辽宁某金矿全尾砂胶结充填材料配比试验研究.pdf

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1、第33卷第26期企业技术开发2014年9月Vo1．33No．26TECHNOLOGICALDEVEL0PMENTOFENTERPRISESep．2014辽宁某金矿全尾砂胶结充填材料配比试验研究王耀’，王谦源’，谷彦霖’，张春伟(1．青岛理工大学工程力学系，山东青岛266500；2．澳大利亚西悉尼大学基础工程系，澳大利亚悉尼)摘要：文章对该金矿进行了全尾砂胶结充填材料的配比试验研究，针对影响充填材料强度的因素，通过大量试验，用回归方法分析试验数据。试验结果表明，灰料比和浓度对充填体试块抗压强度的影响显著。根据试验结果得出的结论：相同浓度下，充填材料试块强度随不同

2、灰料比的变化规律，不同灰料比下，强度随浓度的变化规律以及水泥耗量随浓度的变化规律，对应关系之间的拟合公式均能与实测值较好吻合，对实际工程有一定的参考价值。关键词：胶结充填材料；灰料比；强度；回归分析中图分类号：TD853．34文献标识码：A文章编号：1006—8937(2014)26—0174—031充填方案选择与实验任务2全尾砂的基本特性分析辽宁省该金矿设计生产规模为10．0万，选厂目前实际处充填骨料的密度和粒度分布是影响充填料流动性和固化理矿石能力为500t／d，属小型矿井，矿床为急倾斜矿床，所属矿特性的两个重要参数，配比试验直接采用该金矿选厂全尾砂做山为

3、地下开采金矿矿山，选矿方法为浮选法，该金矿矿石品位充填骨料，试验前分别对全尾砂的物理性质和粒度分布做了检较低。目前所用采矿方法主要为浅孔留矿采矿法，空区水平面测。积较小。由于矿体厚度中等，倾角较陡，采用留间柱的浅孔留矿2．1物理性质采矿法采矿，采场间有间柱相隔，上下采场间有底柱相隔，形成将选厂全尾砂烘干后．通过相关试验和计算，得到表观密彼此相对独立的小采空区，且矿岩稳固性较好，采空区顶板基度，松散堆积密度，紧实堆积密度以及孑L隙率的测定值见表1。本维持稳定。表1各指标项的测定值充填采矿法现已广泛应用于我国金属矿山的开采中。实行指标项测定值采空区充填是解决矿山尾

4、矿处置问题的有效途径，越来越受到表观密度(g·cm)2．82矿业界的重视。使用选厂全尾砂的充填方法，有利于提高矿石松散堆积密度(g·em-)1．18回收率、减少贫化率，防止采空区塌陷以及控制地表变形，减少紧实堆积密度(g·cm’。)1_32尾砂地面排放，保护矿区及周边生态环境、防止环境污染以及孔隙率(％)58．2各种地质灾害问题。2．2粒度分布鉴于该金矿矿石品位较低，为节约充填成本，将尽可能减全尾砂的粒度分布反应充填料的颗粒大小和级配，325目少充填胶凝材料的用量，而且矿山的充填规模较小，不适合单以上的尾砂粒度分布可用筛分析获得，小于325目的细粒部分独建专用

5、的胶固材料厂，只能使用市场水泥胶结，但水泥料浆则需用激光力度分析仪分析。试验中使用Rise一2002型激光粒容易离析，所以设计选择高浓度充填。充填骨料采用选厂全尾度分析仪进行分析，粒度分布结果分别见表2和如图l所示。砂，细粒成分较多会影响水泥的胶结强度。此外，地面充填站距表2全尾砂粒度分布离充填钻孔约200m，并有20m的高差。采空区设计为嗣后尾砂充填，近期主要是处理空区充填，因此暂不考虑矿柱回收问题，嗣后充填的强度要求为0．5MPa，即只要固化稳定即可。充填料浆采用泵送与自流相结合的方式，充填泵主要解决地面输送问题，设计的泵送压力为4．5MPa，料浆进入立孔

6、后的自流充填倍线很小，因此设计采用膏体充填。对影响充填材料力学性能的各因素进行分析，掌握充填材料力学性能的变化规律，有利于降低充填成本、提高充填效率。为配合该金矿水泥胶结全尾砂高浓度充填采矿的项目开展，本文对全尾砂胶结充填材料进行了配比试验，并就灰料比和浓度对充填材料强度的影响变化规律进行了探讨，同时得到不同灰料比下水泥用量随浓度的变化关系，以期为现场充填配比选择提供依据。作者简介：王耀(1989一)，男，硕士研究生，主要研究方向：岩土工程等。图1全尾砂粒度分布176企业技术开发2014年9月三种灰料比下水泥用量(盯)与浓度(x：)的函数关系见表6。③试验还得

7、到了不同灰料比下，水泥用量随浓度的变化规表6水泥用量与浓度的函数关系律，为实际工程提供了参考。根据试验结果，建议该金矿在实际工程中将充填浆体的浓度确定为70％。参考文献：[1]张璐，吕广忠．金属矿山充填采矿法中充填材料的应用及展望田-觋代由上表可见，每立方料浆水泥用量与浓度的变化线性关系矿业,2010，(1)．良好。【2]赵才智周华强舶建彪，等．膏体充填材料强度影响因素分析叨jI宁工4结语程技术大学学报,2006，(6)．【3】邓代强，高永涛姚中亮．胶结充填材料力学特性影响因素回归分析硼．①该金矿的全尾砂充填胶结材料配比试验结果表明，充填有色金属,2008，f

8、41．材料24h脱模后可形成稳定的固化