新型充填風(fēng)動攪拌噴頭在生產(chǎn)中的應(yīng)用

陳慶甲 吳則蛟

萊鋼集團(tuán)魯南礦業(yè)有限公司井下開采設(shè)計年產(chǎn)能力100萬噸，日充填868.3m3，充填系統(tǒng)采用臥式濕尾砂加膠固粉充填工藝，將來自選礦車間尾礦經(jīng)過沉淀增加濃度至70%，經(jīng)壓風(fēng)系統(tǒng)噴頭攪拌均勻后進(jìn)入充填管道充填礦房，充填噴頭在臥式沙倉內(nèi)12*13陣列均勻布置。在充填過程中經(jīng)常出現(xiàn)沙倉內(nèi)攪拌不均勻，尾砂沉淀造成沙倉下料口堵塞無法繼續(xù)充填，對生產(chǎn)造成很大影響。

一、舊式風(fēng)動攪拌噴頭存在的不足

目前，充填攪拌用風(fēng)動噴頭普遍使用的是彈簧閥芯式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)圖如圖一所示， 1、連接頭 2、閥芯 3、彈簧 4、閥體

圖一 舊式風(fēng)動噴頭外觀結(jié)構(gòu)圖

工作原理：工作時壓風(fēng)從連接頭1左風(fēng)口進(jìn)入，在風(fēng)壓作用下壓縮彈簧4使閥芯在閥體內(nèi)緩慢移動，當(dāng)閥芯2上的風(fēng)孔與閥體上的通風(fēng)孔在同一位置時壓風(fēng)從閥體4排入攪拌池進(jìn)行攪拌；停止時在彈簧力作用下，閥芯復(fù)位將風(fēng)孔關(guān)閉防止尾砂進(jìn)入閥體造成堵塞。

這種風(fēng)動攪拌噴頭在使用過程中存在如下問題：閥體4上的四個風(fēng)孔由于長時間充填于尾砂磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致尾砂從此孔進(jìn)入閥芯造成堵塞，閥不能正常工作；彈簧平凡動作疲勞后無法正常復(fù)位，導(dǎo)致噴頭失效無法正常動作；閥芯及閥體磨損消耗量大，維護(hù)成本高。

二、新型風(fēng)動攪拌噴頭結(jié)構(gòu)及工作原理

針對上述存在的問題對噴頭進(jìn)行改進(jìn)，主要從兩方面著手，一是采用四噴頭組合來替代單一閥體噴頭；二是采用膜片結(jié)構(gòu)氣態(tài)彈簧。新式噴頭主要由四個小噴頭及噴頭座組成，其外觀結(jié)構(gòu)（圖二）；噴頭結(jié)構(gòu)圖（圖三）。 1、o型密封圈 2、連接件 3、十字開槽膠墊 4閥體

圖三、噴頭結(jié)構(gòu)圖

工作原理：工作時，壓縮空氣經(jīng)過閥體中心風(fēng)孔通道到達(dá)四個噴頭連接件風(fēng)腔，在風(fēng)壓作用下打開橡膠墊十字槽，壓力風(fēng)到達(dá)閥體中間風(fēng)腔，開始攪拌，停止時，橡膠墊密閉，噴氣閥停止工作。噴頭與噴頭座之間采用0型密封圈密封。

三、新型風(fēng)動攪拌噴頭的使用效果

萊鋼集團(tuán)魯南礦業(yè)公司于2011年5月在臥式沙倉南倉進(jìn)行試驗使用新式噴頭248個，共充填34510 m3，充填效果良好，很好的解決了原來無法攪拌均勻現(xiàn)象，同時原噴頭每兩月更換一次，現(xiàn)在近一年的使用期間共更換21個，生產(chǎn)成本大大降低。因此，新型風(fēng)動攪拌噴頭在采礦充填系統(tǒng)中對于提高充填效率，降低勞動強度及減少企業(yè)生產(chǎn)成本上有很好的效果，值得進(jìn)行推廣實施。