尾砂漿體管道輸送減阻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬礦山充填開采過程中管道輸送尾砂漿體設(shè)備，特別是一種尾砂漿體管道輸送減阻裝置，特別適用于輸送距離遠(yuǎn)、輸送阻力大、漿體濃度高的尾砂充填礦井，也可以作為管道輸送其他粘稠物料時的減阻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬礦山在選礦過程中產(chǎn)生大量的尾礦砂，由于其粒度小、產(chǎn)量大，堆積地面會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，同時，金屬礦山在開采過程中會造成地面塌陷，損壞農(nóng)田和地面建筑，給企業(yè)造成極大的經(jīng)濟損失。為解決上述問題，通常做法是在尾礦砂中加入適量的水泥制成膠結(jié)尾砂漿體，并通過管道輸送實現(xiàn)自流送至井下采空區(qū)實現(xiàn)充填。此做法解決了尾砂在地面堆積造成的環(huán)境污染問題，又起到了支撐采空區(qū)頂板的作用，阻止了地表下沉，保護(hù)了地面建筑和農(nóng)田設(shè)施。但仍存在如下問題:由于金屬礦山開采深度目前已經(jīng)達(dá)到千米以上，井下水平管道更長，輸送阻力大、輸送效率低、輸送管道磨損嚴(yán)重。
[0003]CN101275710A公開了一種減阻管道，用于輸送高粘度的原油、油脂和化工原料，屬于油氣輸送技術(shù)領(lǐng)域。管道由內(nèi)、外管組成，液體或氣體通過導(dǎo)流管進(jìn)入內(nèi)管外表面，再經(jīng)過內(nèi)管上的軸向溝槽和環(huán)向溝槽進(jìn)入到管內(nèi)，通過改變介質(zhì)與壁面的摩擦性質(zhì)，變液固摩擦為液固和氣固混合摩擦，可以使得在管內(nèi)輸送原油、油脂和化工原料等高粘度流體時的摩擦阻力降低，傳輸效率大大提高。但將其應(yīng)用于礦山開采充填系統(tǒng)的輸送管道上卻不適用。首先，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，考慮到尾礦砂的特性，輸送管道的使用強度，在管道上直接開設(shè)溝槽嚴(yán)重影響其使用壽命；另外，管道結(jié)構(gòu)設(shè)計如此復(fù)雜，增加了制作成本和維護(hù)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單合理、使用方便可靠的尾砂漿體管道輸送減阻裝置，通過減小輸送阻力延長輸送距離，提高輸送效率，減輕管壁磨損。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種尾砂漿體管道輸送減阻裝置，其特征在于:包括與漿體輸送管道內(nèi)徑相同且兩端分別設(shè)有法蘭盤的漿體過渡管道，所述漿體過渡管道外周設(shè)有環(huán)形封閉外殼，所述環(huán)形封閉外殼內(nèi)設(shè)有環(huán)形隔板將外殼內(nèi)部空間分隔成內(nèi)周溢料腔和外周儲水腔，所述環(huán)形隔板由環(huán)形封閉外殼一端延伸向另一端并留有間隙將內(nèi)周溢料腔和外周儲水腔連通，所述漿體過渡管道對應(yīng)內(nèi)周溢料腔的位置開設(shè)有注水孔，所述環(huán)形封閉外殼對應(yīng)外周儲水腔的位置開設(shè)有注水口，所述注水口通過注水管與增壓供水系統(tǒng)相連。
[0006]上述的尾砂漿體管道輸送減阻裝置，所述漿體過渡管道兩端與法蘭盤密封焊接，以便于與漿體輸送管道連接。
[0007]上述的尾砂漿體管道輸送減阻裝置，所述注水孔數(shù)量為多個，均勻布置于漿體過渡管道外周。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:通過注水口依次經(jīng)外周儲水腔、內(nèi)周溢料腔和注水孔進(jìn)入到漿體過渡管道內(nèi)，從而高壓水流通過漿體過渡管道進(jìn)入漿體輸送管道內(nèi)沖刷漿體輸送管道內(nèi)壁，將管壁處的尾砂漿體物料稀釋，在管壁處形成一層水膜，即邊界層，邊界層的厚度由注水量控制。尾砂漿體物料在管道內(nèi)自流運動時，尾砂顆粒與管壁被邊界層隔開，管道輸送阻力為剪切邊界層需要的剪切力，該剪切力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于漿體物料顆粒與管壁產(chǎn)生的剪切力，從而達(dá)到減阻減磨的目的。另外，本申請的減阻裝置具有與漿體輸送管道相同的內(nèi)徑和法蘭盤，便于安裝，該裝置采用注水減阻的方法易于實現(xiàn)，成本低。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中A-A向剖面圖。
[0010]圖中序號說明:1法蘭盤、2漿體過渡管道、3內(nèi)周溢料腔、4外周儲水腔、5注水孔、6注水口、7環(huán)形封閉外殼、8環(huán)形隔板。
【具體實施方式】
[0011]如圖所示，該尾砂漿體管道輸送減阻裝置，包括與漿體輸送管道內(nèi)徑相同且兩端分別設(shè)有法蘭盤I的漿體過渡管道2，所述漿體過渡管道2兩端與法蘭盤I密封焊接。所述漿體過渡管道2外周設(shè)有環(huán)形封閉外殼7，所述環(huán)形封閉外殼7內(nèi)設(shè)有環(huán)形隔板8將外殼內(nèi)部空間分隔成內(nèi)周溢料腔3和外周儲水腔4，所述環(huán)形隔板8由環(huán)形封閉外殼7 —端延伸向另一端并留有間隙將內(nèi)周溢料腔3和外周儲水腔4連通。所述漿體過渡管道2對應(yīng)內(nèi)周溢料腔3的位置開設(shè)有注水孔5，所述注水孔5數(shù)量為多個，均勻布置于漿體過渡管道2外周。所述環(huán)形封閉外殼7對應(yīng)外周儲水腔4的位置開設(shè)有注水口 6，所述注水口 6通過注水管與增壓供水系統(tǒng)相連。
[0012]當(dāng)金屬礦山計劃實施或已經(jīng)實施了漿體自流充填開采，而且井下水平輸送距離遠(yuǎn)，垂直管道壓力富余量有限時，在整條輸送管道上可多點布置本申請的減阻裝置，減阻裝置布置數(shù)量應(yīng)根據(jù)漿體的濃度、輸送距離、管道直徑、管壁材料、管壁粗糙度計算后確定，既要保證最大限度的減阻，又要防止注入水量太多降低了漿體濃度、延長漿體的凝固時間。
[0013]使用時，將本申請的減阻裝置安裝在漿體輸送管道上，通過增壓供水系統(tǒng)向外周儲水腔4注入壓力水，繞過內(nèi)周溢料腔3和注水孔5進(jìn)入漿體過渡管道2，隨著尾砂漿體在管道內(nèi)的運動，在管道周圍形成了一層邊界層(水膜)，將尾砂物料與管壁隔開，降低管道輸送阻力，減少管壁磨損。注水量可由增壓供水系統(tǒng)的定量泵控制，注水壓力應(yīng)大于管道內(nèi)輸送漿體的壓力。
[0014]前述的減阻裝置也可以采用注油的方法實現(xiàn)，所注油脂為具有一定流動性的潤滑油。
【主權(quán)項】
1.一種尾砂漿體管道輸送減阻裝置，其特征在于:包括與漿體輸送管道內(nèi)徑相同且兩端分別設(shè)有法蘭盤的漿體過渡管道，所述漿體過渡管道外周設(shè)有環(huán)形封閉外殼，所述環(huán)形封閉外殼內(nèi)設(shè)有環(huán)形隔板將外殼內(nèi)部空間分隔成內(nèi)周溢料腔和外周儲水腔，所述環(huán)形隔板由環(huán)形封閉外殼一端延伸向另一端并留有間隙將內(nèi)周溢料腔和外周儲水腔連通，所述漿體過渡管道對應(yīng)內(nèi)周溢料腔的位置開設(shè)有注水孔，所述環(huán)形封閉外殼對應(yīng)外周儲水腔的位置開設(shè)有注水口，所述注水口通過注水管與增壓供水系統(tǒng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾砂漿體管道輸送減阻裝置，其特征在于:所述漿體過渡管道兩端與法蘭盤密封焊接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾砂漿體管道輸送減阻裝置，其特征在于:所述注水孔數(shù)量為多個，均勻布置于漿體過渡管道外周。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種尾砂漿體管道輸送減阻裝置，其特征在于：包括與漿體輸送管道內(nèi)徑相同且兩端分別設(shè)有法蘭盤的漿體過渡管道，漿體過渡管道外周設(shè)有環(huán)形封閉外殼，環(huán)形封閉外殼內(nèi)設(shè)有環(huán)形隔板將外殼內(nèi)部空間分隔成內(nèi)周溢料腔和外周儲水腔，環(huán)形隔板由環(huán)形封閉外殼一端延伸向另一端并留有間隙將內(nèi)周溢料腔和外周儲水腔連通，漿體過渡管道對應(yīng)內(nèi)周溢料腔的位置開設(shè)有注水孔，環(huán)形封閉外殼對應(yīng)外周儲水腔的位置開設(shè)有注水口，注水口通過注水管與增壓供水系統(tǒng)相連。其結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單合理、使用方便可靠，通過減小輸送阻力延長輸送距離，提高輸送效率，減輕管壁磨損。
【IPC分類】F17D1-17
【公開號】CN104763877
【申請?zhí)枴緾N201510190409
【發(fā)明人】劉召勝, 周育, 巴家泓, 胡濱
【申請人】中冶北方（大連）工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月22日