一種替代高位水池的立式砂倉環形溢流槽的設計方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬礦山尾礦充填領域，利用立式砂倉或深錐濃密機環形溢流槽替代金屬礦山尾礦充填高位水池或栗送加壓給水系統。
【背景技術】
[0002]充填采礦法由于具有回采率高、作業安全、保護地表地物等優點，在地下礦山得到廣泛應用。
[0003]金屬礦山常用的充填骨料為尾砂(或稱尾礦，包括分級尾砂和全尾砂)。主要充填工藝流程為來自選廠質量濃度較低(一般10?20 %，經過高效濃密機時40?45 % )的尾砂栗送至充填制備站的立式砂倉或深錐濃密機，絮凝濃縮至較高濃度(60?70%左右)后排入攪拌系統，與膠凝材料混合攪拌(非膠結充填時可不加入膠凝材料)，形成合乎要求的充填料漿，通過鉆孔和井下充填管道，自流或栗送至待充地點。
[0004]低濃度尾砂在立式砂倉或深錐濃密機內絮凝濃縮后的溢流水匯集到立式砂倉或深錐濃密機頂部的環形溢流槽，自流進入后續廢水處理系統。
[0005]另一方面，由于充填過程中充填料漿濃度調節需要，以及充填管道洗管需要，礦山充填制備站一般配置高位生產水池提供充填所需生產用水(也有的礦山使用低位水池，生產用水由水栗加壓提供)，水源來自廢水處理系統或直接引進外部水源。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種簡化充填系統布局，降低充填成本的替代高位水池的立式砂倉環形溢流槽的設計方法。
[0007]為解決上述技術問題，本發明提供的替代高位水池的立式砂倉環形溢流槽的設計方法，利用立式砂倉或深錐濃密機頂部自然高差，將其環形溢流槽改為兩格，內格作為高位儲水槽，外格作為集排水槽;尾礦進入立式砂倉或深錐濃密機濃縮，溢流水通過立式砂倉或深錐濃密機頂部倉壁上的溢流口進入高位儲水槽儲存，充填生產用水時，通過布置在高位儲水槽底部的管道向各用水地點自流供水;超出高位儲水槽容量的多余溢流水通過高位儲水槽頂部的溢流口進入集排水槽，通過沿立式砂倉或深錐濃密機外壁懸掛的管道進入充填站排水系統。
[0008]高位儲水槽容積按充填系統日生產需水量的I?3倍設計，集排水槽容積按照其管道排水速度大于立式砂倉或深錐濃密機溢流水產生速度并適當考慮富余的原則確定。
[0009]高位儲水槽外環略高于其內環，集排水槽外環略高于其內環即內格高位儲水槽外環，以防止水濺出外溢。
[0010]具體實施步驟如下:
[0011](I)、根據一次充填所需引流水即充填開始前的洗管水、濃度調節用水、充填后洗管水量，合并計算充填系統日生產用水量；
[0012](2)、按充填系統日生產用水量的I?3倍確定高位儲水槽的容積；
[0013](3)、按照立式砂倉或深錐濃密機的外徑，以及高位儲水槽外環略高于內環即立式砂倉或深錐濃密機頂部平面的原則，確定高位儲水槽的深度和外徑；
[0014](4)、根據充填系統小時用水量，確定高位儲水槽供水管的管徑和根數；
[0015](5)、根據立式砂倉或深錐濃密機溢流水流量和選定的排水管道及排水速率，按排水速率大于溢流水流量的原則，確定集排水槽的容積；
[0016](6)、根據集排水槽外環略高于其內環即內格高位儲水槽外環、底面與高位儲水槽底面平齊的原則，確定集排水槽外徑；
[0017](7)、按溢流水排出速率，確定溢流口的形式和數量；
[0018](8)、根據以上參數，分兩格設計內格的高位儲水槽和外格的集排水槽結構與供、排水線路及固定方式。
[0019]采用上述技術方案的替代高位水池的立式砂倉環形溢流槽的設計方法，利用立式砂倉或深錐濃密機頂部自然高差，通過改變其溢流槽布置方式，將傳統溢流槽的單純過水、排水功能擴展為高位儲水、壓力供水與排水復合功能，無需新建高位水池或栗壓供水設施，減少了充填系統占地面積，降低了傳統充填系統投資和運行費用，經濟效益顯著。
[0020]綜上所述，本發明取消了金屬礦山充填站傳統的高位水池供水系統或栗送加壓供水系統，是一種簡化充填系統布局，降低充填成本的替代高位水池的立式砂倉環形溢流槽的設計方法。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是兼做高位水池的立式砂倉或深錐濃密機溢流槽的平面結構示意圖。
[0022]圖2是沿圖1中1-1向剖示圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0024]本發明提供的替代高位水池的立式砂倉環形溢流槽的設計方法，利用立式砂倉或深錐濃密機頂部自然高差，將其環形溢流槽改為兩格，內格作為高位儲水槽，外格作為集排水槽;尾礦進入立式砂倉或深錐濃密機濃縮，溢流水通過立式砂倉或深錐濃密機頂部倉壁上的溢流口進入高位儲水槽儲存，充填生產用水時，通過布置在高位儲水槽底部的管道向各用水地點自流供水;超出高位儲水槽容量的多余溢流水通過高位儲水槽頂部的溢流口進入集排水槽，通過沿立式砂倉或深錐濃密機外壁懸掛的管道進入充填站排水系統。
[0025]高位儲水槽容積按充填系統日生產需水量的I?3倍設計，集排水槽容積按照其管道排水速度大于立式砂倉溢流水產生速度并適當考慮富余的原則確定。
[0026]高位儲水槽外環略高于其內環，集排水槽外環略高于其內環即內格高位儲水槽外環，以防止水濺出外溢。
[0027]本發明提供的替代高位水池的立式砂倉環形溢流槽的設計方法，立式砂倉或深錐濃密機I的頂部設有高位儲水槽5，高位儲水槽5的外圍設有集排水槽3，高位儲水槽5的頂部設有流向集排水槽3的溢流口 4，高位儲水槽5的底部連接有高位儲水槽供水管2，集排水槽3的底部連接有排水管道6，具體實施步驟如下:
[0028](I)根據一次充填所需引流水(充填開始前的洗管水)、濃度調節用水、充填后洗管水量，合并計算充填系統日生產用水量；
[0029](2)按充填系統日生產用水量的I?3倍確定內格的高位儲水槽5的容積；
[0030](3)按照立式砂倉或深錐濃密機I的外徑，以及高位儲水槽5外環略高于內環(即立式砂倉或深錐濃密機I頂部平面)的原則，確定內格的高位儲水槽5深度和外徑；
[0031 ] (4)根據充填系統小時用水量，確定高位儲水槽供水管2的管徑和根數；
[0032](5)根據立式砂倉或深錐濃密機I溢流水流量和選定的排水管道6及排水速率，按排水速率大于溢流水流量的原則，確定外格的集排水槽3的容積；
[0033](6)根據外格的集排水槽3外環略高于其內環(即內格的高位儲水槽5外環)、底面與高位儲水槽5底面平齊的原則，確定集排水槽3的外徑；
[0034](7)按溢流水排出速率，確定溢流口 4的形式和數量；
[0035](8)根據以上參數，分兩格設計內格的高位儲水槽5和外格的集排水槽3的結構與供、排水線路及固定方式。
[0036]上例所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的方法及技術內容做出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改，等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
[0037]本發明利用立式砂倉或深錐濃密機頂部自然高差，通過改變其溢流槽布置方式，將傳統溢流槽的單純過水、排水功能擴展為高位儲水、壓力供水與排水復合功能，無需新建高位水池或栗壓供水設施，減少了充填系統占地面積，降低了傳統充填系統投資和運行費用，經濟效益顯著。
【主權項】
1.一種替代高位水池的立式砂倉環形溢流槽的設計方法，其特征是:利用立式砂倉或深錐濃密機頂部自然高差，將其環形溢流槽改為兩格，內格作為高位儲水槽，外格作為集排水槽;尾礦進入立式砂倉或深錐濃密機濃縮，溢流水通過立式砂倉或深錐濃密機頂部倉壁上的溢流口進入高位儲水槽儲存，充填生產用水時，通過布置在高位儲水槽底部的管道向各用水地點自流供水;超出高位儲水槽容量的多余溢流水通過高位儲水槽頂部的溢流口進入集排水槽，通過沿立式砂倉或深錐濃密機外壁懸掛的管道進入充填站排水系統。2.根據權利要求1所述的替代高位水池的立式砂倉環形溢流槽的設計方法，其特征是:高位儲水槽容積按充填系統日生產需水量的I?3倍設計，集排水槽容積按照其管道排水速度大于立式砂倉或深錐濃密機溢流水產生速度并適當考慮富余的原則確定。3.根據權利要求1或2所述的替代高位水池的立式砂倉環形溢流槽的設計方法，其特征是:高位儲水槽外環略高于其內環，集排水槽外環略高于其內環即內格高位儲水槽外環，以防止水濺出外溢。4.根據權利要求1或2所述的替代高位水池的立式砂倉環形溢流槽的設計方法，其特征是:具體實施步驟如下: (1)、根據一次充填所需引流水即充填開始前的洗管水、濃度調節用水、充填后洗管水量，合并計算充填系統日生產用水量； (2)、按充填系統日生產用水量的I?3倍確定高位儲水槽的容積； (3)、按照立式砂倉或深錐濃密機的外徑，以及高位儲水槽外環略高于內環即立式砂倉或深錐濃密機頂部平面的原則，確定高位儲水槽的深度和外徑； (4)、根據充填系統小時用水量，確定高位儲水槽供水管的管徑和根數； (5)、根據立式砂倉或深錐濃密機溢流水流量和選定的排水管道及排水速率，按排水速率大于溢流水流量的原則，確定集排水槽的容積； (6)、根據集排水槽外環略高于其內環即內格高位儲水槽外環、底面與高位儲水槽底面平齊的原則，確定集排水槽外徑； (7)、按溢流水排出速率，確定溢流口的形式和數量； (8)、根據以上參數，分兩格設計內格的高位儲水槽和外格的集排水槽結構與供、排水線路及固定方式。
【專利摘要】本發明公開了一種替代高位水池的立式砂倉環形溢流槽的設計方法，利用立式砂倉或深錐濃密機頂部自然高差，將其環形溢流槽改為兩格，內格作為高位儲水槽，外格作為集排水槽；尾礦進入立式砂倉或深錐濃密機濃縮，溢流水通過立式砂倉或深錐濃密機頂部倉壁上的溢流口進入高位儲水槽儲存，充填生產用水時，通過布置在高位儲水槽底部的管道向各用水地點自流供水；超出高位儲水槽容量的多余溢流水通過高位儲水槽頂部的溢流口進入集排水槽，通過沿立式砂倉或深錐濃密機外壁懸掛的管道進入充填站排水系統。本發明取消了金屬礦山充填站傳統的高位水池供水系統或泵送加壓供水系統，簡化了充填系統布局，降低了充填成本。
【IPC分類】E03B11/00, E21F15/00, E03B11/10
【公開號】CN105672408
【申請號】CN201610019245
【發明人】張欽禮, 王新民, 南世卿, 張德明, 胡亞軍, 趙建文, 宋愛東, 韓瑞亮
【申請人】中南大學, 河北鋼鐵集團礦業有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月13日