一种水-气脉冲尾矿堆积清淤排渗装置及方法制造方法及图纸

在矿山尾矿库清淤技术领域中，本发明专利技术提供一种水

【技术实现步骤摘要】
一种水
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气脉冲尾矿堆积清淤排渗装置及方法


[0001]本专利技术涉及矿山尾矿库清淤排渗
，尤其涉及一种水
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气脉冲尾矿堆积清淤排渗装置及方法。

技术介绍

[0002]随着矿山资源的开发利用，矿山逐步进入深部开采阶段，在获取矿产资源的同时，也伴随着大量的尾矿。目前我国有近万座尾矿库，尾矿积存总量超过80亿吨，尾矿库坝体的不良淤堵极易引发溃坝事故，由此导致库内尾矿浆、泥浆和水以泥石流的形式大量涌出，对下游居民的生命造成严重威胁，对周边环境造成毁灭性破坏，更将给国民经济带来无法估量的损失。因此，为保障尾矿库的安全稳定，对尾矿库淤堵进行有效清除是在尾矿库安全运营中的一个关键环节。
[0003]清淤技术普遍应用于实际工程应用中，特别是水利工程中，通过利用机械设备，将沉积的淤泥等杂物吹搅为浑浊的水状，并随着流水流走，从而起到疏通的作用。近年来，立足于实际生产需求，清淤排渗越来越多的应用于矿山尾矿库领域，随着选矿技术的提高，排入尾矿库的尾矿粒径越来越细，且细粒尾矿透水性差、固结难，导致尾矿库内浸润线高、坝面沼泽化等难题愈加突出，尾矿淤堵倾向逐步升高，现在急需解决在保障尾矿库内渗流场稳定性的情况下，对尾矿库进行清淤。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了种水
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气脉冲尾矿堆积清淤排渗装置及方法，能够有效对矿山尾矿库已发生淤堵进行清淤处理，从而降低坝体浸润线，保障浸润线处于安全范围内，保证尾矿库内渗流场稳定性，有效保障尾矿库安全稳定运行提供重要技术与装置支撑，具体包括：
[0005]一种水
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气脉冲尾矿堆积清淤排渗系统，包括：
[0006]脉冲控制器，所述脉冲控制器的第一输入端与变频水泵连接，所述脉冲控制器的第二输入端与空气压缩机连接，所述脉冲控制器的输出端安装脉冲管；
[0007]尾矿库，所述尾矿库内设置排渗管，所述排渗管设置在所述尾矿库底部且用于排出所述尾矿库内堆积的尾矿中的水分，所述脉冲管的工作段插进所述排渗管中；
[0008]所述脉冲管的工作段的侧壁上沿管身长度方向均匀分布多个脉冲孔；
[0009]其中，当所述脉冲控制器、变频水泵和空气压缩机同时工作时，所述脉冲孔冲出的流体对所述排渗管内的杂质进行冲刷且所述杂质经所述排渗管内冲刷排出。
[0010]优选的，相邻两个所述脉冲孔之间的距离为0.25m至0.5m之间。
[0011]优选的，在所述脉冲管的侧壁上且相邻两个脉冲孔之间设置动力孔，在所述脉冲管的外侧壁上且对应所述动力孔的位置安装叶轮，所述动力孔喷出的流体带动所述叶轮的扇叶转动，所述叶轮转动时，所述叶轮向所述排渗管中解堵剂。
[0012]优选的，所述叶轮包括转轴、安装环、扇叶、外环壳体；
[0013]所述安装环套设在所述转轴上，所述扇叶环周均匀设置在所述安装环的外侧壁上，所述扇叶原理所述安装环的一端安装在所述外环壳体的内壁上，所述扇叶、安装环和所述外环壳体为一体化设置；
[0014]所述外环壳体内设置环形内腔，所述环形内腔用于防治解堵剂；
[0015]所述外环壳体的外侧壁上设置有与所述环形内腔连通的洒水孔，所述洒水孔上设置球塞，所述球塞上设置回位弹簧，所述回位弹簧一端连接所述球塞，所述回位弹簧的另一端安装在所述环形内腔的内壁上；
[0016]当所述动力孔有脉冲流体冲出，所述扇叶带动所述外环壳体转动，所述球塞在离心力的作用下向远离所述转轴方向拉伸，所述球塞脱离所述洒水孔，所述解堵剂洒出，当所述动力孔未有脉冲流体冲出，所述回位弹簧带动所述球塞回位，所述洒水孔停止洒水。
[0017]优选的，所述解堵剂为酸化溶液。
[0018]一种水
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气脉冲尾矿堆积清淤排渗方法，应用于上述的水
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气脉冲尾矿堆积清淤排渗系统，包括下述步骤：
[0019]S1、启动空气压缩机；
[0020]S2、开启变频水泵，所述变频水泵的水经脉冲控制器流向脉冲管；
[0021]S3、待所述变频水泵开启一定时间后，开启脉冲控制器，所述空气压缩机压缩后的气体经所述脉冲控制器控制以脉冲方式向脉冲管输出，所述脉冲管内形成气液两相流；
[0022]此时，脉冲孔喷出的高压流体对排渗管的内壁进行冲刷；
[0023]其中，随着一个气压脉冲的结束，所述排渗管内的压力减小至液相平稳，淤堵随水流流出所述排渗管；
[0024]重复下一个气压脉冲，直至所述排渗管内的淤堵被全部清除。
[0025]优选的，所述S3的待所述变频水泵开启一定时间后，开启脉冲控制器包括：
[0026]待所述变频水泵开启2min至3min时间后，开启脉冲控制器。
[0027]优选的，当所述脉冲孔喷出的高压流体对排渗管的内壁进行冲刷时，动力孔喷出的高压流体带动所述叶轮转动，所述叶轮将设置在环形内腔中的解堵剂洒出。
[0028]优选的，所述脉冲控制器设定的脉冲周期为30min至50min。
[0029]优选的，所述排渗管内的淤堵被全部清除的判定规则包括：
[0030]判断所述排渗管排出的流水颜色，当流水颜色清澈，则判定所述排渗管内的淤堵被全部清除，否则，循环下一个气压脉冲并对所述排渗管内进行清淤。
[0031]上述技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：
[0032]通过采用气压脉冲控制，利用高压气体产生的气液两相流对淤堵排渗管道进行清淤，利用解堵剂酸化解堵，有效地恢复了排渗能力。本专利技术根据高压气体产生的巨大动能带动水流形成气液两相流，解决了排渗管道由于淤堵造成的排渗能力降低问题，有效地降低了浸润线。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
[0034]图1为本申请实施例所提供的系统示意图；
[0035]图2为排渗管内的结构示意图；
[0036]图3为脉冲管的截面示意图；
[0037]图4为叶轮的结构示意图。
[0038]附图标记：
[0039]1、变频水泵；2、脉冲控制器；3、尾矿库；4、尾矿；5、排渗管；6、空气压缩机；7、动力孔；8、脉冲孔；9、脉冲管；10、叶轮；11、外环壳体；12、球塞。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]除非另外定义，本专利技术使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水
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气脉冲尾矿堆积清淤排渗系统，其特征在于，包括：脉冲控制器，所述脉冲控制器的第一输入端与变频水泵连接，所述脉冲控制器的第二输入端与空气压缩机连接，所述脉冲控制器的输出端安装脉冲管；尾矿库，所述尾矿库内设置排渗管，所述排渗管设置在所述尾矿库底部且用于排出所述尾矿库内堆积的尾矿中的水分，所述脉冲管的工作段插进所述排渗管中；所述脉冲管的工作段的侧壁上沿管身长度方向均匀分布多个脉冲孔；其中，当所述脉冲控制器、变频水泵和空气压缩机同时工作时，所述脉冲孔冲出的流体对所述排渗管内的杂质进行冲刷且所述杂质经所述排渗管内冲刷排出。2.根据权利要求1所述的水
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气脉冲尾矿堆积清淤排渗系统，其特征在于，相邻两个所述脉冲孔之间的距离为0.25m至0.5m之间。3.根据权利要求2所述的水
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气脉冲尾矿堆积清淤排渗系统，其特征在于，在所述脉冲管的侧壁上且相邻两个脉冲孔之间设置动力孔，在所述脉冲管的外侧壁上且对应所述动力孔的位置安装叶轮，所述动力孔喷出的流体带动所述叶轮的扇叶转动，所述叶轮转动时，所述叶轮向所述排渗管中解堵剂。4.根据权利要求3所述的水
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气脉冲尾矿堆积清淤排渗系统，其特征在于，所述叶轮包括转轴、安装环、扇叶、外环壳体；所述安装环套设在所述转轴上，所述扇叶环周均匀设置在所述安装环的外侧壁上，所述扇叶原理所述安装环的一端安装在所述外环壳体的内壁上，所述扇叶、安装环和所述外环壳体为一体化设置；所述外环壳体内设置环形内腔，所述环形内腔用于防治解堵剂；所述外环壳体的外侧壁上设置有与所述环形内腔连通的洒水孔，所述洒水孔上设置球塞，所述球塞上设置回位弹簧，所述回位弹簧一端连接所述球塞，所述回位弹簧的另一端安装在所述环形内腔的内壁上；当所述动力孔有脉冲流体冲出，所述扇叶带动所述外环壳体转动，所述球塞在离心力的作用下向远离所述转轴方向拉伸，所述球塞脱离所述洒水孔，所述解堵剂洒出，当所述动力孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹升华，董福松，陈勋，邵亚建，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：