深井矿山可以选择的几种充填系统课件.ppt

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1、深井矿山可以选择的几种充填系统专题讲座四王新民教授中南大学目前主要的充填方法有风力充填、混凝土充填、低浓度水砂充填、块石胶结充填、高浓度料浆胶结充填和膏体充填等，另外还有独特、罕见的冻结充填。这些充填方法都是适用于不同矿山条件的行之有效方法。胶结充填工艺的出现和发展，使矿山的许多技术问题迎刃而解，如“采富保贫”“三下开采”，降低贫化率和损失率，防止内因火灾，减缓岩爆的发生等。正因如此，胶结充填技术已经成为当今充填采矿法的重要组成部分，代表着充填技术的发展方向。水力输送是将固体物料制成浆体或膏体，在重力或外加力的作用下输

2、送，输送距离从几十米到数百公里不等。具有效率高、成本低、占地少、无污染、不受地形、季节和气候影响等特点。近20年来，我国浆体管道输送的试验研究特别是高浓度料浆管道自流输送工艺技术，已达到国际先进水平。随着短距离（矿山充填）与长距离浆体管道输送技术的发展，浆体管道输送理论亦得到发展并日渐成熟。近20年来由各大专院校科研设计院所编著出版了一批矿山充填专著，结合矿山尾矿输送和充填工艺技术特点，都有专门章节重点论述了管道水力输送的基本理论和计算方法，特别是对高浓度浆体和膏体（结构流）管道输送理论有了新的发展。因此深井充填的物料

3、输送方式选择以管道输送浆体物料方式为主，其他输送方式为辅。选择充填方法要遵循以下原则：（1）满足采矿安全的要求；（2）有利于环境保护；（3）充填材料来源应就地就近取材；（4）充填工艺流程合理，运行可靠；（5）经济效益最优。立足于浆体的管道输送原则和技术上的成熟性，结合深井矿山浆体管道输送的具体情况及充填方法选择的原则，深井矿山可以考虑以下充填系统：1细砂管道自流输送充填系统细砂管道自流充填系统是地面搅拌站制备好的充填料浆通过钻孔及井下管网分配到各充填点（如图4-1）。系统主要由以下部分构成：图1细砂管道胶结充填系统示意

4、图1.1物料制备系统胶结充填料中胶凝材料、水和添加剂不需预处理，而粗、细骨料如块石、棒磨砂、尾砂等一般均要预处理。比如块石要经过采集、破碎、筛分等工序，才可获得所需要的粒径，澳大利亚芒特艾萨矿业公司铅锌矿块石胶结充填所需的块石就是这样加工得到的。磨砂同样要经过采集、破碎、筛分、棒磨除泥等过程，如金川有色金属公司的砂石厂就是为了供给公司二矿区-3mm棒磨砂和龙首矿-25mm碎石充填系统而建造的。用尾砂充填的矿山，大部分是用分级尾砂，也要用旋流器来对尾砂进行分级。（1）细砂的加工棒磨砂的加工工艺流程以金川公司砂石厂为例，如

5、图2。图2金川磨砂加工工艺流程图金川公司砂石厂设计生产能力为3830t/d，碎石集料1000t/d，破碎流程采用强化预先筛分的二段一次闭路的生产流程，先破碎成粒度为-25mm的砂石集料。1/3直接供龙首矿做粗骨料充填，其余2/3进入一段湿法棒磨开路和螺旋分级二段脱水脱泥的磨砂分级工艺流程，产出-3mm棒磨砂。（2）尾砂的分级处理A尾砂的适用范围全尾砂粒度较细，不易脱水，浆体黏度大，使充填料浆浓度难以提高，用其制备高浓度料浆的胶结充填体脱水困难，且强度较低，对于早期强度要求较高的自流充填工艺不合适。尾砂的分级界限一般为3

6、7um，经分级后的尾砂，其粒度较粗，易脱水，浆体黏度较小，浆体浓度容易提高。用其制备高浓度料浆的胶结充填体脱水容易，且强度较高，是制备高浓度料浆的重要材料。B分级尾砂的加工矿山自流输送充填工艺对尾砂粒度组成和尾砂仓浓度设计要求不同，分级尾砂的加工程度也不同。在尾砂的加工过程中，要求部分（或全部）除去-30um的含泥部分颗粒，以迎合矿山的安全生产需要。金川尾砂脱泥系统的工艺流程为：来自选矿厂浓度约为18%—20%的混合料浆，通过分配池和给矿槽供给两台Φ3550mm×3550mm搅拌槽，从搅拌槽由6/4D—AH渣浆泵输送到

7、Φ250mm×8mm旋流器组，经过旋流分级后的分级尾砂进入远距离泵送前的搅拌槽，由搅拌槽搅拌成浓度为45—50%的尾砂浆，再由油隔离泵输送到生产现场待用。其流程图见图3。图3尾砂脱水脱泥流程图C尾砂分级主要设备可用于尾砂分级的设备有脱泥斗、倾斜浓密箱、耙式分级机、螺旋分级机等，但设施最简单，配置最方便仍属水力旋流器，见图4。影响水力旋流器工作性能的主要因素是其结构参数、进料口压力和进料浓度。a.旋流器直径D。旋流器的处理能力随直径的增加而急剧增加，而直径小时，则有利于降低分级浓度。其直径D一般为Φ200—500mm。图

8、4衬胶水力旋流器构造示意图A—进料；B—溢流；C—沉砂；1—圆柱体；2—圆锥体；3—进砂口；4—溢流管；5—进料管；6—耐磨橡胶内衬；7—金属加强环；8—压气入口b.进料管直径di。增大di则处理量增大，溢流浓度变粗。一般di=（0.08-0.25）D。c.溢流管直径d1。在进料口压力不变的条件下，d1的增加能使分级粒度和处理量