全尾高水固化充填采矿法的实践.pdf

l 馋每 9 ， ， 蕊 7 一 全尾高水固化充填采矿法的实践 夕 武山铜矿殊错南 ●__ _●●- 【 摘要】 介绍采用高7 K 固化 材料进 行生尾砂高水固化充填采矿法的试验 研究，了解并掌担高水 固化材料充填体的强度，充填系统，充填工艺，对应用高水材料作为矿山充填采矿法的充填材辩具有一 定的实践经验。 关键词；采矿方法新材料充填系统充填实践 1 前 言 武山锕矿北矿带现采用下向分层进路式 江砂充填采矿法， 即江砂充填前铺设钢筋混 凝土假底作为下分层 回采时的人工假顶 。这 种方法虽然防止了高硫矿床 自然发火，地表 水入坑以及保护地表铁帽含金资源，为该矿 的生产发展起到了重要作用，但仍存在以下 问题 1 工序多，工效低。该采矿法需要 凿岩、爆破、通风 ，出矿 、护顶、铺底、江 砂充填等工序，并且采场作业很大一部分时 间用于支护和铺底工序上，工人 劳 动 强 度 大，工班效率低} 2采矿成本高。该采矿 方 法 单 坑 术，江砂、混凝土等 材 料 的 消 耗 费 用 为 3 6 ． 4 8 元， t ， 其 中坑 术 8 ． 8 7 元， t ， 江 砂 1 2 ． 2 7 元／ t ，混凝土1 5 ． 3 4 元／ t 。 为了降低工人的劳动强度，降低采矿成 本，提高矿山的经济效益，该矿同北京矿冶 研究总院台作进行了全尾高水固化材料充填 采矿法的试验研究。 高水固化充填材料是一种新型的胶凝材 料，通常分为甲料和乙料两种组分。两种料 浆单独输送时不凝结、不沉 淀，一 旦 混 台 后，即迅速反应，凝结速度 快，固 化 能 力 强，早期强度高，无毒，无害、 无二次污染。 引进高水固化充填材料，配合全尾砂充 填采矿法试验，解决 了现行充填采矿法存在 的问题。 2 充填站改造 原有充填站是一江砂充填站，仅有一套 江砂制浆系统，必须增设一套制浆系统，以 满足高水固化充填二套系统的要求。同时要 考虑充填站的改造要尽量 利用矿 山现有的设 备和仪表。 由于武山铜矿尾砂粒级较细，且富含粘 土矿物，失水后极易结块，进入搅拌桶后， 搅拌也不解团，充填系统在初始运行时，经 常使出料口发生堵管。因此，为了保证尾砂 供料质量和连续供料，在充填站工业场地布 置一适当容量的尾砂储存池。 3 料浆制备 全尾高水固化充填料浆制备包括甲料制 备和乙料制备两套系统，其充填系统工艺见 图 I。 3 ． 1 乙 料浆制备系统 乙料浆制备系统是在原江砂充填系统的 基础上改造丽成的， 尾砂采用螺旋供料方式 ， 再经江砂皮带运输机输送到搅拌桶。该制备 系统包括尾砂料斗、螺旋给料机及皮带运输 机，水泥仓和搅拌桶。 垒尾高水固化充填采矿法的实践陈树南 自 B 犏3 3 2 2 o 4 维普资讯 图1 全尾高水固化充填系统工艺图 t 一甲、 乙辩仓’2 一甲、 乙料螺旋培料机I 3 一 甲， 乙尾 秒料斗I 4 一 甲、 乙尾砂 螺旋给料机I 5 一甲、乙科浆混台 器l 6 一甲、乙科搅拌桶’T 一水力巍量计 3 ． 2 甲料浆制备系统 甲料浆制备系统是利用矿山现有设备和 仪器建成的一套系统。为使之与乙料浆系统 平衡供料，该料浆制备系统同样采用同型号 的尾砂螺旋供料方式。甲料浆制备系统由尾 砂料斗，螺旋给料机 、水泥仓和 搅 拌 桶 组 成。 3 ． 3 控制和计量系统 为了使甲，乙料浆系统平衡供料，甲、 乙料浆制备系统及其控制和计量系统均完全 一 致。 尾砂；用 2台2 m 装载机将尾砂池中的 尾砂搅拌均匀后，分别铲入甲，乙 尾砂料斗 中，通过调节备料斗底部给料口的大小，控 制尾砂下料，然后根据标定结果并结合尾砂 螺旋给料机中尾砂满螺旋输送的情况，调整 尾砂螺旋调速机的转速，即可控制尾砂给量 的大小。 高水 固化料； 甲、乙料分别装于甲，乙 料仓中，两料仓均为原装普通水泥的料仓． 由于高水固化料比表 面 积 约 为4 0 0 0 5 0 0 0 c m 。 ／ g ， 远远大于普通水泥的比表面积2 0 0 0 3 0 0 0 c m ／ g ，即高水固化料的颗粒 很 细。 因此，原水泥仓设计的底部锥角偏大。甲、 乙料分装于甲、乙料仓后下料困难，采用锥 角底部振动机振动下料时，很难破坏灰料下 料过程 中形 成的拱，造成高水固化料下料时 断时续，极不均匀。为此，自行设计制造了 双层内置式高压风管 见图 2 。利用高压 风。活化水泥仓底部仓壁的高水 固 化 料 颗 粒 ， 从而破坏高水 固化料下落时形成的拱 ， 使 其下落 限畅 。但实际操作 时，当观察到料仓 下料较少、螺旋中灰量较少时，即可打开高 压风管阀门。值得注意的是，由于高压风管 的风压较高，开风时间长时，常使高水固化 料下料速度过快，以致大量涌出，因此，高 压风管 阀门应即开即关 。由此可见，水泥仓 底部设置双层内置式高压风管，既可确保高 水 固化料连续下料，又可确保灰料螺旋满螺 旋输送。根据标定结果，调整灰料螺旋电机 转速便可控制高水固化料的供料量。 图2 水泥仓底双层内置式高压风管示意图 给水；给水由阀门控制，并由两台流量 计分别计甲、乙料浆制各系统的给水量。 4 充填实践及效果 4 ． 1 充填系统操作 一 8一 有色矿 一 1 99T ． 0 维普资讯 龟尾高水固化充填要求两套料浆制备系 统，均衡供料， 在做好充填前的 准 备 工作 后，按下述顺序进行操作 1 井下充填采场准备工作就绪后， 井下操作人员打开挡板墙外三通旁的通管， 地表即可分别打开 2台供水 阀 门，并 调 整 2台流量计上的单针指示仪至所需水量的显 示值，冲洗管道2 3 mi n j 2 由 2台铲运机分别向尾砂料斗中 铲装尾砂，当尾砂装满料斗 时，同 时 起 动 2台调速电机，并调整螺旋转速至尾 砂所需 螺旋转速； 3 同时 起动 2台灰料螺旋电机，并 调整其螺旋转速至实际充填所需 灰 料 的 转 速} 4 最后起动甲、乙料搅拌桶电机， 且同时打开各尾砂料斗底部 出料 口和灰料仓 底部出料口至标定位置，使尾砂及灰料下料 均匀。 此时，各充填料均按设定的用料量进入 搅拌桶经搅拌后进行充填。在充填过程 中， 任何一充填管路发生堵管，应立即停止两套 充填系统的供料，停止充填，并立即通知井 下人员处理事故。 充填时，井下人员应随时观察采场充填 情况，当充填选 1 m高度时，及时通知充填 站改变甲，乙料的给料参数，以减少甲、乙 料的用量 。 当采场完成充填后 ，发出信号，充填站 即可停止给料，清洗设备和充填管路。 ．2充填实践 充填站改造完工之后，经多次标定，选 定井下废 旧巷道 进行试充， 以确定整套充填 系统能正常运转后再投入正式充填。 试验采场选择 北 矿 带 一8 0 m中 段w 盘 区，前后进行了三次仝尾高水固 化 充 填 试 验，每次试验均测试充填料浆浓度，并在地 表浇注试块和井下现场取样，进行抗压强度 对比试验，其结果见表 1、 2。 袅l 垒尾高水固化充填料现场试验 裹2 全尾高水固化充填体抗压强度 试验结果 养护 龄期 d 充填体抗压强度，MPa 。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。一 试 9 盘 l 试 验 2 室内 井下 室内 井下 0． 7 9 0 0． 8 2 0 0． 7 4 2 0 ． 9 2 T O． 6 9 4 0． 7 42 0 ． 8 9 0 1 ． 1 ‘ 2 4 ． 3 充填效果 4 ． 3 ． 1 充填体凝结硬化块 充填体凝结硬化块，有利于缩短采矿循 环周期。充填5 l O mi n 后，充填体 开 始 凝 固，硬化。从充填进路旁侧揭露的情况看， 充填体上部硬化较快，强度增长快，而进路 下部充填体硬化较慢，充填 后 2 ～3 d ，充填 进路底部充填体强度增长较慢。经分析，由 于相邻采场为水砂充填采场，且矿岩裂隙发 育，充填进路底板存有一定量积水，少量清 洗管道水进入了充填区，改变了底部充填料 水灰比，影响了充填体 的质量 。 4 ． 3 ． 2 充填无溢流水，对井下环境无荇染 由于高水固化材料 良好的固水性能，充 填后无需排水，对井下环保有利 4 ． 3 ． 3 良好的流动性，有利于充填接顶 充填料浆进入采场后，很快 形 成 粘 稠 状，且具有一定的流动性。从充填进路旁侧 揭露的情况来看，除下料点稍有凹陷外，充 填体顶板乎整，提高下料口的高度可得到良 好的充填接顶效果。 全尾高 木固化克填采矿诰的实践 陈树南 L 邮螭3 3 2 2 0 4 维普资讯 ／ 铜矿峪矿 自然崩落法放矿计划的 编排与实践 中条 山有色金属公司襄青彦 【 摘要 】通过铜 矿峪矿自 然崩 落法 七年来的生产实践， 对直然 崩落法 放矿计划编排方法进行了 系统地总结与骨析，并在此基础上对原方法进行了一些有益的改进，耳的在于更好地为矿山生产服务。 关 键 词 皂 竺 塑 鳖 鎏．芭 燮生 产 实 践锄 钥磊 7 ， ．也z 7 1 概述 铜矿峪矿自然崩落法于1 9 8 9 年1 0 月份建 成投产。1 9 9 7 年产量 将 接 近2 9 0 万￡ ，预 计 1 9 9 8 年将达到3 4 0 万t 的设计指标。从1 9 9 2 年 以后，随着产量提高，生产效率稳步增长， 二次火药单耗则明显降低。自然崩落法在经 过几年摸索实践后，逐渐步入良性 发 展 轨 道。在放矿计划编排方面，在借鉴国外自然 崩落法矿山放矿计划编排原则的基础上，根 据锕矿峪矿生产实践不断改进完善，逐渐形 成了一套适合于自己的计划编排方法，满足 了矿 山生产需要 。 2 放矿计划的编排方法与分析 锕矿峪矿 自然崩落法投产之初，经过技 根据室内试验， 当 充 填 料 水 灰 比 为 2 ． 5 t 1 、 料浆浓度为6 0 ％时， 养护龄期1 d ， 其充 填体强度为1 ． 5 9 7 MP a ，养护龄期 7 d时，其 强度为3 ． 1 5 5 MP a 。由表2 可见，实际充填体 强度现场值与试验值相比要 低 得 多。其 原 因① 由于高水固化料的比重比尾砂低，当 尾砂与高水固化料之比较设计值增加时，即 实际高水固化料供料量降低时，充填时的实 际料浆浓度也低|②甲、乙料供灰螺旋尺寸 不一致，影响甲、乙料的均衡供料|③第一 次充填时，料浆浓度不一致，甲， 乙料配比 值不均衡，④由于采场内矿岩裂隙发育，上 部采场均为水砂充填采 场，充填 进 路 清 理 后，内有一定量的积水 ，造成充填料浆的水 灰比变化。综合上述原因，现场充填时，料 浆浓度较低，水灰比较大，致使充填体强度 较低，影响了充填体的质量。 5 结语 当充填站全尾砂给料采用螺旋供料时， 应配尾砂池储存全尾砂，这基本上解决了尾 砂失水结块， 下料堵管或不均等问题， 并且尾 砂池中尾砂浓度一致， 可保证尾砂均匀下料 ， 其次原水泥仓底增设双层内置式高压风管， 使高水固化料下料均匀。通过系统标定和数 次工业试验表明，充填站整套充填系统运行 正常， 基本适应了全尾高水固化的充填要求。 根据全尾高水固化充填材料室内试验证 明充填料浆水灰比，料浆浓度以及甲、乙料 浆配比值对充填体的强度有 很 大 影 响，因 此，对全尾高水固化充填材料供料系统精度 的要求较高，供料控制精度应满足全尾高水 固化充填的要求，同时，必须要求充填站有 关人员具有较高的素质和责任心，严格遵守 充填规程，以确保充填体强度达到要求。 维普资讯