金川二矿区充填工艺优化及效益评价_贺发运
金川集团公司井下废料人工搅拌混凝土打底回填采空进路项目的应用和效益分析
金川集团公司井下废料人工搅拌混凝土打底回填采空进路项目的应用和效益分析本文介绍了金川集团公司二矿区充分利用井下掘进、返修生产的毛石以及接顶充填过程中溢流出的砂浆等废料经过添加水泥、铲运机搅拌、人工振捣等工艺过程将废料混合料浆回填至采空进路的试验工艺、效果和产生的经济效益。
此工艺具有安全可靠、操作简单、方便可行，效益显著等特点，目前已在二矿区所属各机采盘区广泛推广应用。
标签：井下废料搅拌打底回填应用和效益分析1废料回填工艺的回顾简述1995年，二矿区曾就当时的条件和实际进行了井下毛石回填的试验工作。
该工艺的方法是：在打完底的进路中，用928铲运机把毛石铲到半砖墙内（打底前只砌2m高的砖墙），然后由人工装上架子车送至掌子头，后退式堆积。
这种回填办法由于效率低下而被淘汰。
随之在上述基础上又发展演变成：把半砖墙往里移10m左右，进路口至半砖墙间用矿石垫成斜坡，直接利用LF-4.1铲运机把毛石铲运至掌子头，后退式堆积，堆积高度一般在1～1.5m。
这种回填办法发挥不了铲运机的功效，回填效率仍很低，回填量不大。
为了充分发挥铲运机的效率，增加回填量，从2010年4月开始，二矿区首先在1138分段Ⅳ盘区四分层的45#、7#、22#、9#进路和1218分段Ⅰ盘区三分层的25#进路进行了毛石加水泥搅拌直接打底回填采空进路的试验工作，取得了较好的社会效益和经济效益。
2井下废料搅拌打底回填采空进路的技术工艺搅拌回填，简单地说就是：在废料中加入一定量的水泥和适量水，利用928铲运机将这些混合物搅拌均匀后，按照要求和步骤直接回填到未进行打底充填的采空进路中，再用振动棒把混合物料浆振捣密实，使之形成具有符合强度要求的人工砼。
2.1搅拌回填的原则废料加水泥和适量水搅拌回填所形成的人工砼假顶，应能满足整体性好、龄期28天砼块的单轴抗压强度不小于5MPa、不产生脱层的要求，以保证下一分层回采中作业人员和设备的安全。
2.2搅拌回填进路的选择搅拌回填打底进路必须经负责技术的生产科批准并选择在盘区上、下分层能实现交错布置的部位，不能与分层联络道、分层道等服务时间较长的工程重合。
金川二矿区深部采矿回采进路布置与回采顺序优化研究
金川二矿区深部采矿回采进路布置与回采顺序优化研究金川镍矿区是我国三大资源综合利用基地之一，是国内最大的镍、钴、铂等有色金属生产基地。
金川二矿区的矿体赋存于岩体稳定性差的高应力地层中，开采条件差。
如何更为有效地维护二矿区下向进路胶结充填采矿法充填体的稳定性，一直是矿山生产实践中需要解决的重要技术难题。
作者结合矿山重大技术攻关课题的研究任务，采用理论分析与有限差分法相结合的方法，对充填体进路的应力分布，以及回采进路的布置与回采顺序变化对充填体稳定性产生的影响等技术问题，进行了较为系统地研究。
得出的主要结论如下：（1）根据二矿区的回采进路的结构参数，进行了下向进路承载层稳定性研究分析，建立了下向进路充填体的两种力学模型——“简支梁模型”和“薄板结构模型”。
进一步地，应用模型分析了回采胶结充填进路的应力分布规律。
这对于假顶结构参数设计的实践，具有一定的理论指导意义。
（2）在地质条件，进路结构参数以及充填材料力学性质相同的情况下，采用FLAC<sup>3D</sup>数值分析软件，模拟分析了上下分层回采进路布置方式的变化，对采场结构及充填体稳定性产生的影响。
结果表明：与上下分层进路相互平行布置的方式相比，采用上下分层进路垂直交错布置的方式，更有利于改善充填体的应力分布状态，有利于控制充填体及围岩的位移变形。
（3）在进路布置方式的相同的情况下，分析了同一分层中不同的回采顺序，对矿岩和充填体中的应力、位移及其塑性区分布等指标产生的影响。
结果表明：采用从中央至两翼的回采顺序，通过改善矿岩及充填体中的应力分布状态，减小介质的位移及介质中塑性区的分布范围，有利于维护采场结构与充填体的稳定。
得出的上述结论，对于提高二矿区采场结构与充填体的稳定性，减少矿石的损失量，具有一定的工程应用价值。
金川二矿区采矿方法及深部开采工艺的改进
金川二矿区采矿方法及深部开采工艺的改进
李爱民
【期刊名称】《中国矿山工程》
【年(卷),期】2005(034)006
【摘要】介绍金川矿山几种主要采矿方法的演变过程,通过综合比较分析,结合目前深部开采面临的问题,对二矿区850中段开采有关问题进行了探讨,提出了相关的建议,可供今后在工作中参考.
【总页数】6页(P5-10)
【作者】李爱民
【作者单位】金川集团有限公司规划发展部,甘肃,金昌,737100
【正文语种】中文
【中图分类】TD853.392
【相关文献】
1.金川二矿区深部开采稳定性分析和采矿设计优化研究 [J], 蔡美峰;孔广亚
2.模糊数学在金川二矿区采矿方法优选中的应用 [J], 张小义;张红军
3.深部矿山采矿方法和开采工艺的基本发展趋势 [J], 胡爱华;王维德
4.金川二矿区深部开采充填管路设计优化 [J], 张丰田;郭慧高;赵崇武;陈仲杰;李凤;王登玉
5.金川二矿区深部巷道支护稳定性数值模拟研究 [J], 王贤来;崔继强;张鹏强;赵兴东
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金川二矿区2～#矿体F_(17)以东矿山开拓系统及采矿工艺优化
金川二矿区2～#矿体F_（17）以东矿山开拓系统及采矿工艺优化金川公司二矿区2<sup>#</sup>矿体F<sub>17</sub>以东矿山是金川公司在实施资源控制战略,巩固自有矿山基础性地位,加快自有矿山建设的过程中,提出并开始建设的第一个矿山。
随着金川集团公司发展战略的确定和发展目标的不断提高,公司对F<sub>17</sub>以东矿山建设项目的要求越来越高,金川公司2002年生产经营计划中明确了公司对F<sub>17</sub>以东矿山建设的总体要求,即:F<sub>17</sub>以东矿山2004年底基本建成投入生产,2005年形成一定的生产能力。
意味着,F<sub>17</sub>以东矿山要比原设计建设工期提前一年建成投产。
1、本文通过对原设计中的开拓系统进行优化,将原设计中用于运送材料,兼作行人的1150m中段改为主运输中段,在1150m中段增加两条100m的集中溜井,避免采场内施工和使用高位溜井（130m）,采场内设脉内短溜井、脉外短溜井、脉外进风井。
确定了原设计中的1050m主运输中段分前期和后期建设方案,实现了提前投产,提速建矿。
将原设计动力系统中的供风、供水由46行副井安装改为从地表打一条钻孔到井下进行安装,解决了由于副井安装滞后带来的井下动力供应问题。
2、通过对原设计中的采准方案进行优化,将原设计中的上盘采准方案改为下盘采准方案,减少基建工程量6613m<sup>3</sup>,节约基建投资682万元。
在主运输水平巷道均采用沿脉加穿脉的布置形式,沿脉巷道中用单线加错车道的形式取代沿脉双线布置,节省了基建工程量,缩短了基建工期。
3、通过对下向六角形高进路机械化胶结充填采矿法中六角形的形成过程进行研究,加大了首采分层的进路断面规格,改首采分层全面回采为隔一采一,提高了回采效率,加快了采场的转层,有利于矿山生产能力的提高。
金川公司二矿区流体和细粒散体钻孔输送技术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关键 词 ： 下矿 山 ； 地 流体 和散 体 ； 孔输 送 钻
地 下 矿床 开 采 时 ， 般从 地 表 向地 下 掘进 一 系 一
下生产 用 水和 压风 、 下污 水 、 井 井下 混凝 土 支 护用 砂 石等 。
２ １ 充填 料 浆输送 ．
体的方式存在较多弊端。因此 ， 山的设计 、 矿 施工、 科研 、 管理人员在长期 的生产实践 中进行 了有益探
索， 改用钻孔垂直输送流体或散体 ， 取得 了明显的经
济 效益 。
管存在一些弊端 ： 第一 ， 金川充填料浆中棒磨砂对钢 管管壁磨损快 ， 管壁磨透后往往造成漏浆 ， 若充填工 不能及 时 发现 并停 止充 填 ， 造成 大量 跑浆 ， 重影 会 严 响生产 ， 甚至造成局部系统瘫痪 ； 第二 ， 井筒 中检查 、
列井巷通达矿体 ， 形成提升 、 运输 、 通风 、 排水 、 供水、
动力 供应 （ 电和 压 气 ） 和充 填 等 系 统 。 其 中 充 填 料
浆、 供水 、 排水 、 压气、 细粒砂石等流体或散体主要通 过井 筒或 斜坡 道送 达地 下 或 由地下输 送 到地 表 。金
川 二矿 区 由于地应 力 大 、 岩破 碎 、 体 埋 藏 深 、 矿 矿 生
金 川 公 司 二 矿 区 流 体 和 细 粒 散 体 钻 孑 输 送 技 术 Ｌ
贺发 运
（ 金川镍钴研究设计 院矿山分院， 甘肃 金 昌市
摘
７７０ ） ３ １０
要： 以甘 肃 省金 川 集 团有 限公 司二 矿 区为例 ， 绍 了高应 力破 碎 矿岩 条件 下大型 深部 介
地 下矿 山高浓度 充填 料 浆 、 井下 生产 用水 和压 风 、 下污 水 、 下 混凝 土 支 护 用砂 石 等 流 井 井
煤矸石充填
煤矸石充填技术方案一、煤矸石充填意义：⒈可以实现煤矸石不升井，减少运输费用，减少地面占地和环境污染。
⒉煤矸石充填采空区实现以矸换煤，可以减少地表下沉，使对土地和建筑物的破坏降到最低，减少赔偿费用。
⒊煤矸石充填采空区，减少对顶底板破坏，从而减少顶底板水的涌出，降低回采工作面水患威胁、提高回采效率、提高煤质和降低排水费用。
⒋煤矸石充填采空区，将采空区底板覆盖上密实的充填体，减少瓦斯涌出，保证回采快速、安全。
⒌煤矸石充填采空区，将靠近留巷段的采空区充实，可以保证充填留巷效果，降低留巷费用。
从而实现无煤柱开采，提高煤炭资源回收率，减少巷道掘进量，缓解采掘接续紧张。
⒍更有利于分储分运效能的发挥，有利于单轨吊系统的运行和彻底消灭井下地轨。
⒎成熟、高效的充填技术可为受水害威胁的后组煤开采打下坚实的基础。
二、煤矸石充填方式的选择：㈠泵送膏体充填方式：⒈国外膏体充填：膏体充填技术在国外金属矿山已经有20多年的发展历史。
世界上首次膏体充填试验是1979年在德国格伦德铅锌矿进行的。
试验成功以后，膏体充填技术在澳大利亚、奥地利、加拿大、英国、摩洛哥、葡萄牙、俄罗斯、南非、美国等国家的金属矿山得到了推广应用。
⒉国内膏体充填：⑴“八五”、“九五”期间，甘肃金川有色金属公司与北京有色冶金设计研究总院合作，利用国家重点科技攻关项目“全尾砂膏体泵送充填工艺及其设备研究”，在金川二矿区建成了我国第一条主要利用洗选尾砂、棒磨砂和粉煤灰的膏体充填工艺系统，其中，水泥浆独立泵送，在井下离充填点20-30m处与集料膏体浆液混合，与水泥浆混合后的膏体充填料浆重量浓度为82%，水泥用量平均280kg/m3，充填体最终抗压强度大于4MPa。
该套膏体充填工艺系统采用德国施维英公司生产的KSP-140HDR矿用充填泵，泵送压力13MPa，充填能力100m3/h，利用自制的双轴连续搅拌机制浆，由美国霍尼韦尔公司生产的TDC-3000型工业集散控制系统实现了计算机控制。
金川二矿区下向分层采矿充填体力学行为及其作用的研究
金川二矿区下向分层采矿充填体力学行为及其作用的研究金川二矿区是金川集团最大的主力矿山,为了在矿岩稳固性差且地应高的采矿环境下安全有效回收宝贵资源,二矿区采用机械化下向分层水平进路胶结充填采矿法开采。
多年的生产实践证明,使用该方法开采二矿区矿体是安全、经济和高效的。
随着二矿区开采深度向下延伸,地层中的原岩应力呈随开采深度增加而增大的趋势。
进路胶结充填体是采矿生产作业的直接顶板,关乎人员和设备安全、企业效益。
然而,在高水平构造应力条件下,充填体的稳定性机制至今仍缺少深入系统的研究,探索下向分层充填法中充填体的力学行为及其作用,具有重要意义。
本文通过现场调研,采用理论分析、室内材料试验、基于FLAC3D二次开发的三维力学数值分析相结合的方法,主要根据金川二矿区下向分层充填采矿的生产实践,对充填体力学行为及其作用进行了系统研究,主要研究内容如下：(1)采用结构理论中的三弯矩方程,研究相邻分层进路不同布置条件下,胶结充填形成的人工假顶结构(注：抽象为连续梁)中的内力(M、FQ)状态,得到了相邻分层进路垂直交错布置、相邻分层进路斜交及平行交错布置下,人工假顶结构内力的分布状态方程,为人工假顶设计逐渐由经验设计阶段向定量设计过渡提供了可能。
初步揭示了竖向约束(支座)的变化,对人工假顶内力变化产生影响的趋势；建议设计人工假顶时,应采用合理技术措施,如留中间支座、相邻进路充填体采用抗剪连接,以期消除假顶截面中因最大弯矩和最大剪力过度集中而产生的张拉、剪切失效的隐患。
(2)目前大多数简化充填体模型没有考虑带筋充填体中的材料构造,难以适应因采动影响产生的复杂加载方式,也无法客观反映加载路径变化产生的影响。
针对这些简化模型存在的问题,本文根据金川二矿区生产实际,把进路充填体的主要力学作用,归结由砂浆固结后形成的胶结体和其中的构造钢筋(吊筋和底筋)共同承担,率先提出金川二矿区充填体的基本结构是一种二元结构,也就是,充填体基本结构由砂浆胶结体连续介质(简称“充填体”)和连续介质中的钢筋构件组成；进一步地,根据充填体内钢筋构件主要受拉和受压的力学特点,利用FLAC3D中锚索结构单元,对钢筋构件进行力学数值模拟,进而建立起更接近于实际情况的基于二元结构的充填体FLAC3D数值力学模型。
金川集团公司二矿区解决了充填水分流难题
金川集团公司二矿区解决了充填水分流难题
佚名
【期刊名称】《中国矿山工程》
【年(卷),期】2009(38)1
【摘要】一种专门用于矿山充填的新型导水阀在金川集团公司二矿区充填工区研制成功。
这一新成果成功解决了多年来一直困扰二矿区井下水分流的难题。
在矿山充填采矿生产的过程中，因为充填体不接顶很容易形成塌陷故事。
为解决这一生产难题，二矿区的管理和技术人员长期深入一线，掌握了解决管道内高压力料浆流动时阀板开启和关闭的关键技术，研制出新型导水阀并试验成功。
据了解，该产品可防止充填体离析分层严重的情况发生，工作效率明显提高。
【总页数】1页(P64-64)
【关键词】金川集团公司;矿山充填;水分流;矿区;技术人员;充填采矿;试验成功;工作效率
【正文语种】中文
【中图分类】TD853.343;F407.3
【相关文献】
1.降低金川二矿区二期工程充填成本的途径 [J], 刘秉章;贺发运
2.金川二矿区井下废石料充填利用及充填体受力状态分析 [J], 孙三壮
3.金川公司二矿区井下废石料充填利用及充填体受力观测试验研究通过专家鉴定[J],
4.甘肃金川二矿区下向进路充填法开采充填体稳定性分析 [J], 闫冬飞;马凤山;赵海
军;张亚民;王杰;郭捷
5.金川矿区开发新技术解决充填难题 [J],
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降低金川二矿区充填成本的途径
前第二充填搅拌站 尚未 大规模投入使用 充填成 本 占二 矿区井 下采矿 总成本 ３ 左右 ， Ｏ 因此 充填成
奉对二矿 区井下采矿总成本 有显著影 响。本文 针对西部 第一充 填搅拌站提 出了降低充填成本的几种途径
２ 降低充填成本 的途径
２ １ 控 制粟 场打底 充填 ■ ．
金川公司二矿区二 期工程 开采 范围 是西部 １ 悼 １５ ～ 矿 ２Ｏ １５ ｍ水平富矿 ＋下盘 贫矿 ， 用 机械化 盘 区式下 向水 平分 层 】０ 采 进路胶结充 填采矿 法。丹 两个 中段 同时 开采 ， 设计生 产 规模 为 ２ ６ ×ｌｓ 。 目前 １５ ｍ 中段 （ ２０ １ ｍ） ．４ ０ｔ １０ １ ５ ￣ １ ０ 布置 丁 ６个采 ５ 矿盘 区．００ 中段（ ｌ０ ０ ０ 布置 了 ８ 采矿盘 区。采矿 １Ｃ ｍ １５ ～１０ ｍ） 个
搅拌站生 产能力不 足， 并减轻对第 一充填 搅拌站 的压力 ． 同时将
围 Ｊ １ 工区． ２ Ｉ盘区 １１ｍ分段二分屡 １＊ ２８ ９ 进蘑竞填体翻面田
１ 挡墒 ；． ． ２ 充填体（ 古粗砂 多）３ 水 泥浆层 ； 充填体 （ ；． ４ ． 古细呢多）
２ １３ 控 制采场打底充填量 ．．
关■词 ： 降低 ： 二期 工程 ； 充填成本 ； 逢径
１ 二 矿 区概 述
二矿 区充 填 实践 表 明， 填 料 浆 在 采 场水 平 自流 距 离约 充 ３ｍ， ０ ０ ￣ ｍ时 料浆流动性 变差且常 易发生离析 （ １ 。 目前 采 ＞３ 图 ） 矿盘 区充填 时 ， 常将充填管头 置于待充 填采场蜡部 ５ ｍ 处 ． ～８ 完
一
般 为 ４ ～７ ｍ ５ ５
与二期工程配套的 充填 搅拌 站有 阿个 ， 即西部第 一 充填搅 拌站 和 西部第 二充 填搅拌 站。西部 第 一充填搅 拌站 】 ７ 填 系统 ． 其中 ３套生产 ， ２套备
金川二矿机械化盘区充填采矿方法优化及应用
２１ ０ ０年 ９月
矿业工程 研究
Ｍ ｉｅ ａ ｇｎ ｅ ｉｇ Ｒｅ ｅ ｒｈ ｎ ｒ ｌＥｎ ｉｅ ｒ ｓ ａｃ ｎ
Ｖ０ ．５ １２ Ｎｏ３ ．
Ｓ ｐ ． ２ ０ ｅｔ ０１
金 川 二矿 机械 化 盘 区充填 采 矿方 法优 化 及 应 用
杨金 维 ， 健ｚ 余伟 ， 。 高谦
大 、 、 ” 闻名 ［ 由于经 历 了多 次地 质 构造 运动 ， 深 碎 而 １ 】 ． 使 矿 区 围岩 内大 小 断层 纵横 交错 ， 节理 裂 隙十 分 发育 ； 同
１ 金 川 二 矿 区开 采 现 状
金 川 二 矿 区 是金 川 集 团有 限 公 司 的 主 力 生 产 矿
时， 区构 造 应力 较 高 ， 体 埋 藏深 、 压 大 ， 显 现 矿 矿 地 围岩
直徘 徊 在 ５ ０ ６ ０ｔ ０ ０ ｄ之 间， 设计 １ ０ ｄ有 较 大 ／ 与 ０ｔ ０ ／
差 距 ． ， 何 改进 机械 化 下 向分层 水 平进 路胶 结 充 因此 如 填 采矿 工艺及 相关 技术是致关 重要 的． 国内外在机 械化 充填 采矿法 也进 行 了很 多有实 际意义 的研究 ， 吉林 例如 富家 矿采 用 的下 向高 分 层机 械 化胶 结充 填采 矿 法 、 湖 北 省鸡笼 山金矿 应用 的 中深孔分 段凿 岩阶段 矿房 嗣后
力 调整 为 日产 ５００ｔ 产量 １５ ０ ｔ ０ ， 年 ６ ×１ ．
件 ， 步开展 机械化 盘 区开采方 法 的应用研究 ． 进一
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ６ ２１—５０ 基金项 目： 国家科技支撑计划课题资助项 目（０ ８ Ａ ３ Ｂ １ ２ ０ Ｂ Ｂ ２ ０）
金川矿山废料胶结充填工艺技术研究
图 １ 破碎后废 石的粒度 分布
根据破碎后废石和全尾砂 的粒度分布， 综合考
虑骨 料级 配 满 足 可 泵 性 条 件 和 物 料 的 密 实 度 最 优 （ ∞ 。＝ ５ 条 件 ， 择 废 石 与尾 砂 的 比例 范 围 ｄ 。 ４～ ） 选
３ ４
采
矿
技
１ 金川矿 山废料 的性质研 究
工程废石 、 选矿尾砂 和矿坑废水等是否可用 于 矿 山充填 ， 首先要对其物理化学性质进行检测、 分析 和研究 ， 再参照低标号混凝土用料的相关标准来判 断其是否符合充填用料的选型条件。
１ １ 工程 废石 ．
金川矿 山的全尾 砂是 指金 川硫 化铜镍 矿 石经 过
Ｉ Ｓ ６ １—２ ０ Ｓ Ｎ １７ ９ｏ Ｃ ４ Ｎ ３—１ ４ ／ Ｄ ３７Ｔ
采 矿技 术
第１卷 １
第 ４期
２１ ０ １年 ７ 月
Ｊ ｌ ０ １ ｕｙ２ １
Ｍｉ ｉｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｖ １ １ ， ｏ ４ ｎ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ． Ｎ ． １
金 川 矿 山 废 料 胶 结 充 填 工 艺 技 术 研 究
全尾 砂 的质量 系数 ：
一 ＋，ｇ蒜 ． ＿０。 ２ ＋０３ ＋２３…３ ３ ０２ ．０＋ １ ３ ６ 一 一
＝
Ｃ Ｏ ＋ Ａ１０３＋１ ａ ２ ０ Ｓ Ｏ Ｔｉ ｉ Ｏ Ｍ ＝
表 ４ 金川矿 山矿坑 废水所 含的化学元素
分析 表 ４数据 ， 金川 矿 坑废 水 的 ｐ Ｈ值 、 溶 物 不 含量 （ ａ Ｆ 、ｉ ） Ｃ ｃ 、ｅ ｓ 等 、 Ｌ含 量 、 算 可 溶 物 （ １ 。 折 Ａ２ 、 ０ Ｍ Ｏ） 量 、 算 碱 （ ａ Ｈ） 量 等 指 标 均 不 超 过 ｇ 含 折 ＣＯ 含
219391015_下向分层充填采矿法充填体质量提升研究
2023年 3月下 世界有色金属63采矿工程M ining engineering下向分层充填采矿法充填体质量提升研究李小强，汪小平，高子泷，伍 晨，韩 晓（金川集团股份有限公司，甘肃 金昌 ７３７１００）摘 要：随着科学技术的发展，金属矿山采矿的方法也不断的进步，充填采矿法安全性能好、对生态环境破坏性小及回采率较高，故得到了矿山的广泛关注和应用。
充填体的质量一直是诸多科研人员长期关注的一个问题。
本文通过研究金川二矿区充填体质量存在的问题，分析研究充填各环节，提出改进措施，为矿山安全高效回采打好基础，为类似矿山充填提供借鉴。
关键词：下向分层充填采矿法；充填体；质量；稳定性中图分类号：ＴＤ８５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）０６－００６３－３Study on mass improvement of filling body by downward layered filling mining methodLI Xiao-qiang, WANG Xiao-ping, GAO Zi-long, WU Chen, HAN Xiao（Ｊｉｎｃｈｕａｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．， ＬＴＤ．， Ｊｉｎｃｈａｎｇ ７３７１００， Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅ ａｌｓｏ ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ， ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｌｌｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｓａｆｅｔｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ， ｌｏｗ ｄａｍａｇｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ， ｓｏ ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ ａｎｄ ａｐｐｌｉｅｄ ｂｙ ｍｉｎｅｓ． Ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｌｌｉｎｇ ｂｏｄｙ ｈａｓ ａｌｗａｙｓ ｂｅｅｎ ａ ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｃｏｎｃｅｒｎ ｏｆ ｍａｎｙ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ． Ｂｙ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｆｉｌｌｉｎｇ ｂｏｄｉｅｓ ｉｎ Ｊｉｎｃｈｕａｎ Ｎｏ． ２ Ｍｉｎｉｎｇ Ａｒｅａ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ａｎｄ ｓｔｕｄｉｅｓ ａｌｌ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｆｉｌｌｉｎｇ， ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ， ｓｏ ａｓ ｔｏ ｌａｙ ａ ｇｏｏｄ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓａｆｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｍｉｎｅ ｒｅｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｆｉｌｌｉｎｇ ｓｉｍｉｌａｒ ｍｉｎｅｓ．Keywords: ｄｏｗｎｗａｒｄ ｌａｙｅｒｅｄ ｆｉｌｌ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ； Ｆｉｌｌｉｎｇ ｂｏｄｙ； Ｑｕａｌｉｔｙ； ｓｔａｂｉｌｉｔｙ收稿日期：２０２３－０１作者简介：李小强，男，生于１９８６年１１月，甘肃天水人，中级工程师，本科，主要研究方向：采矿工程。
金川集团二矿区科技创新及所面临的问题与对策
等 １ 个专题。生产建设实践 中， ０ 露天剥离硐室大爆
破、 井下 巷道采 用 马蹄 型断 面混凝 土 预制块 支 护 、 粗
１ ２ ０世纪 ８ ０年代 以前科研 概况
建 国初 期我 国的 镍 矿 资源 十 分短 缺 ， 川 铜镍 金 多金 属共 生特 大型 矿 床 的发 现 ， 我 国探 明 的硫 化 使 镍金 属储量 一跃 为世 界前 列 。但是 金川 矿 区工程 地 质条件 十分 复杂 ， 我 国最 难 开采 的矿 山之一 ， 是 因此
大 的变 化 。 １ １ 初 期 开发 阶段 ．
二矿 区 目前 回采 中段 为 １５ 和 １０ 中 １０ ｍ ００ ｍ
段 ， 拓 中段 为 ８ ０ ｍ 中段 。 １５ 中段 主要 在 开 ５ １０ ｍ
１５ ９９～１７ ９ １年 是 矿 床 的发 现 、 探 、 计 规 划 勘 设 与初期 开发 阶段 。 当时多 采用 手工 和半机 械 化 的方 式进行 小 型露 天和 中等规 模 的地下 开采 。大 露 天开
井下 出矿突破 ３０万 ｔ ０ ， 提前两年实现改扩建工程的 设计 生 产能 力 。２０ ０６年井下 出矿 ３０万 ｔ ５ 以上 。
二 矿 区矿产 资 源储 量 占金 川 镍 矿 的 ７ ．０ ， ６５％ “ 五” 间年均 出矿 ２９ ９ 十 期 ８ ．７万 ｔ占集 团公 司 自产 ， 原料 的 ６ ． ４ ， 品 位 １ ４ ％ ， 矿 回 采 比例 ４ ９％ 镍 ．３ 贫 ２ ．７ 。“ ０７ ％ 十五 ” 末 ， 以西 ～６行 矿 石 保 有 储 期 Ｆ， 量 １７ ．４亿 ｔ镍 品位 １０４ ， 品位 １３７ ， ， ．３％ 铜 ．７ ％ 含镍
金 川 集 团 二 矿 区 科 技 创 新 及 所 面 临 的 问 题 与 对 策
金川胶结充填技术新进展
金川胶结充填技术新进展
周成浦
【期刊名称】《有色矿山》
【年(卷),期】1992(000)004
【摘要】金川有色金属公司各矿山,自60年代投产以来,坑内矿石主要采用胶结充填法进行回采,20多年来,在矿山生产;回采工艺机械化水平;充填技术等方面均有了很大发展.坑下矿山的年产量由初期不到30万 t 发展到目前的190万 t;回采机械化水平由小型机械化逐步发展为全无轨开采;充填技术从开始采用电耙输送碎石砼胶结充填逐步演变为管道输送粗、细骨料的胶结充填。
近年来,又成功试验了全尾砂自流和泵压输送胶结充填工艺,并已通过国家鉴定.本文扼要介绍了金川公司充填技术的发展过程,主要对全尾砂泵压输送充填技术的试验实践作介绍。
【总页数】10页(P1-10)
【作者】周成浦
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TD853.343
【相关文献】
1.浅析废石胶结充填技术在金川二矿区的应用前景 [J], 郭慧高;辜大志;邹龙;曹思远
2.膏体泵送充填技术在金川二矿区的试验研究及应用 [J], 李云武
3.泡沫砂浆充填技术在金川矿山的应用研究 [J], 薛希忠
4.一项新的充填技术在金川集团公司启动 [J],
5.一项新的充填技术在金川集团公司启动 [J],
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金川二矿区自平衡充填料浆自流输送管道压力分布研究
ISSN 1671-2900采矿技术第19卷第3期2019年5月CN 43-1347/TD Mining Technology，Vol.19，No.3 May 2019 金川二矿区自平衡充填料浆自流输送管道压力分布研究王玉山1，郑伯坤2，陈怀教1，邓高岭2，黄腾龙2，尹旭岩2(1.金川集团股份有限公司镍钴资源综合利用国家重点实验室，甘肃金昌市737100；2.长沙矿山研究院有限责任公司，湖南长沙410012)摘要：阐述了金川二矿区自平衡充填料浆自流输送管道压力分布情况，在自平衡自流输送系统运行过程中，L 型管道布置钻孔底部压力取决于水平管道长度。
钻孔底部压力随充填料浆浓度的降低而变化较小，充填料浆流量随充填料浆浓度降低而急剧加大。
采用阶梯型布置时，由于水平管道长度分为两段或多段，分段越多，每段水平管道长度越小，各分段钻孔底部压力值越小。
关键词：阶梯型管道；L型管道；自平衡；压力分布金川公司二矿区一、二期自流输送系统及膏体泵送系统一直采用充填小井、充填钻孔及水平(或倾斜)管道相结合的管道输送系统，随着开采范围不断扩大和开采深度的增加，充填管网亦不断扩大。
二期自流系统及膏体泵送系统均位于地表1680 m水平，各自的充填料浆输送管经地表二期充填小井及斜巷进入A2组充填钻孔到达1350 m中段，再经587.7 m水平管道到达Ⅵ组钻孔，最终通过Ⅶ组钻孔、Ⅷ组钻孔、850钻孔及水平管道到达各中段或分层盘区进路。
目前充填978 m分层东西两端进路时，管道总长度均超过2000 m，如向东至Ⅲ盘区管道总长度2373.8 m，总高差708 m，充填倍线3.353。
经多年生产实践并不断优化，目前垂直钻孔主要采用Φ299 mm×20 mm或Φ219 mm×20 mm双金属耐磨管，其耐磨层厚度10 mm，水平管主要采用Φ133 mm× 11.5 mm刚玉复合耐磨管，耐磨层厚6.5 mm，或Φ133 mm×14 mm铬钼双金属耐磨管，耐磨层厚9 mm，90°弯头主要采用Φ133 mm×14 mm铬钼双金属耐磨管。
金川二矿区深部开采充填管路设计优化
Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｈｅｄｅｐｔｈｏｆｔｈｅｄｅｅｐｍｉｎｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＪｉｎｃｈｕａｎＮｏ．２ｍｉｎｉｎｇａｒｅａｉｓａｂｏｕｔ １０００ｍ，ｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｓｌｕｒｒｙｎｅｅｄｔｏｂｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｄｆｒｏｍ ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｉｘｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｍｉｄｄｌｅｓｅｃｔｉｏｎｏｆ ７００ｍｌｅｖｅｌｂｙｐｉｐｅｌｉｎｅｇｒａｖｉｔｙｆｌｏｗ，ｆｉｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ｐｉｐｅｌｉｎｅｄｅｓｉｇｎｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｇｕａｒａｎｔｅｅｆｏｒｄｅｅｐ ｍｉｎｉｎｇ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｐｉｐｅｌｉｎｅｓｃｈｅｍｅ，ｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｑｕａｎｔｉｔｙ，ｌｅｎｇｔｈｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｐｉｐｅ ｌｉｎｅｓａｎｄｈｅｉｇｈｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｒｅｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｓｔｏｗｉｎｇｇｒａｄｉｅｎｔｏｆｔｈｅｓｃｈｅｍｅｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｅａｃｈｏｔｈｅｒ，ａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｃｈｅｍｅｓａｒｅｄｏｎｅｂａｓｅｄｏｎＳｕｒｐａｃｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｏｆｆｉｌｌｉｎｇｐｉｐｅｌｉｎｅｏｆｔｈｒｅｅｌｅｖｅｌｓｏｆ１３５０，１１５０，１０００ｍ ａｎｄｆｏｕｒｓｔａｇｅｄｒｉｌｌｉｎｇａｒｅｏｂ ｔａｉｎｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＦ１、Ｆ１６ｆａｕｌｔｚｏｎｅａｒｅａｖｏｉｄｅｄ，ａｎｄｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｑｕａｎｔｉｔｙｉｓｒｅｄｕｃｅｄ，ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｔｏｗｉｎｇｇｒａｄｉｅｎｔｏｆｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｓｌｕｒｒｙｂｙｓｅｌｆｆｌｏｗｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｉｓ２～５．５，ｗｈｉｃｈｈａｓｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆ５６００００ｍ３／ａ，ｂｅｓｉｄｅｓｔｈａｔ，ｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｐｉｐｅｌｉｎｅｉｓｍａｄｅｏｆｍｅｔａｌａｂｒａ ｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｔｐｉｐｅ，ｗｈｉｃｈｄｅｌａｙｓｔｈｅａｂｒａｓｉｏｎｏｆｐｉｐｅａｎｄｄｒｉｌｌｈｏｌｅ．Ｔｈｅａｂｏｖｅｓｔｕｄｙｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｌｉａｂｌｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｆｉｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ｏｆｍｅｔａｌｍｉｎｅｓ．
金川矿区自流充填工艺存在的问题及改进措施
层３ ５ 进路打底充填时 ， 采场见引流水至料浆流动
基 本稳 定 约 ２ ０ ａ ｒ ｉ ｎ ， 其 中满 管 清 水 流 动 １ ０ ｍ ｉ ｎ ； 而 ３ １ 进路 打底 充填 时 ， 采场 见引 流水 至料 浆 流 动基 本
稳定 ９ ｍ ｉ ｎ 。
（ ２ ） 洗管路水 问题。充填搅拌站停车清洗管路 下 水量 大 。如 １ １ １ ８ Ｉ ｎ分 段 一 工 区 Ⅵ 盘 区一 分 层
洁高效利用技术及装备研究与示范项 目（ 编号 ： Ｓ Ｓ ２ ０ １ ２ Ａ Ａ ０ ６ ２ ４ ０ ５ ） 。
杨志强 （ １ ９ ５ ７ 一） ， 男， 教授级高级工程 师 ， ｊ Ｅ 京 科 技 大 学 兼 职 教
区充填工确认即下引流水 ， 导致 冲洗管路的水量过
多。
授， 博 士生导师 ， 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室客座研 究员， １ ０ ０ ０ ８ ３北京市海淀区学院路 ３ Ｏ号。
合理配 比， 更 重要 的还依 赖 于充 填 系统 与充填 工 艺¨ ４ 。 。惠林等 人研 究 了充 填 质 量 与 充 填 工 艺 的关
系认 为 ， 充 填料 浆 浓 度 控 制 、 采场脱水 、 胶 凝 材 料 选 取 等 是影 响充 填 质 量 的重 要 因 素 。罗 建 祥 分 析 了影 响胶 结充 填体 强 度 因素 认 为 ， 充 填 骨 料 的合 理 配 比与精 确 控 制 对 充 填 质 量 至 关 重 要 Ｊ 。高 直 等 人 针对 金川 镍 矿深 部 充 填 质 量 开 展研 究 ， 指 出 了 充
Ｓｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｎｏ． ５ ５１
现
代
矿
业
Ｍａ ｒ ｃ ｈ ． ２ ０ １ ５
矿山充填多种砂石料供给方式可行性研究
ISSN 1671-2900 采矿技术 第20卷 第3期 2020年5月CN 43-1347/TD Mining Technology，Vol.20，No.3 May 2020矿山充填多种砂石料供给方式可行性研究张 江，郭彩守，吴德芳，张国信(金川集团公司二矿区，甘肃金昌市737103)摘要:金川集团公司二矿区井下充填主要采用−5 mm棒磨砂、河沙、风沙以及−12 mm碎石作为砂石料进行充填。
针对砂石料供给中存在的工艺缺陷和技术难题，阐述解决办法和途径，以减少井下充填体质量不稳定因素，形成较完备的工艺流程和先进的充填体质量保障体系，为矿山充填打好坚实的基础。
关键词:充填砂石;扩储精制;计量可控;供给控制1 矿山充填砂石料在金川公司的使用1980年代初，金川公司龙首矿粗砂石机械化胶结充填法开创了矿山采空区充填生产实际应用。
该充填法采用−40 mm戈壁集料和袋装水泥作为充填材料，混凝土搅拌机制备料浆，矿车与井筒配合将料浆转运到采场，然后用采场的电耙倒运填满采空区。
此方法因劳动强度大，效率低，经过多次改进形成了采用−25 mm戈壁集料溜井下放砂石料，袋装水泥拆包机拆包，射流制浆后经管道输送至搅拌场，与砂石料均匀混合后采用井下吊挂皮带运料，电耙倒运填满采空区。
此种方式尽管提升了工艺技术，但作业效率低，生产能力小，作业环境差，不能满足生产、效率、环境、成本等方面的需求。
1982年金川公司借鉴国内外矿山充填技术建立了高浓度料浆管道自流输送充填生产系统。
砂石料采用−3 mm棒磨砂，砂石料运至充填车间的地坑式砂池中，用桥式抓斗吊将砂石料抓入上料口，经圆盘给料机和皮带运输机输送，核子称过料计量。
充填砂石料经多年研究实践，目前使用的砂石料主要为−5 mm棒磨砂，冲击河沙，风沙以及井下提运至地表的废石经加工为−12 mm的碎石。
针对金川公司二矿区井下充填砂石料供给中存在的工艺缺陷和技术难题，阐述了解决办法和途径，以减少井下充填体质量不稳定因素，形成较完备的工艺流程和先进的充填体质量保障体系，为矿山充填打好坚实的基础。
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金川二矿区充填工艺优化及效益评价贺发运1,2(1.昆明理工大学, 云南昆明 650093;2.金川镍钴研究设计院矿山分院, 甘肃金昌市 737100)摘 要:金川二矿区高浓度细砂管道自流胶结充填工艺,为二矿区采富保贫、稳产高产做出了巨大的贡献。
根据金川二矿区充填工艺现状并结合笔者多年研究成果和实践经验的体会,提出了对充填工艺进行优化的思路,即优化进路底部充填和进行井下固体废料资源化利用,并对其经济效益做出了分析与评价。
关键词:充填工艺;胶结充填;固体废料资源化利用;优化金川二矿区是金川镍矿的主力矿山。
目前,二矿区采用机械化盘区下向分层水平进路胶结充填采矿法,实行多中段大面积无间柱连续开采。
采矿分段高为20m ,分层高为4m ,分层道设计净断面规格为4m ×4m ,进路典型断面规格为5m ×4m ,进路长度为40～70m 。
二矿区产量现已突破300万t /a ,相应的充填量达到100万m 3/a 。
已回采进路充填分底部充填(灰砂比为1∶4)和上部充填(灰砂比1∶6)两部分。
底部充填是为了形成较高质量的底部结构作为下分层进路回采的直接顶板,为满足采矿工程的需要,进路底部充填要求一次性不间断进行,形成整体性完好的底部结构。
在我国金属矿山胶结充填生产中,用灰量较高,灰砂质量配比(简称灰砂比)多为1∶8,1∶10,在国外可见水泥含量低的胶结充填,灰砂比达1∶20～1∶30。
而金川二矿山由于采矿方法对充填体质量要求严格,为了回收顶底柱矿石,在矿块底部经常采用1∶4,1∶6的灰砂比,且充填骨料主要为戈壁集料加工的棒磨砂,因此金川二矿区充填费用偏高,有必要对充填工艺进行优化,以控制充填体质量和成本。
金川矿山控制充填体成本的技术路线一直采用充填物料代用[1],如采用干粉煤灰代用部分胶凝材料水泥,采用选矿尾砂、冶炼水淬渣等代用部分骨料棒磨砂。
从优化进路底部充填和井下固体废料资源化利用两个方面对充填工艺进行优化,并对其经济效益进行了分析。
1 充填工艺与充填体局部稳定性问题金川二矿区目前配套有2个充填站。
第1充填搅拌站现使用3套充填系统,每套系统实际制浆能力为100m 3/h ,两套系统同时生产,另一套系统备用。
采用高浓度(78%±1%)料浆管道重力自流输送工艺,充填原料主要为粒径小于3mm 的棒磨砂、强度等级32.5的散装普通硅酸盐水泥[2]和水。
充填搅拌站采用计算机集散控制系统,它集控制、管理于一体,操作性较强,可靠性较高。
第2充填搅拌站有尾砂、棒磨砂、粉煤灰和水泥“四合一”混合料高浓度重力管道自流输送系统两套,尾砂、粒径小于3mm 棒磨砂、粉煤灰及水泥混合料膏体泵送系统一套。
每套自流系统实际制浆能力为100m 3/h ,膏体泵送系统制浆能力为60～80m 3/h 。
金川二矿区应用胶结充填采矿法多中段大面积连续开采,矿山潜存着充填体的局部稳定性问题和区域稳定性问题。
从充填体区域稳定性来讲,控制充填体质量无疑有利于围岩的稳定并可有效遏制开采区域围岩的位移量和位移速率,亦可预防充填体发生大面积的整体失稳和灾变。
从充填体局部稳定性来讲,充填体质量的好坏与回采安全、采矿成本、矿石损失贫化等关联性强。
充填体质量局部稳定性对人身、设备安全有举足轻重的影响,它的表现形式主要为顶板充填体冒落、脱层和掉块。
因此,改进进路底部结构即承载层质量是充填工艺优化和控制的关键所在。
下分层充填体顶板稳固性、安全性主要与其底部充填体实际高度、有无分层现象(弱面)、强度指标、进路宽度、受力状态、暴露时间等因素有关。
对于金川二矿区而言,为满足采矿工程的需要,进路底部充填要求一次性不间断进行,以形成整体性完好的底部结构;承载层厚度即进路底部充填通常设计厚度为1.5～2.0m ,设计单轴抗压强度为5MPa 。
ISS N 1671-2900CN 43-1347/TD 采矿技术 第5卷 第4期M i ning Te chno l ogy ,V o.l 5,N o .4 2005年12月D ec .2005DOI 牶牨牥牣牨牫牳牪牳牤j 牣cn ki 牣ckjs 牣牪牥牥牭牣牥牬牣牥牥牫2 金川二矿区充填工艺的改善与优化2.1 进路底部充填工艺的优化方法探讨2.1.1 进路底部充填存在的缺陷及原因(1)受充填料浆流动性限制,进路底部充填量偏多而且局部充填体质量较差。
在进路内充填料浆的流动性受浓度、灰砂比、骨料粒径和表面粗糙度、进路坡度等因素影响。
金川二矿区充填实践表明,充填料浆在进路内合理的自流距离约为30m;当超过30m时,料浆流动性变差且易发生离析现象。
充填长度为40～50m的已回采进路时,常将充填管头置于距端部5～8m处,这样有两个缺陷:一方面因料浆离析造成局部充填体强度较差,远离充填管头落料点的一端进路一次性底部充填高度不足1m,造成下分层充填体顶板稳固性较差;另一方面,进路底部充填时灰砂比为1∶4,充填料浆量往往较设计偏多,造成充填材料费上升。
主要原因:一是充填料浆在进路内流动距离较长,二是棒磨砂粒径偏粗,使充填料浆在采场内流动性变差。
据1999年二矿区充填质量管理部门抽样检测,棒磨砂加权平均粒径达1.50mm,而原设计为0.6±0.05mm。
(2)“进路两次底部充填工艺”对充填体质量有危害,并且造成充填材料费的上升。
对不大于50 m的进路,当进路底部一端充填高度达2.0m时,充填站临时停车(一般停车时间间隔在30m in以上),然后采场充填工倒充填管头于进路另一端继续按灰砂比1∶4充填,分两次完成进路底部充填,这种充填工艺造成充填体有明显分层现象,充填体整体性较差,且积水集中在另一端并造成充填料浆离析现象。
因此,下分层充填体稳固性、安全性较差。
(3)有个别进路底部充填未能不间断一次性完成,这样进路底部充填体会出现明显分层、整体性较差,同时充填体强度亦较低。
它的危害是下分层回采时顶板充填体易脱落,对安全生产构成威胁。
主要原因是由于充填系统管线较长、复杂且系统老化,充填站因故障紧急停车较多。
停车时间短则20～30m i n,长则60m in以上。
停车主要有4种类型:第1类为充填站机械设备、电器仪表系统出现故障引起充填站紧急停车;第2类为充填钢管磨漏或者塑料管破裂漏浆引起充填站紧急停车;第3类为充填站物料(砂、水泥等)供应不上以及停水、停电引起充填站紧急停车;第4类为因砂浆浓度不合适等原因造成充填管堵塞,紧急停车疏通堵管。
(4)充填料浆中水量偏多,影响底部充填体质量。
充填料浆脱水量与砂浆浓度、水泥与砂子配比等有关,根据室内试验测定,金川二矿区自流充填工艺在正常情况下,100m3砂浆脱水量约为10m3。
充填砂浆中自由水越多,对充填体质量越不利,主要引起砂浆在进路内离析,降低充填体强度,此外亦污染井下作业环境并增加排水量。
引起充填砂浆中水量偏多的主要影响因素为:个别进路第二次及以后每次充填前,未将上次充填脱出的多余水排出;充填站临时停车和因故障紧急停车时清洗管路引起采场脱水量偏多,充填站清洗管路下水量约10m3/次;充填站仪表校正、浓度等标定不及时,亦可造成表显浓度“失真”,引起进路充填砂浆脱水量偏大。
2.1.2 进路底部充填工艺的优化方法探讨进路底部充填工艺的优化主要是克服料浆流动性限制,有效控制进路底部充填量。
(1)在采矿盘区回采单体设计阶段,将便于进路充填作为约束条件之一综合考虑。
进路尽量设计为55～70,30～40m两个长度段,以55～70m长度的进路为主。
(2)优化进路底部充填排料方式。
对30～40 m长度的进路,将充填管头置于进路端部5～8m 处,一次性不间断完成进路底部充填,避免进路底部充填体内出现分层弱面;对50～70m长度的进路,在进路中间位置砌筑不低于2.5m的挡墙,使进路底部充填分两段分别进行;对40～50m长度的进路,将充填管头置于进路端部15～20m处,充填料浆由落料点向进路两端流动,有效减少料浆在进路内实际流动距离,克服料浆离析现象,同时避免远离落料点一端进路底部一次性充填厚度不够的问题。
(3)加强对棒磨砂质量的控制。
生产中要严格执行企业技术标准《Q/Y SJC-ZB01-2000》,把好原料质量关。
建议取消“进路两次底部充填”的充填方式,以提高进路底部充填体质量,而且节约充填材料费。
提高进路底部结构整体性。
首先,提高整个充填系统可靠性,尽量减少进路底部充填过程中的充填站故障停车,避免进路底部充填体出现分层现象;其次,采矿工区对充填准备合格,充填过程控制优化,保证进路底部一次性不间断充填最低厚度不小于1.5m,且不离析。
严格控制充填过程的多余水。
首先必须在后续7 贺发运: 金川二矿区充填工艺优化及效益评价充填前将上次充填脱出的水排出;其次应提高充填系统可靠性,尽量减少因故障紧急停车的频率,有效减少清洗管道下水量;再次要减少充填前引流水量,在确认充填管路系统畅通的情况下,取消传统的约10m 3/次引流水量,充填砂浆直接由浓度0%向高浓度78%逐渐过渡,过渡时间约10m in 。
2.2 井下固体废料资源化建设无废或者少废环保型矿山是21世纪矿山企业发展的方向之一。
金川二矿区近几年在这方面进行了有益的尝试,将部分井下固体废料用于充填,实现井下固体废料资源化已初见成效。
实践和检测证明,井下固体废料充填与细砂胶结充填具有等效性,充填体质量可以保证,直接和间接的经济效益、社会效益较显著。
早期工艺为:已回采进路底部充填结束后,在其上部用2.0m 3小型铲运机堆放一层平均厚度1.0～1.5m 的固体废料,之后再用自流充填系统充填接顶,这是金川二矿区井下固体废料资源化的开端。
但该工艺存在效率较低,相应的小型铲运机及备件不足,废料处理对回采、充填影响大等缺点(见图1)。
图1 进路上部堆填废料示意1—分层道 2—临时斜坡道 3—已回采进路4—进路底部充填体 5—固体废料2000年4月,矿山技术人员在采矿盘区进路底部进行固体废料混凝土回填工业试验并获得成功,随后制订了企业技术标准[3]并在二矿区推广应用,它标志着井下固体废料资源化进入一个新阶段。
采矿盘区内处理井下固体废料的原则是保证回采作业安全,减少对回采、充填作业的影响。
采矿盘区进路底部废料混凝土回填工艺见图2。
图2 采矿盘区进路底部废料混凝土回填示意1—分层道 2—充填挡墙 3—已回采进路4—简易挡墙 5—废料混凝土(1)做好进路废料混凝土回填准备工作。
首先准备适量的废料和相应的32.5级袋装普通硅酸盐水泥,其中块度>200mm 的固体废料一般不超过1/3,以保证振捣后混凝土的密实性;其次,选择合适的废料混凝土搅拌场所,并将待回填进路清理干净,接好插入式振动棒和照明灯,铺设加工成型底筋网片并在进路两帮吊挂间距800mm 的吊筋,底筋直径Υ6mm ,孔网规格为400mm ×400mm ,网片外形尺寸为2.25m ×4.25m 。