 0,75, разгружают и транспортируют их по трубопроводу, используя слив воды, образуемый при сгущении хвостов в накопителе.

При этом разгрузку хвостов в накопитель осуществляют под уровнем воды слива и поддерживают интенсивность разгрузки хвостов в накопитель и песков из него одинаковой.

Кроме того, в качестве рабочих реагентов в пески вводят на разгрузочном конце трубопровода вяжущее в виде аэрированной струи.

При этом, при использовании неклассифицированных песков в качестве рабочих реагентов в пески на разгрузочном конце трубопровода вводят флокулянт и вяжущее, последнее распыляют во флокуляционные пески.

Поставленная цель достигается также тем, что известное устройство для гидравлической закладки (хранения), содержащее накопитель с конусным днищем и разгрузочным узлом с водоводом и насадками, трубопровод, состоящий из нисходящих и горизонтальных участков, сообщенный с накопителем, снабжено циклоном с хвостопроводом и сливными трубами, выводным патрубком и зумпфом для воды слива, при этом сливные трубы циклона сообщены с накопителем, выводной патрубок - с трубопроводом, а зумпф - с водоводом.

Устройство снабжено коническим экраном, выводным патрубком и коллектором с боковыми и центральными насадками, при этом коллектор установлен в днище накопителя с размещением боковых насадок коллектора по периферии днища на расстоянии 0,5 - 1 м друг от друга, и центрального насадка, установленного на расстоянии (1,25 - 1,75) Д от торца выводного патрубка, где Д - диаметр выводного патрубка.

Кроме того, устройство снабжено конической герметичной емкостью объемом 1,5 - 2,5% от объема накопителя с патрубком для тангенциального подвода песков, при этом емкость установлена перед нисходящим участком трубопровода.

П р и м е р. Закладочный процесс ведут при использовании коллективных хвостов, предварительно обезвоживаемых на аппаратах обогатительной фабрики. В данном случае хвосты направляют от флотомашин в общий зумпф, а затем (см. чертеж) по трубе 1 в циклоны 2. Хвосты сгущают до концентрации 0,45 - 0,5 по весу, а слив с циклонов при наличии в нем тонких классов направляют в сборный коллектор шламов обогатительной фабрики. Через сливные трубы 3 гидросмесь заполняет накопитель твердой фазой и осветляемой водой до уровня, достаточного для создания гидростатического столба гидросмеси в разгрузочном узле бункера-питателя 4. Здесь хвосты сгущаются до концентрации 0,8 - 0,83 под действием собственного веса (учитывая их плотность 3,0 г/см³ и больше). Воду с тончайшими частицами с содержанием их до 3-5% по весу сливают в дренажный водовод 5 и собирают в зумпфе 13. Водяные струи для разгрузки накопителя подают из коллектора 10 по трубе 11 насосом 12 повышенного давления, соединенного с приемным зумпфом 13 дренажной воды. По мере накопления в зумпфе тончайших шламов, их подают шламовым насосом по трубопроводу 14 в общую сливную магистраль циклонов 16 или закачивают в накопитель. Слив отделяемой в накопителе воды поступает через дренажные окна 15, в которые при надобности можно вставить простейшие фильтры. Закладочную гидросмесь направляют из накопителя в герметическую емкость 17 для сглаживания пульсаций концентрации смеси, а из нее - в нисходящий закладочный трубопровод 18 к очистным выработкам. Перед разгрузкой смеси в выработанном пространстве на конце трубопровода в смесь впрыскивают флокулянт, обеспечивающий требуемые скорости фильтрации при использовании неклассифицированных хвостов. При создании твердеющего массива в трубопровод водопесчаной смеси вводят аэрированную струю вяжущего под давлением на 15 - 20% большим давления в закладочном трубопроводе. Флокулированный поток водошламовой смеси "накрывают" распыляемым веером вяжущего, вводимого в трубопровод.

Устройство представлено на чертеже.

Устройство для гидравлической закладки включает подводящий трубопровод 1, циклоны 2, сливные трубы 3, накопитель 4, оборудованный дренажными трубами 5, транспортным трубопроводом 6 с вертикальным патрубком 7, насадками 8, экраном 9 и коллектором 10. К коллектору 10 подключен водовод 11 от насоса 12 с зумпфом 13, имеющим отводящий шламопровод 14, дренажные окна 15, шламопровод 16 (магистральный), транспортный трубопровод 6 оканчивается конусной емкостью - усреднителем плотности 17 и рудничной трубопроводной магистралью 18.

Работает устройство следующим образом.

Текущие хвосты поступают по трубе 1 обычно с весовой концентрацией гидросмеси около 0,3 - 0,35 в циклон 2. Сгущенную смесь с концентрацией до 0,45 - 0,5 по весу направляют по сливным трубам 3 в накопитель 4. Здесь хвосты сгущаются под действием собственного веса до 0,8, а вода с тончайшими классами содержанием 0,03 - 0,05 сливается в дренажный водовод 5 и собирается в зумпфе 13. После накопления хвостов до высоты от днища осуществляют разгрузку накопителя через транспортный трубопровод 6 и выходной восходящий патрубок 7 с экраном 9 с помощью водяных насадок 8 - центрального и расположенных по периферии днища накопителя. Водяные струи для разгрузки накопителя подают из коллектора 10 по трубе 11 насосом 12 повышенного давления, соединенного с приемным зумпфом 13 дренажной воды. По мере накопления в зумпфе тончайших шламов их подают шламовым насосом по трубопроводу 14 в общую сливную магистраль 1 циклонов 16 или закачивают в накопитель 4. Слив отделяемой в накопителе воды поступает через дренажные окна 15. Закладочную гидросмесь направляют из накопителя в герметическую емкость 17 для сглаживания пульсаций концентрации смеси, а из нее - в нисходящий закладочный трубопровод 18 к очистным выработкам.

Использование данного изобретения позволяет обеспечить закладочный процесс без специального обезвоживания хвостов и шламов, снизить циркуляции дренажного потока воды в шахте и на ее промплощадке, совместить емкости для сбора хвостов с расходными бункерами в виде одного накопителя большой емкости, достигнуть режимов работы гидротранспорта с высокими концентрациями в пределах возможности напорно-гравитационной системы при равномерной и поточной подаче материала в закладочный массив или подземное хранилище.