膏体充填工业泵
矿井充填技术于20世纪80年代初起源于德国,其膏体充填系统成功运行了1O年并申请了专利,随后普鲁萨格金属公司向世界转让和提供技术服务并便该系统迅速在美国、加拿大、澳大利亚和南非等许多国家得到应用、在巴德格隆德矿膏体充填系统正式投产5年后,我国经过大量的工作已取得重大进展、建成了金川膏休泵送充填系统和铜绿山膏体泵送充填系统。
21世纪中国煤矿发展膏体充填的根本目的是借助这种特殊的开采方法解放建筑物下、铁路下、水体下和承压水上（简称三下一上）压煤,提高煤炭资源采出率,控制地表沉陷,保护矿区生态环境和地表建（构）筑物不受或少受开采损害,实现煤矸石等固体废物资源化利用。煤矿膏体泵送充填开采技术的概念是把煤矿附近的煤矸石、粉煤灰、炉渣、劣质土、城市固体垃圾等固体废物在地面加工成无临界流速、不需脱水的膏状浆体,通过管道或充填泵输送到井下,适时充填采空区的采矿方法。
2、充填工艺
根据矿山实际条件，充填站布置在充填井附近，充填设施主要有地面充填料浆制备站、输送管路等。根据采矿要求，每年需要充填料浆约2.16万m3，日平均需充填料浆100m3/d。
3、充填料浆制备工艺
设计采用立式砂仓+搅拌桶的工艺方案。选厂产出的尾砂直接送至充填制备站的立式砂仓，尾砂在砂仓中进一步沉降压缩；尾砂胶结充填时，经高压气、水造浆后自流入搅拌桶，水泥仓中的散装水泥经螺旋输送机送到搅拌桶中，按一定比例与尾砂浆充分搅拌均匀，形成重量浓度70%左右的充填料浆，然后通过充填管道自流输送至充填作业面；全尾砂充填时，造浆后的尾砂进入搅拌桶搅拌，重量浓度达到70%左右，再经充填管道自流输送至充填作业面。充填工艺流程见图。
充填工艺及充填制备站的设计
图 立式砂仓+搅拌桶充填工艺流程图
4、充填设施
（1）砂仓
日需充填量为100m3，设立圆形立式沙仓1个，仓体φ5m，高度15m，容积300m3，约为日平均充填量的3倍。砂仓底部设有造浆系统，高压水、气通过底部环管上的喷嘴使沉淀的尾砂松动、流态化，出矿管道上设有浓度、流量监测仪表。砂仓溢流水自流进入选厂生产循环水系统。
（2）水泥给料系统
充填用水泥为散装水泥，由气卸散装水泥罐式汽车运至充填站。通过散装水泥罐车的自带风力系统，将水泥送入水泥仓；设圆形立式水泥仓1个，仓体φ3m，高度6m，容积为40m3，总容积满足5天的日平均水泥用量。仓底为锥体，设有插板式闸门、螺旋输送机、电子秤等。为了防止水泥在仓内集块或挂壁，于仓体内壁装有一圈风力松动喷嘴，卸料口上侧壁安装仓壁振打器。
（3）搅拌系统
设φ2600×3000mm型搅拌桶1个，设置在制备站的1层，按充填工作要求将一定配比的水泥和尾砂浆充分搅拌均匀。搅拌桶关键技术指标：搅拌器结构采用双层折叶式(θ=45°)开启涡轮结构，叶片材料钼铬合金，叶片直径850mm，叶片厚度10mm，叶片数6×2，上层叶轮高度200mm，下层叶轮高度170mm，上、下层叶轮距搅拌桶桶底高度分别1600mm和600mm；搅拌轴采用45号钢材料，直径80mm；电机型号Y3115-6，功率75kW，搅拌转速240rpm；搅拌桶上部应设立捕尘设施。
（4）充填管道
设计充填管道共1条，通过回风斜井(XJ1)敷设到井下，将充填料浆输送至充填作业面。充填固定管采用φ170×10mm高锰钢橡耐磨复合管，井下移动管采用DN100焊接钢管或高密度聚乙烯管道。管道上装有压力表，监测数据信号传送到地面充填站控制室。
（5）事故沉砂池
设1座规格(长×宽×高)15×10×3m事故沉砂池，供事故时砂仓放矿。
（6）造浆泵房
在砂仓底层内设G40-2造浆泵2台(1用1备)，性能参数：Q=12m3/h，H=4m，N=5.5kW。
（7）冲洗水仓
在砂仓底层设水仓规格为φ2000×1000mm，用于充填结束前充填管道的冲洗。
（8）空压机室
膏体充填工业泵设在砂仓底层内设空压机1台，用于充填过程中提供造浆压缩空气。空压机性能参数：Q=7～9 m3/min，N=55kW；储气罐1台，φ1000mm。
（9）泄水孔及钢溜井
浆砌石隔墙，厚度5m-6m，隔墙下部留设Ф100PVC泄水孔，滤水口外包三层土工布，外倾5%，间距1.0 m×1.0m，泄水孔一端进入滤水层，一端露出挡墙200mm左右。钢溜井顶部设置500mm×500m格筛。
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