一种矿浆缓冲储槽及地下采空区治理充填施工方法

技术领域

本发明涉及一种矿浆缓冲储槽及地下采空区治理充填施工方法，使用地下施工技术领域。

背景技术

我国是矿产资源生产和消耗大国，且矿山开采以地下开采为主，据对1173家国有大中型企业调查，地下开采矿山占68.89％，在矿山开采的同时形成了大量采空区，采空区的存在使岩体中应力重新分布，导致采空区顶板、围岩和矿柱发生变形、破坏和移动，不可避免地扰动和破坏地表环境，存在重大安全隐患，需对采空区进行治理，目前国内外主要采矿方法有：空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法；

选矿产生的大多数尾矿浆会排入地势低洼处存放，不但占用大量土地，破坏生态环境，还可能引发尾矿浆坝溃坝事故，给下游群众的生命财产安全造成危害，尾矿库大多建在山区，一是破坏植被，改变山体脉络，影响水源涵养；二是可能对目前已规划作为饮用水源或备用水源的水库产生污染；

目前对采空区进行胶结充填法，适应性强，矿石回采率高，贫化率低，作业较安全，能利用工业废料，保护地表等；

但是，矿浆由于包含颗粒的浓度大，在短时间进行存贮时，在矿浆缓冲储槽排出口的矿浆容易失水，导致矿浆结浆固化成大颗粒，降低了在后续管道输送时的流动性，严重时，矿浆失水结浆固化成板块，导致无法在后续管道进行流动输送。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种矿浆缓冲储槽。

本发明还提供了一种地下采空区治理充填施工方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种矿浆缓冲储槽，包括：中部贯通的槽体；槽体出口上安装有活动对槽体出口堵住的挡板，挡板靠近槽体中空内的内侧面安装有能吸水的吸水板，挡板上设有朝向吸水板的溢水槽，挡板上安装有多个连通溢水槽的通水管。

本发明还提供的一种地下采空区治理充填施工方法，使用了上述的一种矿浆缓冲储槽，包括如下步骤：

首先，选取浓度为20％的矿浆，使用管道和泵输送至矿浆缓冲储槽的槽体内存贮；

其次，挡板经通孔与转轴A过盈套装旋转至任意状态来打开槽体的出口，管道与打开的槽体出口连通，经管道和泵输至搅拌机内，同时加入水泥或黄磷矿渣粉和骨料砂石，进行均匀搅拌好；

再次，经管道和泵输送至井下矿房；

最后，经井下矿房经管道和泵输送至采空区进行填充。

本发明的有益效果在于：存贮时向其中位于挡板上中部的通水管通入水流，水流经溢水槽溢浸湿吸水板对矿浆保湿，多余的水从位于挡板上两端的通水管排出，保证了矿浆不会失水结浆固化成大颗粒或成板块，提高了在后续管道输送时的流动性，保证了矿浆在槽体内存贮后输入后续管道进行输送的流动性；掺用黄磷矿渣粉；降低生产成本，后期强度大，而且耐腐蚀性强，减少了工业污染。

附图说明

图1是本发明矿浆缓冲储槽的结构示意图；

图2是基于图1的右视剖面结构示意图；

图3是本发明工艺流程图；

图中：1-槽体；2-挡板；3-吸水板；21-溢水槽；22-通水管；4-转轴A；5-转轴B。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

参见图1至图3所示。

本发明提供的一种矿浆缓冲储槽，包括：中部贯通的槽体1；槽体1出口上安装有活动对槽体1出口堵住的挡板2，挡板2靠近槽体1中空内的内侧面安装有能吸水的吸水板3，挡板2上设有朝向吸水板3的溢水槽21，挡板2上安装有多个连通溢水槽21的通水管22。

矿浆在槽体1内存贮，存贮时向其中位于挡板2上中部的通水管22通入水流，水流经溢水槽21溢浸湿吸水板3对矿浆保湿，多余的水从位于挡板2上两端的通水管22排出，保证了矿浆不会失水结浆固化成大颗粒或成板块，提高了在后续管道输送时的流动性，保证了矿浆在槽体1内存贮后输入后续管道进行输送的流动性。

所述吸水板3由柔性的能变形的吸水布制成。

所述挡板2上设有旋转用的通孔，通孔过盈套在转轴A4上，转轴A4两端固定在槽体1出口两侧壁上，挡板2经通孔与转轴A4过盈套装旋转至任意状态来打开槽体1的出口，实现挡板2活动对槽体1的出口堵住或是打开。

所述转轴A4两端经螺钉或焊接固定在槽体1出口两侧壁上。

所述吸水板3上设有旋转用的通孔，通孔间隙套在转轴B5上实现可旋转活动，转轴B5两端经螺钉或焊接固定在槽体1出口两侧壁上，吸水板3旋转后与溢水槽21紧贴。

所述溢水槽21为喇叭状。

所述溢水槽21的大喇叭口朝向吸水板3，小口与通水管22连通。

本发明还提供的一种地下采空区治理充填施工方法，使用了上述的一种矿浆缓冲储槽，包括如下步骤：

首先，选取浓度为20％的矿浆，使用管道和泵输送至矿浆缓冲储槽的槽体1内存贮，存贮时向其中位于挡板2上中部的通水管22通入水流，水流经溢水槽21溢浸湿吸水板3对矿浆保湿，多余的水从位于挡板2上两端的通水管22排出，保证了矿浆不会失水结浆固化成大颗粒或成板块，提高了在后续管道输送时的流动性，保证了矿浆在槽体1内存贮后输入后续管道进行输送的流动性；

其次，挡板2经通孔与转轴A4过盈套装旋转至任意状态来打开槽体1的出口，管道与打开的槽体1出口连通，经管道和泵输至搅拌机内，同时加入水泥或黄磷矿渣粉和骨料砂石，进行均匀搅拌好；

再次，经管道和泵输送至井下矿房；

最后，经井下矿房经管道和泵输送至采空区进行填充。

掺用黄磷矿渣粉，可降低水泥用量20％～30％，根据目前市场价格，水泥单价约350元/吨，超微粉单价约120元/吨，即掺用超微粉可降低生产成本，同时根据实验数据超微粉代替部分水泥时，在没有任何熟料和蒸汽养护的情况下硬化，具有525#普通水泥强度，其后期强度大，而且耐腐蚀性强，抗渗性优于普通水泥、成本低，制备工艺简单，它将工业废料变为优质的建筑材料，同时减少了工业污染。