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                矿山地下开采加压泵超高分子量聚乙烯管道输送充填技术研究

                信息来自:超高分子量聚乙烯www.eastpipe.net    发布日期:2012-10-26   浏览次数:105  

                  导读:   充填采矿法具有回收率高、贫化率低的突出优点,同时也是处理地压活动的有效手段。按照充填料及输送方式,可分为干式充填系统、水力充填系统、混凝土胶结充填系统、块石胶结充填系统和高水速凝胶结充填系统。国内莱钢集团某矿业公司采矿二区上部贫矿矿体埋藏较浅,首采分段1630边部采场的超高分子量聚乙烯充填管道布置在1650中段,其中163

                    充填采矿法具有回收率高、贫化率低的突出优点,同时也是处理地压活动的有效手段。按照充填料及输送方式,可分为干式充填系统、水力充填系统、混凝土胶结充填系统、块石胶结充填系统和高水速凝胶结充填系统。国内莱钢集团某矿业公司采矿二区上部贫矿矿体埋藏较浅,首采分段1630边部采场的超高分子量聚乙烯充填管道布置在1650中段,其中1630分段采场中5行最远,最大充填倍线达到11.7左右,根据-3mm细砂管道自流充填倍线』不能大于7的理论和工程实践的要求,该矿业公司通过有压水力输送的水力计算和充填工艺改造与实验研究,采用加压泵对砂浆加压后通过超高分子量聚乙烯管道输送到所需的充填位置,成功实现充填,保证了首层矿柱的顺利开采。
                   加压充填工艺的研究与改进
                    借鉴膏体泵送的经验,在地面搅拌站增加两台加压泵,优化原砂浆制备系统,运用泵送加自流的输送工艺,通过加压泵向倍线较远的采区输送料浆,解决充填倍数的问题和充填工艺的输送关键技术,并大胆采用国产加压泵,降低充填系统设备成本。
                   加压泵@输送充填的原理
                    加压泵主要由执行部分、液压动力部分和控制部分、润滑部分、冷却部分等组成,出口压力较高ξ ,可满足超长距离超高高度的输送要求。控制部分采用PLC控制,PLC发出指令使电液比例阀输出液压力控制液动换向阀换向,使S形管转动,连通入料口与另一物料缸。同时,PLC向电液比例阀发出换向信号,完成与上一次主油缸相反的动作。左、右主油缸交叉运行,左侧输送缸和右侧输送缸往复循环,完成各自的吸入和输送周期,通过泵外铺设的超高分子量聚乙烯充填管道输送到达卸载点,完成泵送作业。
                   加压泵的技术要求
                    结合膏体充填和自流充填理论,研究泥浆泵对输送细砂胶结充填料浆的性能要求和有压输送工艺,提出了加压泵料缸直径、出口压力、S管阀结构等加压泵技术参数。
                (1) 采用大直径料缸和箱形结构料斗,表面经过特殊强化处理,便于冲洗和维护,由-7mm以下骨料和水泥制备而成的浓度为78%的砼体可以顺利吸入和压出。其中主缸行程为1800mm,摆缸行程为182mm,主泵系统额定流量为509.58L/min,摆缸系统额定流量为63.4L/min。
                (2) 出口压力大,能够满足远距离输送的需要。主缸系统油泵最高压力为45Mpa,额◣定压力为32MPa,摆缸系统油泵最高压力为35Mpa,额定压力为28MPa。
                (3) S管阀结构,密封性能好,压力损失小,换向冲击小,耐磨损。
                (4) 采用PLC控制,实现无级调节泵的输送流量,出料稳定。
                   工艺系统的优化和设备调试
                    在现有自流充填系统基础上,采用细砂管道充填搅拌与加压泵送砼体相结合的充填工艺,对供料系统、水泥活化卐搅拌及输送系统、砼体输送管路系统、充填钻孔的上下弯管连接系统、主输送管理的连接方式、输送坡度、搅拌槽的有效容积等进行了合理优化和技术改造↑,简化了充填工艺环节。
                通过上述输送工艺优化和技术改造,降低了管理沿程阻力损失,彻底消除了砼体充填系统的骨料供料不畅、水泥输送不稳、管路爆裂、接头泄露、泵压过高、搅拌槽溢流等现象;通过安装风水联动阀,实现充填料浆续流和管路清洗,解决管道容易⊙堵塞的难题;通过地表空载试验和工艺参数的调整,总结出了高压条件下预防管路泄露和降低管道沿程阻力的方法,实现水泥浆的地表添加,保证砼体充填系统的正常运行,满足生产的要求。




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