充填竖管降速增阻系统

2288 编辑：中冶有色技术网来源：金诚信矿业管理股份有限公司, 金诚信矿山工程设计院有限公司, 北京金诚信矿山技术研究院有限公司

2021-12-30 14:18:24

权利要求

1.充填竖管降速增阻系统，其特征在于，包括多节竖管(1)，多节所述竖管(1)均竖向设置并沿上下方向依次顺序分布，任意相邻的两节所述竖管(1)相互靠近的一端分别通过一个阻尼器(2)连接并连通，物料经多节所述竖管(1)由上向下输送，并经所述阻尼器(2)进行降速。

2.根据权利要求1所述的充填竖管降速增阻系统，其特征在于，还包括“L”形的充填管(3)，所述充填管(3)具有竖直段和水平段，所述充填管(3)竖直段的上端与位于最下方的所述竖管(1)的下端连接并连通或一体成型。

3.根据权利要求2所述的充填竖管降速增阻系统，其特征在于，还包括受料料斗(4)，所述受料料斗(4)为喇叭形，其开口较大端朝上，开口较小端朝下，且其开口较小端与位于最上方的所述竖管(1)的上端连接并连通。

4.根据权利要求3所述的充填竖管降速增阻系统，其特征在于，还包括来料管(5)，所述来料管(5)的出料端经所述受料料斗(4)的开口较大端伸入到所述受料料斗(4)内以向所述受料料斗(4)内输送物料，所述来料管(5)的进料端用以与供料装置的出料端连通。

5.根据权利要求4所述的充填竖管降速增阻系统，其特征在于，还包括控制器(6)、流量传感器(7)、压力传感器(8)和流量控制阀(9)，所述流量传感器(7)安装在所述来料管(5)上，所述压力传感器(8)和流量控制阀(9)分别安装在所述充填管(3)的水平段处，所述流量传感器(7)、压力传感器(8)和流量控制阀(9)均与所述控制器(6)电连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的充填竖管降速增阻系统，其特征在于，所述阻尼器(2)包括壳体(21)和阻尼块(22)，所述壳体(21)内部中空，其上端具有与其内部连通的进料口，其下端具有与其内部连通的出料口，所述阻尼块(22)置于所述壳体(21)内，并位于所述进料口和出料口之间，且所述阻尼块(22)与所述壳体(21)内壁之间具有将所述进料口和出料口连通的间隙，物料经所述阻尼器(2)的进料口高速进入到所述壳体(21)内，并撞击到所述阻尼块(22)上进行减速，并在减速后经所述间隙向下排至所述出料口。

7.根据权利要求6所述的充填竖管降速增阻系统，其特征在于，所述进料口位于所述壳体(21)上端的中部，且所述阻尼块(22)的边缘均突出于所述进料口的边缘。

8.根据权利要求7所述的充填竖管降速增阻系统，其特征在于，所述壳体(21)内设有多个支撑块(23)，且多个所述支撑块(23)呈环形间隔分布，所述阻尼块(22)放置在多个所述支撑块(23)上，或固定安装在多个所述支撑块(23)上。

9.根据权利要求8所述的充填竖管降速增阻系统，其特征在于，所述阻尼块(22)为球体形。

10.根据权利要求9所述的充填竖管降速增阻系统，其特征在于，所述阻尼块(22)为陶瓷或碳化硅材质构件。

说明书

技术领域

本发明涉及矿山充填采矿技术领域，尤其涉及一种充填竖管降速增阻系统。

背景技术

在矿山充填工程领域，尤其对于低倍线深竖井采场空区的充填，一般是通过建设在地面的充填站将充填料浆制备好，然后通过充填竖井和采场巷道布设的充填管道，自流输送至待充填的空区。由于充填料浆是由具有磨砺性的尾矿、棒磨砂以及破碎废石构成，在输送过程中会对充填管道产生磨蚀而失效，尤其是在自地面到充填采空区的竖直管道中，充填料浆在管道中由于自由落体运动会对管道产生高速冲击磨蚀造成管道破裂。由于充填竖井建设及管路敷设难度大，建设周期长，工程造价高昂，如何延长充填竖管寿命成为人们亟待解决的重大技术难题，随着矿山资源开采的不断扩展，深部金属矿的开采所必须采用的深井充填使得该技术难题显得更为严重。为解决该问题，业界采取了储砂池降压系统、管道折返式减压和比例流动控制阀减压、孔状节流管、安全隔膜减压、缓冲盒弯头减压多种不同方式的减压增阻减磨措施，以求延长充填管道的寿命周期，但由于受限于各种条件，迄今尚没有一种普适性的方法能够有效的解决上述技术难题，而且减压增阻效果也不可控。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种使用寿命长，且各处磨损均匀的充填竖管降速增阻系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种充填竖管降速增阻系统，包括多节竖管，多节所述竖管均竖向设置并沿上下方向依次顺序分布，任意相邻的两节所述竖管相互靠近的一端分别通过一个阻尼器连接并连通，物料经多节所述竖管由上向下输送，并经所述阻尼器进行降速。

上述技术方案的有益效果在于：如此物料在没节竖管内在重力作用下自由下降，且其速度不断加快直至向下移动至经过阻尼器时，由阻尼器进行减速，而减速后的物料继续向下在重力作用下加速，并在再次遇到阻尼器时进行减速，如此往复，使得物料在多节竖管中的移动的速度均不会过高，如此使得物料对竖管的跟你比磨损减小，且多节竖管的磨损情况相对均衡，若阻尼器有多个时，多个阻尼器的磨损情况也相较于均衡，如此使得多节竖管的使用寿命相对均衡，且寿命长度较为一致。

上述技术方案中还包括“L”形的充填管，所述充填管具有竖直段和水平段，所述充填管竖直段的上端与位于最下方的所述竖管的下端连接并连通或一体成型。

上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，如此使得浆料在排出前经过一段水平段进行过渡，以使得其输出速度较为均匀。

上述技术方案中还包括受料料斗，所述受料料斗为喇叭形，其开口较大端朝上，开口较小端朝下，且其开口较小端与位于最上方的所述竖管的上端连接并连通。

上述技术方案的有益效果在于：如此使得物料尽可能的是由重力作为动力向下输送。

上述技术方案中还包括来料管，所述来料管的出料端经所述受料料斗的开口较大端伸入到所述受料料斗内以向所述受料料斗内输送物料，所述来料管的进料端用以与供料装置的出料端连通。

上述技术方案的有益效果在于：如此由来料管将供料装置所供应的物料导流至受料料斗中。

上述技术方案中还包括控制器、流量传感器、压力传感器和流量控制阀，所述流量传感器安装在所述来料管上，所述压力传感器和流量控制阀分别安装在所述充填管的水平段处，所述流量传感器、压力传感器和流量控制阀均与所述控制器电连接。

上述技术方案的有益效果在于：如此可便捷的知晓来料管中物料的流量和充填管的压强，同时可采用流量控制阀来调整充填管排出物料的流量。

上述技术方案中所述阻尼器包括壳体和阻尼块，所述壳体内部中空，其上端具有与其内部连通的进料口，其下端具有与其内部连通的出料口，所述阻尼块置于所述壳体内，并位于所述进料口和出料口之间，且所述阻尼块与所述壳体内壁之间具有将所述进料口和出料口连通的间隙，物料经所述阻尼器的进料口高速进入到所述壳体内，并撞击到所述阻尼块上进行减速，并在减速后经所述间隙向下排至所述出料口。

上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，如此物料在向下移动至壳体内撞击到阻尼块后便进行一次减速。

上述技术方案中所述进料口位于所述壳体上端的中部，且所述阻尼块的边缘均突出于所述进料口的边缘。

上述技术方案的有益效果在于：如此使得物料在进入壳体后均能充分的撞击到阻尼块，从而使得进入到壳体内的物料均能经过一次减速。

上述技术方案中所述壳体内设有多个支撑块，且多个所述支撑块呈环形间隔分布，所述阻尼块放置在多个所述支撑块上或固定安装在多个所述支撑块上。

上述技术方案的有益效果在于：如此使得阻尼块能便捷的安装在壳体内。

上述技术方案中所述阻尼块为球体形。

上述技术方案的有益效果在于：如此使得阻尼块若是搁在多个支撑块上时，物料在撞击阻尼块时，阻尼块可转动，以使得阻尼块在长期使用过程中其各处磨损均衡，只是直径变小，从而使得阻尼器的私用寿命边长。

上述技术方案中所述阻尼块为陶瓷或碳化硅材质构件。

上述技术方案的有益效果在于：其耐磨性能佳，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明实施例所述充填竖管降速增阻系统的结构简图之一；

图2为本发明实施例所述充填竖管降速增阻系统的结构简图之二；

图3为本发明实施例所述充填竖管降速增阻系统的电连接图；

图4为本发明实施例中所述阻尼器的结构简图；

图5为本发明实施例中所述阻尼器的水平截面图；

图6为本发明实施例中所述阻尼器与竖管的连接图。

图中：1竖管、2阻尼器、21壳体、211上壳、212下壳、22阻尼块、23支撑块、3充填管、4受料料斗、5来料管、6控制器、7流量传感器、8压力传感器、9流量控制阀、10管套。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种充填竖管降速增阻系统，包括多节竖管1，多节所述竖管1均竖向设置并沿上下方向依次顺序分布，任意相邻的两节所述竖管1相互靠近的一端分别通过一个阻尼器2连接并连通，物料经多节所述竖管1由上向下输送，并经所述阻尼器2进行降速，如此物料在没节竖管内在重力作用下自由下降，且其速度不断加快直至向下移动至经过阻尼器时，由阻尼器进行减速，而减速后的物料继续向下在重力作用下加速，并在再次遇到阻尼器时进行减速，如此往复，使得物料在多节竖管中的移动的速度均不会过高，如此使得物料对竖管的跟你比磨损减小，且多节竖管的磨损情况相对均衡，若阻尼器有多个时，多个阻尼器的磨损情况也相较于均衡，如此使得多节竖管的使用寿命相对均衡，且寿命长度较为一致。

其中，上述技术方案中还包括受料料斗4，所述受料料斗4为喇叭形，其开口较大端朝上，开口较小端朝下，且其开口较小端与位于最上方的所述竖管1的上端连接并连通，如此使得物料尽可能的是由重力作为动力向下输送。

如图2所示，上述技术方案中还包括“L”形的充填管3，所述充填管3具有竖直段和水平段，所述充填管3竖直段的上端与位于最下方的所述竖管1的下端连接并连通或一体成型，其结构简单，如此使得浆料在排出前经过一段水平段进行过渡，以使得其输出速度较为均匀。

上述技术方案中还包括来料管5，所述来料管5的出料端经所述受料料斗4的开口较大端伸入到所述受料料斗4内以向所述受料料斗4内输送物料，所述来料管5的进料端用以与供料装置的出料端连通，如此由来料管将供料装置所供应的物料导流至受料料斗中。

如图3所示，上述技术方案中还包括控制器6、流量传感器7、压力传感器8和流量控制阀9，所述流量传感器7安装在所述来料管5上，所述压力传感器8和流量控制阀9分别安装在所述充填管3的水平段处，所述流量传感器7、压力传感器8和流量控制阀9均与所述控制器6电连接，如此可便捷的知晓来料管中物料的流量和充填管的压强，同时可采用流量控制阀来调整充填管排出物料的流量。

如图4所示，上述技术方案中所述阻尼器2包括壳体21和阻尼块22，所述壳体21内部中空(由上壳211和下壳212通过法兰连接组成，其中进料口位于上壳上端，而出料口位于下课下端)，其上端具有与其内部连通的进料口，其下端具有与其内部连通的出料口，所述阻尼块22置于所述壳体21内，并位于所述进料口和出料口之间，且所述阻尼块22与所述壳体21内壁之间具有将所述进料口和出料口连通的间隙，物料经所述阻尼器2的进料口高速进入到所述壳体21内，并撞击到所述阻尼块22上进行减速，并在减速后经所述间隙向下排至所述出料口，其结构简单，如此物料在向下移动至壳体内撞击到阻尼块后便进行一次减速。

上述技术方案中所述进料口位于所述壳体21上端的中部，且所述阻尼块22的边缘均突出于所述进料口的边缘，如此使得物料在进入壳体后均能充分的撞击到阻尼块，从而使得进入到壳体内的物料均能经过一次减速。

上述技术方案中所述壳体21内设有多个支撑块23，且多个所述支撑块23呈环形间隔分布，所述阻尼块22放置在多个所述支撑块23上或固定安装在多个所述支撑块23上，如此使得阻尼块能便捷的安装在壳体内。

上述技术方案中所述阻尼块22为球体形，如此使得阻尼块若是搁在多个支撑块上时，物料在撞击阻尼块时，阻尼块可转动，以使得阻尼块在长期使用过程中其各处磨损均衡，只是直径变小，从而使得阻尼器的私用寿命边长。

其中，如图5所示，所述支撑块至少设有三个，优选的所述支撑块的个数为三个，且所述壳体内腔的水平截面为圆形，三个所述支撑块在所述壳体内环向间隔均匀的分布，如此使得所述阻尼块搁在三个所述支撑块之间。

上述技术方案中所述阻尼块为高耐磨材质制成，优选的，所述阻尼块为陶瓷或碳化硅材质构件，其耐磨性能佳，使用寿命长。

其中，所述控制器为PLC控制器，其中，每节竖管的高度需满足使得物料在经其上端自由落体降落至其下端时的速度不宜大于25m/s。

其中，所述控制器用以接收所述流量传感器7和压力传感器8所传来的信号，并控制流量控制阀9的开闭量，以使得整个充填竖管降速增阻系统能实现满管送料(即送料时管道内无空腔)，且该充填竖管降速增阻系统在满管输送时，其内的物料在竖管、阻尼器以及充填管内的移动速度相较于自由落体而言要小，如此使得其磨损也相对较小，如此使得其使用寿命延长，其中，所述流量传感器7用以测量来料管的送料流量，同时由控制器控制流量控制阀的开闭量，并根据压力传感器来实测冲填管内靠近所述流量控制阀处的压强，在初始注料时，流量控制阀应使得物料经过其的流量小于来料管的流量，以使得多节竖管和充填管内物料应迅速聚集至满管，通过压力传感器得知多节竖管和充填管内满管后，即可通过控制器调节所述流量控制阀至其流量与流量传感器所测得流量一致或相近，以使得整个充填竖管降速增阻系统进料和出料保持平衡，且处于对竖管、阻尼器和充填管磨损最小的状态。

其中，如图6所示，优选的，每个所述阻尼器的进料口和出料口分别与对应的竖管通过管套10通过过盈配合来连接，如阻尼器的进料口和紧位于其上方的竖管的下端均伸入到一个管套10内，并均与该管套10过盈配合以实现密封连接，而阻尼器的出料端同上，故不作赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。