19-嵩县山金一种新型充填高浓度搅拌桶

嵩县山金一种新型充填高浓度搅拌桶

一、研发背景

嵩县山金充填站配备1座500m³立式砂仓,2座50t水泥仓,站内安装φ1.5m*h1.5m搅拌桶，有效容积2.47m³，双层φ560mm叶轮,充填制备能力55m³/h,充填浓度为70-72%，充填时搅拌造浆时间2分15秒,存在搅拌桶容积小、搅拌时间短、搅拌强度不够等缺陷,影响了采场充填体质量,表现在以下方面:

（1）胶结充填时搅拌均匀度差,井下采场胶结体有明显水泥结块和沉淀分层问题；

（2）充填浓度无法继续提高,改造前最高充填浓度为72%；

（3）当灰砂比1:4时出现搅拌困难,水泥与尾砂不均匀现象更为明显。

2.






成果内容

嵩县山金经过充分论证,从搅拌桶结构改造和配套电控系统改造入手，重新设计搅拌桶,该搅拌桶安装使用以后对增加搅拌强度、提高搅拌浓度,改善充填体质量有明显作用。

主要创新点如下：

1.根据现场重新设计搅拌桶尺寸，新搅拌桶尺寸为φ2.0m×h2.2m，搅拌桶有效容积增加为6.0m³,按照充填制备量55m³/h，搅拌时间增加为6分30秒，是改造前的2.89倍，通过搅拌桶扩容增加搅拌时间，提高造浆质量。

2.改进搅拌桶内叶轮结构。将搅拌桶内上下双层两折铁质叶轮改为上下双层复合橡胶六折叶轮，叶轮直径增加为φ610mm，配套电机功率增加为22kw，增加了搅拌轴功率输出，同时大直径六折叶轮更容易在桶内形成强烈湍动而提升搅拌效果、增加搅拌均匀性。

3.搅拌桶内引入风动造浆装置，边侧排沙。搅拌桶圆锥体底顶部安装风动二次造浆装置，环桶体内侧布置，六个风嘴均匀分布，排沙口为边侧排沙，以保证进入放料管路的料浆经过二次造浆，充分搅拌。

图1 搅拌桶示意图

图2 搅拌桶内部结构实物图

4.搅拌桶观察口上方增加水喷淋降尘装置。

5.搅拌桶配套电控改造

将过去11kw电机直接启动改为22kw电机变频启动，增加搅拌轴功率输出，实现电机变频调速运行。根据清水、全尾、胶结充填多次试车记录发现如下：最优搅拌直径为φ610mm,最佳叶轮搅拌速度为260r/min,根据试车记录同时现场取样检测发现浓度可以提高到73—74%左右。

三、方案成果

1.新式搅拌桶搅拌强度大,搅拌充分，均匀性好,显著减少井下采场充填体分层现象,改善充填接顶质量。

2.经过现场检验,充填浓度能够稳定在73.6%,2017年12月份改造完毕到2018年6月末充填浓度同比提高了1.4%，井下充填体质量采矿损失、贫化率同比降低0.1%，每年可获得经济效益24.85万元。