專利名稱：充填濾水器的制作方法
專利說明 本實用新型涉及一種地下金屬礦山空區(qū)管道充填接頂脫水裝置，特別是用于充填洗管水、引路水的排放裝置。無廢開采是礦業(yè)開發(fā)的發(fā)展方向。礦山尾砂充填技術(shù)將越來越廣泛地用于金屬礦山開采中。管道水力輸送充填尾砂仍將是目前和未來一段時期充填尾砂的主要輸送方法，充填時洗管水和引路水是導致采場充填不接頂?shù)闹饕?，也是造成采場地壓大、巖石破碎、作業(yè)不安全的間接原因。正常情況下，河砂與粗粒級尾砂的自然沉降不小于5％，充填過程中，水泥水化和充填尾砂顆粒結(jié)構(gòu)水、毛細水一般只占充填固料的重量17％，而實際充填料漿濃度達到70％，也有16.7％左右的水要求脫出，否則影響充填接頂。管道輸送料漿(包括高水充填)，其洗管水、引路水排放一般為5～10m3/次，有的多達60～80m3/次，如此多的引路水和洗管水，占據(jù)空區(qū)體積，一旦脫出流失，引起充填空區(qū)的空頂距達到0.2～1.0m。為了解決用管道水力輸送充填尾砂過程中多余水的排放問題，特別是解決充填前后引路水和洗管水的排放問題，特提出本實用新型。
通過充填輸送管道下料口附近沿路設(shè)置的與大氣相通的具有濾水功能的充填濾水器，利用濾水器管徑斷面突然擴大在該位置引起的靜壓增加和漿體動壓，形成高于大氣的壓力差P，將充填管道內(nèi)的水從濾網(wǎng)中排出。其濾水器內(nèi)壓力差為P=(λpLd+Σζp)ρc2v2]]>式中λp為管道輸送砂漿時的阻力系數(shù)；L為充填濾水器到充填下料口之間的距離；d為充填管徑；∑ζp為充填局部阻力系數(shù)；ρc為充填漿體密度；V為管道內(nèi)漿體平均流速。
對于粒級大于濾網(wǎng)孔徑的尾砂被阻隔在充填管道內(nèi)，在壓差作用下進入充填空區(qū)。少量尾砂貼附和粘著在濾管中，形成一層保護層和過濾層，有效地防止水泥顆粒和細泥從輸送料漿中排走，保護尾砂對濾網(wǎng)的摩擦，提高濾網(wǎng)使用壽命。充填洗管前施加振動，使貼附的細砂顆粒與濾網(wǎng)分離，恢復充填濾水器濾水功能，將洗管水排除。
本實用新型為一與充填管道匹配的圓柱形管，其管道直徑大于與其前后對接的漿體充填管道直徑，通過法蘭盤與充填管道相聯(lián)。圓柱形管管壁上有均勻布置的圓形孔，圓柱形管內(nèi)壁縱向均勻布置有條筋，條筋與圓形管聯(lián)結(jié)。在圓管與條筋內(nèi)側(cè)，襯墊一層金屬網(wǎng)，在金屬網(wǎng)內(nèi)側(cè)布置網(wǎng)度為160目～180目不銹鋼金屬濾網(wǎng)，其長度與金屬網(wǎng)長度相同，均大于圓柱形管體長度，以便置留于管體外用于固定。圓柱形管兩端內(nèi)壁，聯(lián)結(jié)有一用于固定金屬濾網(wǎng)的楔形套環(huán)，套環(huán)由內(nèi)楔環(huán)和外楔環(huán)組成，外楔環(huán)固定于管壁內(nèi)，濾網(wǎng)置于內(nèi)楔環(huán)與外楔環(huán)之間，管道聯(lián)結(jié)時施壓于內(nèi)楔環(huán)將濾網(wǎng)緊固。
本實用新型設(shè)置在距充填隔離墻外5～100m的位置。
本實用新型利用金屬濾網(wǎng)和管道中的內(nèi)壓脫水；利用變徑管和濾網(wǎng)阻止尾砂脫出，形成內(nèi)壁保護層，減少砂漿對濾網(wǎng)摩擦，延長濾網(wǎng)使用壽命；利用振動破壞保護層，保持良好的濾水功能。本實用新型能將絕大部分管道充填時的引路水和洗管水排放在充填空區(qū)外，減少進入充填空區(qū)的水量，提高充填料漿濃度，降低水泥離淅，提高充填體強度，保證充填料盡快盡量與巖層接頂，維護采場作業(yè)安全。
本實用新型除了有效地提高充填濾水效果，將70％左右的充填引路水和洗管水排放在充填空區(qū)外，成本低，使用和操作簡便，不濾出細粒級泥砂，對充填巷道無污染。按每次減少進入充填空區(qū)的水量5m3計算，對應地相當于提高充填料漿濃度2％～5％，提高膠結(jié)充填體強度25％以上，更主要的減少充填空區(qū)5m3，同等條件下提高進路采場充填接頂率30％以上，有效地維護了采場地壓，保證作業(yè)安全。


圖1本實用新型主視圖，其中1-法蘭；圖2A-A截面視圖，其中2-鋼管，3-金屬濾網(wǎng)，4-內(nèi)襯鋼筋；圖3B處放大圖，其中5-密封圈襯環(huán)，6-密封外契環(huán)。本實用新型為6＂圓柱形管2，壁厚5～8mm，長2m。管壁上呈梅花狀均布有Φ20mm的孔95個，管內(nèi)壁均布6根Φ15mm的條筋4，并與鋼管2焊接。管出口處，加工并焊接有一用于固定金屬濾網(wǎng)3的楔形套環(huán)。外楔環(huán)6直徑略小于圓管內(nèi)徑，并與管壁焊接。內(nèi)楔環(huán)5與外楔環(huán)6之間存在2～3mm間隙，管內(nèi)側(cè)先襯墊一層5mm×5mm金屬網(wǎng)，在金屬網(wǎng)內(nèi)側(cè)布置網(wǎng)度為160～180目的不銹鋼金屬網(wǎng)濾筒，金屬網(wǎng)和濾筒長度均大于鋼管長度，以便固定。濾網(wǎng)筒事前鉚固成管狀，其直徑略大于金屬網(wǎng)在管內(nèi)形成的直徑。通過在某礦山使用本實用新型充填接頂，提高采場和進路充填接頂率30％以上，提高采礦回收率22％，降低貧化率7％，按殘柱開采平均金礦品位7.9g/t，每年消耗地質(zhì)儲量3萬噸計算，可新增產(chǎn)值257.7萬元，多創(chuàng)經(jīng)濟效益150萬元以上。
權(quán)利要求1.一種用于地下金屬礦山空區(qū)管道充填接頂?shù)某涮顬V水器，其特征在于本實用新型為一與充填管道匹配的圓柱形管，其管道直徑大于與其前后對接的漿體充填管道直徑，圓柱形管通過法蘭盤與充填管道相聯(lián)，圓柱形管管壁上有均勻布置的圓形孔，圓柱形管內(nèi)壁縱向均勻布置有條筋，條筋與圓形管聯(lián)結(jié)，在圓管與條筋內(nèi)側(cè)，襯墊一層金屬網(wǎng)，在金屬網(wǎng)內(nèi)側(cè)布置網(wǎng)度為160目～180目不銹鋼金屬濾網(wǎng)，其長度與金屬網(wǎng)長度相同，均大于圓柱形管體長度，圓柱形管兩端內(nèi)壁，聯(lián)結(jié)有一用于固定金屬濾網(wǎng)的楔形套環(huán)，套環(huán)由內(nèi)楔環(huán)和外楔環(huán)組成，外楔環(huán)固定于管壁內(nèi)，濾網(wǎng)置于內(nèi)楔環(huán)與外楔環(huán)之間，管道聯(lián)結(jié)時施壓于內(nèi)楔環(huán)將濾網(wǎng)緊固。
專利摘要本實用新型涉及一種用于地下金屬礦山空區(qū)管道充填接頂?shù)某涮顬V水器。本實用新型為一與充填管道匹配的圓柱形管，其管道直徑大于與其前后對接的漿體充填管道直徑，圓柱形管管壁上有均勻布置的圓形孔，管內(nèi)壁縱向均勻布置有條筋，條筋與圓形管聯(lián)結(jié)，在圓管與條筋內(nèi)側(cè)，襯墊一層金屬網(wǎng)，在金屬網(wǎng)內(nèi)側(cè)布置網(wǎng)度為160目～180目不銹鋼金屬濾網(wǎng)。本實用新型能將70％管道充填時的引路水和洗管水排放在充填空區(qū)外，減少進入充填空區(qū)的水量，提高充填料漿濃度，降低水泥離析，提高充填體強度，保證充填料盡快盡量與巖層接頂，維護采場作業(yè)安全。
文檔編號B01D29/11GK2577928SQ02276830
公開日2003年10月8日 申請日期2002年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月5日
發(fā)明者李夕兵, 劉國富, 趙國彥, 李啟月, 王劍波, 王升鐸, 胡柳青 申請人:中南大學