浅谈似膏体充填在矿山应用.pdf

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1、第31卷第3期有色矿冶Vo1．31．No32015年O6月NoN—FERR0USMININGANDMETALLURGYJune2015文章编号：1007—967X(2015)03—13—03浅谈似膏体充填在矿山应用姜德福(沈阳有色冶金设计研究院，辽宁沈阳110003)摘要：充填采矿法是未来矿山采矿的发展趋势，似膏体充填是多种充填体的一种，它具有流动性好，析出水少，充填成本低，充填材料取用方便，减少尾砂排放等优点，同时能够很好控制地压，提高矿山的回采率，降低贫化率，提高矿山经济效益。关键词：似膏体；充填；采

2、空区中图分类号：TD853．34文献标识码：A水泥，骨料选用选厂产生的全尾砂，不足部分用尾矿．L日IJ舌库的分级尾砂补充。黑龙江某矿山由于强采强出，导致矿柱回收滞经试验，浓度75的不同配比充填料的强度见后，大约330万t矿柱无法回收。为了回收这部分表1。矿柱以及保证深部矿体回采安全，该矿采用似膏体表1浓度75的不同配比充填料的强度充填矿山现有采空区。经统计，该矿共有采空区44灰砂比容重(t／m。)单轴抗压强度(MPa)R3R7R14R28个，采空区体积135．5万m。，其中需要充填的采空1．512．833

3、．645．42区体积71．6万m。。0．911．5O1．692．290．450．610．800．982似膏体充填料的组成0．270．430．460．60似膏体胶结充填介于尾砂普通胶结充填和全尾根据表1，重量浓度75、灰砂比1：4～1：12砂膏体胶结充填间，充填料浆重量浓度一般在75时，尾砂胶结充填料试块28d强度可达到4～1．0左右，采用全尾砂做充填骨料，充填料采用管道自流MPa，根据国内外的经验，充填体的强度能够满足该或辅以渣浆泵输送。矿空区充填、矿柱开采安全的要求。胶结充填料由固体物料(骨料)、胶凝剂

4、和水三3充填系统和工艺部分材料组成。胶结充填料的组成材料应满足充填料管道输送性能(稳定性、可塑性、流动性和流变性)3．1充填能力和充填体强度性能的要求。根据采空区现状，该矿设计充填能力为1200(1)充填料必须具有较好的抵抗离析的能力，m。／a，充填现有采空区需要2年时间。充填料在管道输送过程中不会产生沉淀、分层、离3．2工作制度析，即膏体充填料应具有良好的稳定性；充填站工作制度为300a／a，每天工作3班，每(2)充填料在外加机械力或自重力的作用下，班6h。能够在管道中和采空区中顺利流动，即应具有良好3

5、．3充填系统构成的流动性；充填制备站位于矿山工业广场北侧，充填系统(3)充填料在管道输送过程中的管流阻力要主要设备和设施有：小，充填料对输送管道的磨损要小，即应具有良好的(1)容积500m。卧式砂仓3个，用于全尾砂脱流变性；水；0．5rn。电耙3台，用于供料；(4)充填体的强度必须满足特定的承载要求，(2)600m。立式砂仓1个，储存分级尾砂，吊装因而组成充填料的骨料自身应具有良好的强度。式圆盘给料机、振动筛、皮带机供料，给料能力6O～该矿充填体中，胶结剂选用32．5级复合硅酸盐9Ot／h*收稿日期：20

6、14—11—18作者简介：姜德福(1974一)，本科，工程师，主要从事采矿设计工作。14有色矿冶第31卷(3)250m。立式砂仓1个，储存水泥，双管螺旋过大会增大摩擦阻力和管道磨损，流速过小则充填给料机供料，给料能力3O～5t／h。料离析沉降的机会增大、充填能力小、满足不了充填(4)利用矿山现有高位水池供水系统富余能力要求。高浓度充填料流速一般为1．20～3．0m／s，解决充填系统用水，采用管道向搅拌制浆系统供水，该矿选用内径150mm、外径180mm的普通无供水能力5～10t／d；缝钢管。(5)搅拌机选

7、用1台STF一6O0型双轴叶片3．5充填倍线N确定式搅拌机和1台STF一980型强力活化搅拌机，经(1)水力坡度i2过2次搅拌，形成似膏体充填体。充填系统构成如．．ij一2I，mH2O／m图1所示。式中ij——一砂浆的水力坡度；f——宾汉流体摩阻力系数，0．01～O．013；u——砂浆流速，1．26m／s；D——充填管直径，0．15m。经计算：i一0．0216～0．0281，为了安全再乘以安全系数1．5，所以i一0．0324～0．0422。(2)理论充填倍线N一34．1～44．44lj式中K。——垂直管段

8、的满管系数，0．8～1，取0．8；p——砂浆密度，2．16t／m。；K一一为管路的局部阻力，1．O5～1．2，取1．2；图1充填系统构成i；——砂浆的水力坡度。充填封堵：采空区充填前，首先必须对采空区进行封闭，形成一个”封闭”的待充填空间，防止充填料(3)实际充填倍线溢出采空区。该矿空区充填井下充填系统实际充填倍线计算采空区充填技术：充填前，先用清水引流，见管结果见表2。路终端出水后输入充填料浆，充填料浆的输送路线表2实际充填