某矿全尾矿胶结充填材料和充填工艺选择_段进超

水泥、粉 煤 灰 输 送 系 统 及 搅 拌 和 控 制 系 统 与 立 式砂仓相同。
卧式砂仓工艺的优点是质量浓度可控程度较 高 ，有 利 于 提 高 充 填 质 量 浓 度 。 缺 点 为 ：汽 车 运 输 滤 饼 会 造 成 沿 途 的 环 境 污 染 ，且 尾 砂 输 送 成 本 较 高 ，工 艺流程较复 杂，管 理 难 度 相 对 较 大，同 时 充 填 成 本 较高。
１ 充 填 材 料
设计采用全尾砂胶结充填。与分级尾砂相比， 全 尾 砂 中 细 泥 含 量 高 、渗 透 性 能 差 ，而 且 尾 砂 残 留 硫 含量高、粘性大，输 送 与 搅 拌 困 难，其 充 填 性 能 和 充 填质量需要进行研究和攻关。该矿已委托科研单位 进行了科研攻关，开 展 了 大 量 室 内 试 验 和 现 场 半 工 业试验，解决了新桥 矿 全 尾 砂 用 于 井 下 充 填 的 关 键 技术问题。
段 进 超 ： 某 矿 全 尾 矿 胶 结 充 填 材 料 和 充 填 工 艺 选 择
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输 送 成 本。 工 艺 流 程 较 简 单，容 易 管 理，充 填 能 力 大，充填成本较低。
图 １ 全 尾 砂 立 式 砂 仓 胶 结 充 填 工 艺 流 程
３．２ 卧 式 砂 仓 充 填 工 艺 方 案 卧式砂仓胶结充填工艺是压滤后的全尾砂滤饼
加强平巷掘进的技术组织管理也是提高掘进速 度与工效的重要措施之一。掘进所装备的机械化程 度愈高，要求组 织 管 理 水 平 也 就 愈 高。 操 作 维 修 人 员要进行严格的 技 术 培 训，提 高 技 术 水 平。 实 行 包 机 到 人 ，不 允 许 未 经 考 核 合 格 的 人 员 操 作 设 备 ，建 立 和健全设备维修机 构，严 格 组 织 管 理 设 备 维 修 与 保 养 工 作 ，保 证 设 备 正 常 完 好 使 用 。
水 泥 、粉 煤 灰 等 胶 结 料 用 散 装 罐 车 运 输 ，通 过 压 气 卸 入 立 式 水 泥 仓 内 和 粉 煤 灰 仓 内 ，经 仓 底 插 板 阀 、 星 形 给 料 机 和 冲 板 流 量 计 ，根 据 充 填 配 比 要 求 ，经 计 量后通过单螺旋输送机输送至同一个搅拌桶内。通 过 计 量 后 的 高 位 水 池 中 的 充 填 用 水 ，加 入 搅 拌 桶 中 。
（质量浓度 ８０％ 左 右）通 过 汽 车 运 送 至 充 填 站 的 卧 式砂仓内，用抓斗将 卧 式 砂 仓 内 的 滤 饼 抓 入 砂 仓 边 的中间料斗后给至 皮 带 机，由 皮 带 机 再 向 高 浓 度 搅 拌槽给料，胶结料经 立 式 水 泥 仓 底 部 设 置 的 双 管 螺 旋 给 料 机 ，按 充 填 强 度 的 配 比 向 搅 拌 桶 给 料 ，搅 拌 好 的充填料浆经过充填管道下放至井下采空区充填。
（１） 可 与 江 砂、磷 石 膏 充 填 兼容； （２）质量 浓 度 容 易 控 制，充 填 过 程 较 直 观 ，利 用 率 高 。
（１）初 期 投 资 较 大 ； （２）与 江 砂、磷 石 膏 充填不 兼 容，需 要 另 外建设堆场； （３） 放 砂 质 量 浓 度 容易波动； （４） 砂 仓 工 程 量 相 对较大，砂 浆 浓 度 控 制稍难。
或薄层软硬岩互层结构（Ⅲ级围岩），毛洞跨度 Ｂ≤５ ｍ 的工程，喷射混凝土 厚 度 ８０～１００ ｍｍ，或 者 进 行 锚喷联合支护，喷射混凝土厚度５０ｍｍ，设置 １．５～ ２．０ｍ 长 的 锚 杆，网 度 １．０ ｍ×１．０ ｍ。 毛 洞 跨 度 ５＜Ｂ≤１０ ｍ 的 工 程，喷 射 混 凝 土 厚 度 １２０～１５０ ｍｍ，必要时，配置钢 筋 网；或 进 行 锚 喷 联 合 支 护，喷 射混凝土厚度８０～１００ｍｍ，设置２．０～２．５ ｍ 长的 锚 杆 ，网 度 １．０ ｍ×１．０ ｍ，必 要 时 ，配 置 钢 筋 网 。 喷 射混凝土的设计强度不应 低 于 Ｃ１５；喷 射 混 凝 土 １ｄ 龄期的抗压强度不应低于５ ＭＰａ。喷射混凝土的体 积密度可 取 ２２００ｋｇ／ｍ３。 喷 射 混 凝 土 与 围 岩 的 粘 结强度：Ⅰ、Ⅱ级围 岩 不 应 低 于 ０．８ ＭＰａ，Ⅲ 级 围 岩 不应低于０．５ ＭＰａ。 喷 射 混 凝 土 支 护 的 厚 度，最 小 不应低于 ５０ ｍｍ，最 大 不 宜 超 过 ２００ ｍｍ。 含 水 岩 层中 的 喷 射 混 凝 土 支 护 厚 度，最 小 不 应 低 于 ８０ ｍｍ。喷射混凝土的抗渗强度不应低于０．８ ＭＰａ。 ２．４ 加 强 施 工 组 织 管 理
立式砂仓工艺和卧式砂仓工艺主要优缺点比较 见 表 １。
通过 以 上 综 合 分 析 比 较，新 桥 全 尾 砂 胶 结 充 填 系统设计推荐采 用 工 艺 简 单、成 熟 可 靠、管 理 方 便、 对环境影响 较 小、经 营 费 较 低 的 方 案，即 立 式 砂 仓 方案。
４ 结 论
（１）某 地 采 矿 山 设 计 对 采 空 区 进 行 充 填 处 理 ，
综合 考 虑 井 下 开 采 的 充 填 需 要，同 时 为 选 厂 寻 找 出 路 ，矿 山 设 计 将 尾 砂 充 填 到 井 下 ，对 地 下 开 采 的 采空区进行全胶结充填处理。此充填工艺可以解决 充 填 材 料 的 来 源 问 题 ，降 低 充 填 成 本 ，且 最 大 限 度 地 降低尾砂地面堆放 带 来 的 环 境 问 题，实 现 创 建 绿 色 矿山的目标。因此设计以选厂尾砂作为充填骨料的 全尾砂胶结充填系统。
（１）生 产 环 节 较 多， 管理相对复杂； （２） 汽 车 运 输 尾 砂 对环境影响较大； （３） 前 期 土 建 工 程 量 大 ，占 地 较 大 ； （４）生 产 环 节 多，生 产 人 员 较 多、成 本 高 、运 行 费 用 高 。
以选厂尾砂为充填 骨 料，选 用 添 加 粉 煤 灰 的 普 通 水 泥 全 尾 砂 胶 结 充 填 工 艺 。 胶 凝 材 料 选 用 普 通 ４２５ 硅 酸盐水泥，添加粉煤 灰 以 消 除 残 留 硫 对 水 泥 全 尾 砂 胶结充填体的破坏作用。
根据当 地 材 料 供 应 条 件，胶 结 材 料 选 用 普 通 ４２５硅酸盐水泥。根据科研 成 果，拟 添 加 粉 煤 灰，利 用其多孔 特 性 为 易 膨 胀 的 含 硫 胶 结 体 提 供 适 当 空 间，以保证充填 体 的 完 整 和 强 度。 粉 煤 灰 来 自 火 力 发电厂。
某矿５ａ后 全 部 转 入 地 下 开 采，采 矿 方 法 采 用 充填采 矿 法。 按 照 井 下 １１００ｋｔ／ａ 生 产 能 力 的 要 求 ，年 需 充 填 体 积 为 ２８．７２×１０４ ｍ３／ａ。 按 每 年 工 作 ２００ｄ，每 天 二 班 ，每 班 ８ｈ。 实 际 日 充 填 时 间 按 １２ｈ 计算，某矿日需充填砂浆 量 为 １５９２ ｍ３／ｄ，需 要 的 充 填 料 制 备 能 力 为 １３２．７ ｍ３／ｈ。
０ 前 言
２ 充 填 能 力
某矿 为 提 高 选 矿 综 合 回 收 率，主 要 是 提 高 全 铁 的综合回收率，同时 为 集 团 公 司 提 供 高 品 质 的 硫 精 矿，需增加选硫工 艺，以 提 高 硫 精 矿 的 精 矿 品 位，因 此新建一个５０００ｔ／ｄ规模 的 选 厂，产 品 方 案 为 铜 精 矿和硫精矿，选 硫 后 的 尾 砂 需 要 进 行 处 理。 然 而 该 矿原设计尾砂全部 作 为 化 工 厂 的 原 料，因 此 没 有 建 设尾砂库，现有矿区 范 围 内 也 没 有 合 适 的 干 排 尾 砂 场 地 ，尾 砂 处 理 成 本 较 高 。
面布眼采用四眼 桶 式 掏 槽，选 择 Φ３８～４２ ｍｍ 的 一 字型合金钻头，孔深２．４ｍ 左右，４ 个桶形掏槽孔中 间布设补 偿 孔，补 偿 孔 的 数 目 根 据 岩 石 硬 度 确 定， ｆ＝２～３ 的 页 岩 可 不 布 设 补 偿 孔，ｆ＝１０～１４ 的 灰 岩 布 设 １～２ 个 补 偿 孔 ，特 别 硬 的 硅 化 灰 岩 可 增 加 到 ２～３ 个 补 偿 孔，日 安 排 ２ 个 作 业 循 环，掘 进 爆 破 率 超过９０％，单个作 业 循 环 掘 进 进 尺 达 ２ ｍ 以 上，掘 进效率显著提高。
ＩＣＳＮＳ Ｎ４３ １－６７１１３４－７２／９Ｔ０Ｄ０ Ｍｉｎ采ｉｎ矿ｇ 技Ｔｅ术ｃｈ ｎｏｌ第ｏｇ１ｙ３，卷Ｖｏ ｌ．第１３１，Ｎ期ｏ．１ ２０Ｊａ１ｎ３．年２０１１３月
某矿全尾矿胶结充填材料和充填工艺选择
段进超
（长沙有色冶金设计研究院有限公司， 湖南 长沙 ４１００１１） 摘 要 ：为 解 决 选 矿 尾 砂 的 流 向 问 题 和 井 下 充 填 材 料 的 来 源 问 题 ，某 矿 设 计 以 选 厂 尾 砂 作 为 充 填 骨 料 的 全 尾 砂 胶 结 充 填 系 统 ，通 过 工 艺 比 较 ，采 用 添 加 粉 煤 灰 的 普 通 水 泥 全 尾 砂 胶 结 充 填 工 艺 ，充 填 系 统 设 计 推 荐 采 用 立 式 砂 仓 工 艺 方 案 。 关 键 词 ：全 尾 砂 胶 结 充 填 ；充 填 系 统 ；充 填 材 料 ；充 填 工 艺 ；立 式 砂 仓
表 １ 立 式 砂 仓 方 案 和 卧 式 砂 仓 方 案 优 缺 点 比 较
项目
优点
缺点
立式砂 仓方案
卧式砂熟，大 大 降 低了 全 尾 砂 压 滤 费 用，运 行 费 用低； （２）生 产 环 节 少 ，管 理 较 简 单 ； （３）采 用 泵 送 尾 砂，对 环 境 影 响小； （４）供 砂 系 统 封 闭，自 动 化 程 度高； （５）充 填 站 场 地 对 地 形 要 求 不 高，占 地 少，生 产 环 节 少、操 作 方便； （６）维 护 简 单、维 护 费 用 低，操 作 人 员 少 、成 本 较 低 。
（２）按 井 下 １１００ｋｔ／ａ的 生 产 能 力 要 求 ，计 算 可 得：日需充填砂浆量为１５９２ ｍ３／ｄ，需 要 的 充 填 料 制 备 能 力 为 １３２．７ ｍ３／ｈ。