张旭飞
山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿 山东莱州 261441
一、现状描述
随着焦家矿区采矿进度的向下延伸，现阶段已回采至-670m中段一分巷，充填倍线进一步缩小，经计算充填倍线已小于2。随之带来的问题是：深部区域尤其是-630m中段及以下充填压力显著增大，充填料浆流速快，充填过程多次出现破管爆管现象。既耽误了充填的正常进行，威胁了作业人员的安全，又对管路维修更换以及尾砂清理造成了困难。因此充填压力过高已成为目前制约深部正常生产作业的一大难点，如何合理地建造减压系统是目前亟待解决的问题，放眼未来，这也是未来矿山长远发展务必要解决的问题。
通过减压系统的建设，对深部充填压力进行有效的控制，达到正常管路承受压力的范围。尽可能地简化系统，操作和管理方便，减少维修工作量，且作业时系统无需人工一直检测，运行成本低廉，会取得不错的经济效益。具有较高的可行性及实用性。
二、方案措施
主体内容：初次尝试在-270m中段一分巷建造减压系统，结果显示入料口压力较小，而在-630m中段及以下压力过大；第二次尝试在-510m中段二分巷建造减压系统，结果显示入料口压力过大，而在-630m中段及以下压力正常；后经多次尝试最终确定在-330m中段三分巷建造减压系统，经过试验测试，结果显示入料口及-630m中段及以下压力均在正常范围。
减压系统主要包括减压罐、充填进料管路、连接减压进出口端的短接、法兰、减压圆铁板、内部过滤网、充填出料厚壁管路、进料端压力表、出料端压力表等。
主要创新点：减压罐用废旧的马尔斯泵隔离罐改造，罐内正对进料端处有直径30cm的圆铁板，焊接固定在入料口处，腔内含有过滤网，可以过滤料浆中的大颗粒杂质。装设减压罐后，出口管路的流量脉动明显削弱。在工作腔的吸液过程，管路流量缓慢增大。这是因为当入料端瞬时流量大于平均流量时，使进料管中流速增大，惯性水头和流动阻力损失均增大，引起工作腔内压力升高。罐内气体被压缩，体积减小以储存一部分液体，使排出管中的流量增加较少。这样，通过罐内气体的压缩，就适时地调节了进料管的流量变化。整个工作循环中，管路承受压力明显减小，虽然吸液的全部过程中，工作腔内的流量特性并不改变，但是管路承受的压力却减小了。
三、示意图
现场图片
四、效益或效果
减压系统建造成功后，经过多次充填实践，减压效果明显，大大减少了以往深部充填破管现象，减少了清理次数和维修难度，增大了作业人员的安全系数，创造了可观的经济效益和安全效益。
建成减压系统后每年减少破管100余次，减少C料浪费约100吨，同时减少人工维修费用、清理费用，合计约100吨×430吨/元+120元/米×3000米+70元/立方×1100立方=48万元/年。加上耽误生产造成的经济损失，产生的经济效益总计约100万元/年。随着采矿重心的下移，经济效益将不断增大。
论文作者:张旭飞
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
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