南非金田集团有色金属矿山的充填实践.pdf

南非金 田集 团有色金属矿 山的充填实践 D、 A 、 J、 Ro s a W at t 握要 南 非盒田 集团 { G F S A 经营三座大型机械化有色金盾矿山公司， 黑山矿物开发腔份有限公司 f BMM ，奥基波 铜有限 公 司 OCC和 茨姆博有限 公 司 TCL．遗 三十公 司都采 用充 填工 艺开采 ■ 一 矿石．本文详细夼绍了BMM肌垛孔回杀怯设为分层充填怯的过程 ．0 c c 采甩炉渣作为肢结莉的成功经 验 TcL在全 尾砂腔 结充 填方面 的研究 过程 ．GFS A 每年开采 和 处理的 s 4 o t矿石 ．最终 产品 中含有 铜、铅、锌、锡．锃、盒、镉，砷，锑和黄铁矿． 一 、充填工艺 这三个采矿公 司的矿体 类 型、采 矿 方 法、有价矿物及其他因素都存在差异，所以 对 充填工艺备有不 同的要求 。从 经济效益考 虑，采用了 明显 不同的充 填材料 。T C L 在 南 非率先实现胶 结 充 填 法，O C C 的充填料受 到了经济极其 匿难的 因素 的 制 约 }BMM短 期 内，在 采用摄 经济的方法实现最有 效地 回 采 高品位矿石方 面取得了重大进展 。 1 ． BMM的充填 布罗肯希尔矿床有两个矿体，走向总长 1 4 0 0 m，西部有地表 露头，从西 往东 向下 侧 伏延深 ，东 端的埋藏深度约为8 0 0 m。 在 可以重力出矿 的急倾斜矿段 ，采用深 孔空场法开采I其他矿段采用 分层 充填 法开 采 。 深孔采场中的充填体在回采矿柱时必须 是 白行稳定的，其最 大高度要达 到四个 中段 的高度，l [ J 1 4 0 m。但是 ， 由于采场的 倾斜 ， 底盘与顶盘间的最大垂直高 度 小于 5 0 m。对 于这种情况，考虑 了充填体 仅在 自重作用下 可能发生 的破坏 。 最初，建议充填体9 0 d 后的无 侧 限抗压 强度 U C S 应达到7 0 0 k P a ，后来 ，根据坑 内的 大型模 型试验 ， 把UC S 标准 降为4 0 0 k P a 。 有 色矿 山一 1 9 9 1 ． 6 这对深 孔回采 区的必须 垒部回 采的高品位矿 体非常重要。但是，那里的充填体壁暴露之 前有一半 的采场 已经回采和 充填 了。 充填体必须 非常坚 固，能承受矿 柱 回采 爆破 的影 响 。 在 要求 U C S 达 到 7 0 0 k P a 的条 件 下，炙砂比太大。实 际上并不需要如此高的 强鏖，如果这样，反而会产生相当严重的垂 直收缩裂 缝 然而，在 早期 ，认 为强度不够 带来的 危险比爆 破损坏和收 缩影 响造成的 危 险要严 重。 当UC S 标准 改为 4 0 0 k P a 后 ，改善 了充填体的 性能 。 采场 底部的充填 体必须有足够 的强度， 以允许全 部采 出分层充填采场的底柱。 深孔采场和分层充填采场中的充填体必 须保 证在 以后 画采时 ，矿 山有总 体 的 稳 定 性。由于上部矿休的宽度较窄，应力通过充 填 体重新分布是不 可能 的。但是随着采矿的 进 展，应力将分 布到倾斜的主稳 定矿 柱 间 柱、未采的矿休和边界的围岩处。 充填 可 以防止继续片落，有助于维持空医周围的岩 体强度。逮个准则是深孔回采矿柱时采场充 填所要 求的主要特 性。 在分层充填采矿中，要求充填体能提供 有效的工作面和总体稳定性。此外，充填体 强度必须 能承受爆 破矿石 的冲击和装运设备 的工作 。试验表 明，为了能采用有效的装运 Y 一 天 一 矿 一 v Y 一 采 一 v 、 维普资讯 琵备和达到预期的爆破效果，需 要 有 一 层 2 4 h 的U C S 为8 0 0 k P a 的充填体。作为工作 底 板 ，其下 面，可用 大量 的低强度的充填 料 ， 即 1 2 h 的 强度达 到2 0 0 k Pa 。 根据 当地条件， 可 以采 用下面几种 材料 作 为充填 料选厂尾 矿， 主要 是极细粒磁铁 砂，相对密 度为3 ． 4 t ／ m ；相 当粗的丘砂 ， 渗透速 度低 ，宙水量 高}少 量 河 砂 ，粒 度 粗 ，渗 透速 度高，含 水量少。很难找到波特 兰水泥 的代用 品。 深孔开采 的采 区形 成大 空区，事 后必须 快 速充填 。初期要 求较高的充填 能力，即使 采 田垒尾 砂也不能满足 需要 ，分 级尾砂就更 不够用了，在 以选厂尾砂作为主要充填料时 至少在充 填深孔回采的矿房 和矿柱期间，还 需 要其 他 的充填材料 。为此，选用了粗粒丘 砂 。随着 回采 的发展， 充填 速度逐渐变得均 匀稳定 。 充填 料的粘度是 影响输 送的重要因素。 实验室初步 试验表 明t丘砂 的粘度低。在 管 柱中易于沉降J分级的和不分级的尾砂以及 尾砂和 丘砂 的混 合料 当重量 浓度达 到7 8 左 右时，其 粘度急剧增加。选矿厂 尾砂的密度 ，所以这种浆体的浓度意味着充填料中宙 有大量 的水 。输 送充填料所 需的水量大于水 泥水合所需的水量，因此充填料能通畅排水 是极 重要的 ，另 外，充填 时，必须 采用浓度 尽 可能 高的充填 料浆体。实 际上，最初采用 的浆休浓度为7 5 。 设计应保证渗透速度 为l O O mm／h ，减 少充填料 内的细粒 含量 可能 削弱其 强度， 但 良好的渗透性是重要 的，况 且强度可 以通过 添 加适 量水泥得 以弥补。 比较 细的颗 粒可能 留在 充填料 内，并 不影 响总 的排水 性能，反 而可以提高强度和减少永泥用量。 实际上，大部分水是 随着充填料 缓慢 上 升 而滗 析排出的，胶结充填 料的渗透系数 极 低 。采用 垒尾砂 、分 级 尾砂 以及分级尾 砂和 丘砂混合物兰种材料与水泥按不同比例配制 一 1 0 一 的充填料 分 别进行了U C S 试验。分级尾砂 和 丘砂各半组成的混合料 与水泥配成 1 t 1 3 灰 砂比 按固体重量计 的充填料在深孔回采的 采场 进行了试验 ，1 4 d 后产 生所需的 7 0 0 k P a 强度 。采用 1 l I 4 灰砂 比的充填料试验，其 强度降为 4 0 0 k P a ；灰砂 比进一步 降到 1； 2 0 时 ，试验过其 强度标 准。实践应 用 灰 砂 比 l l 1 3 的充填料充填 深孔矿房 和矿柱的底部 结构}灰砂 比 1 3 0 的充填料 主要组分与 1 z 1 3 的充填料相 同充填深孔回收矿柱后 的空 区。实 际上，充填 矿柱 空区时，应尽 可 能多 的采用废石 以减少 丘砂 和水泥的用量。 分 层充填 采矿法 的采场 需要 大体积充填 和工作底板两 种充填 料 ，后 者必 须具有快速 固结 的性质 。 随着 回采 的不断 向上或 向下推 进， 充填 料的水平输 距离 逐步延 长。 希望充填料的日上升高 度 大 于1 ． 5 m， 这样就必须有 良好的渗透速度。这点在采用 非胶结充填料的时候非常重要。 最初，分层充填采场用的充填料组分与 深孔回采采场用 的组 分相 同，只是灰砂 比不 同。对于3 m的采场 ，充填 约2 ． 2 5 m大体积充 填料后，上 面充 以0 ． 7 5 m的充填 料作 为 工作 面底板 。大体积 充填 料为5 0 脱 泥 尾 砂 和 5 O 丘砂，灰砂 比为 1 l 3 0 } 工作 面底 板充 填料的灰砂 比为 I ； 1 0 。象深孔 回 采 法 一 样，大部分充填水是 通过邀 析 排 出 的。但 是，这 个充填系 统耗 用了大量水泥 ，费用 昂 贵。因而在 实验室和生产采场 又 进 行 了 试 验 。根 据试验，工作 面底板采用 了灰 砂 比为 I l 2 0 的充填料，结果 大量 充填 料混 入了装 运的矿石 内。分级尾砂和丘砂混合料 没有足 够 的渗透性，不适于作非胶结充填 料。用 丘 砂作 的试验证明，细粒级部 分妨 碍 了 渗 透 性，同时丘砂含有过量 水，形成 流砂 。 目前 仍在 详细研究适于大体积充填 的各种材料 ， 以减少水泥用量 。 选矿厂尾砂 ，无论是分 级 的，不 分 级 的，还是 与砂 混合的，渗透速度均偏低 ，不 有 色矿 山一 1 9 91 ． 6 维普资讯 能用作非胶结充填料。丘砂的渗 透 速 度 也 低，通常低于 1 O mm／h 。河砂的 渗透 速度 则 大 得多 ，约 为3 6 0 ram／h ，可用 作 良好的 非 胶结充填料 。在 充填 料制 备厂 周围8 k in范 围 内，共 有6 0 万t 河砂贮 量，但砂 遭 浅，延 伸 有 限， 开采 困难。 以分级尾砂 和丘砂为基 料 的充 填料 因粘度大面有 良好 的输送性能，但 是低 粘度河砂要求 以高速度和低 浓度充填 。 由于水 平运距的增大，这也是 需要的。对 于 6 5 的低重量浓度浆体，相 当于充填料浆密 度 为1 ． 和 甩3 m／s 的这 发充填 。高渗 透系 数的河砂排水相当容易。采场中产生的大是 渗透水会使现 有向上泵 送系统极度紧张 。 开 采河砂的费用相 当高，而 且河 砂即将 耗尽，必须研究采用丘砂作为非胶结充填料 的 技术 。充 填料制备厂周围7 k in范围 内，有 5 O 0 万t 丘砂。实验室和大型试验表明不分级 丘砂不能用作非胶结充填料，这是因为它的 渗透性差以及充填料内残留水份多。残留水 多会导 致孔隙压力高和稳定 性能差，容 易发 生水化。因此在采用丘砂作为非胶结充填料 之前，必须改善它的渗透性和减少残留水。 丘砂 的渗透 性差是 因为含有极 细砂粒，小 于 7 5 p ro的砂粒 占3 ，而河砂 只 有t ％。试 验 表 明，如果小 于7 5 L m物料 的 比例从 3 降 到 1 ，那么 渗透 性和残 留水量都可改善到可 接受 的程度。考虑 了旋流器分级 和受 阻沉降 两种方法 ，后者成本太高 。试验 了各种 絮凝 剂 和化学 药剂对 残留水 的影 响。安 装了二段 水力旋 流分级 机，使充填料浆 的相对 密度为 1 ． 7 5 ，充填 能力为2 5 0 t ／h 。 充填 料内 小 于 7 5 ． m的部分低于1 ，总丢弃 量不 到给料量 的 3 。脱 泥丘砂靠 自重流入坑内，通 常需 要 高输 送速度和高水量， 这是 因为这种 充填 科的 粘度 低。河砂 充填料 造成的充填系统磨 损晟严 重，其次是丘砂，磨损最小 的是胶 结 尾砂。因丘砂的渗透性差，所以要求安设排 水塔 。丘砂的充填料滩现象 不如河砂， 从耐 减 少了 工作 底板胶结充填料 的用 量，否则 ， 有 色矿 山～ l 9 9 1 ． 6 需要 充填 陡滩 留下的空洞。料滩 现 象 过 分 时，应先用灰砂 比为 1 。 3 0 的充填料 平整好 袭 面，然后再 充填 1 1 0 灰砂 比的充填 料， 制作 工作 面底板。 制作工作底板层改用全尾砂和灰砂比为 1 1 0 的充填 料因为这一薄层韵渗透 性并不 重要，所 以采用 这样的充填料是适宜 的。损 失在工作底板层里 的矿石很少 ， 不到0 ． 5％。 每一分层结束后， 用推 土机进行清理。 工作 底板充填 料造成 的贫化 率约 为2 ． 5 按 采 出总矿量的 重量 计 。 矿房顶柱矿石 品位高，应尽 量 全 部 回 收，这要依靠 上部采场最下分层充填体 的强 度。提高充填体强度有 以下几种 方法采 用 灰 砂比为 1 I 6的胶结充填 料，1 9 ram的 灌 浆锚索和 8 号菱形金属丝网。这些措施有一 定成效 ，但完全 回收顶 柱仍有一定 困难 。其 一 ，在 薄矿层 大面积充填后，发 生 分 离 现 象。解决此 间题 的一种 新方法是堆筑石 围， 保 证全分层每次充填 高度都 超过2 m。其 ， 目前 尚未研 究出从下 向上开采顶 柱 的 好 方 法。对于宽果 场，再多的充填料和 加大 强度 也不足 以适应大面积 非支护区 的要求，必须 研究有效的分层开采和回收顶柱之前实现密 实充 填。 2 ． OCC的 充 壤 O C C 各矿的早期充填是为了加强 矿山总 体稳定性，采用的是纳巴比波 选厂 N a b a b e e p ，简称N 选厂和卡洛拉斯贝尔格 选厂 C a r o l u s b e r g ，简称 c 选厂 的脱 泥尾矿。 1 9 8 0 年 ，霍伊 茂矿 Ho i t s ，简称 H矿因采 矿形成 了太 空区，给矿山带来 了严重的总体 稳定 问题 ，充填显 得十 分重要。对现 有的空 区充填和将来的分层充填法生产都采用陂结 充填料 。开始采用c 厂 尾矿与H矿区 的 丘 砂 以 3 }I比例配料 按 重量，胶结后，作 为充填料，其输送浓度为7 5 。后米，采用 灰砂 比为 1。1 7 的腔结丘砂 为 充 填 料 ，其 uc s 可达6 5 0 k P a ．输送 浓度为8 0 ％。 维普资讯 c 矿是 O C C 最大的 独立矿 山。1 9 6 1 年 掘 进8 6 2 m 深的竖井，用于提升 浅 部矿 石。发 现探矿体 后 ，又掘 进了1 6 9 0 m的竖井 一 条 辅助 井和 螺旋 斜坡 道。矿 石 储 量 1 7 0 0 万t ， 含铜 品位为2 。深矿 床有几个矿 体 ，走 向 长1 5 0 m，宽 1 2 0 m， 高6 5 0 m。矿 床最深处 位 于地表 以下1 5 4 0 m。 c 矿体 的水平最大 主应 力是 垂直应 力的 二倍 ，在深矿 体的底部 超 过 9 2 MPa 。矿 体 节理 发育。 因此 ，必须周 密设计采矿方 法和 高水平控制岩石力学 。 目前，正在采 用现 代 矿山三 维计算机模型进行岩石力学控制。 在c 矿浅部矿体，矿房用分段空 场法 回 采，然后大量崩落矿柱。随着开采逐步向深 部发展 ，遇到了严重 的岩石 力学 问题，工作 条件恶劣，试验并采用了V C R 法，事后胶结 水砂充填。矿体呈棋盘式开采，采场典型尺 寸为{横断面2 0 3 0 m。高度不超过1 5 0 m。 充填体 的强度必须足 以保 证相邻采场 不需其 他支 护就可 以回采到1 5 0 m的高 度 。试 验 和 经验表 明，充 填9 0 d 后 ，充 填 体 的UC S 达到 8 5 o k P a 为宜。 H矿取得 了胶结 水砂 充 填 的 经 验 。最 初，决定采用 C 选厂 的尾砂和H矿的 丘 砂 作 为主充填料。试验 表明，这两种 物料 以重量 比例3 ． 5 l 混 合，再 以灰砂 比 I 。1 5 配 以水 泥，制成7 5 浓度的充填料，其强度可以达 到要求。然而 ，C 矿深矿体 的基 建 费用 高， 铜价 又正在 下跌，为了获 取利润，采矿成本 必须控制在最低水平。即使可以按经验降低 水泥用量，采用波特兰水泥作为充填料胶结 剂也是 不适 宜的。 O CC 冶炼厂生产 的铜反射 炉渣费用低， 可 以作 为波特 兰水泥 的代用 品，但是铜反射 炉渣不 如璨 铁高炉渣更适用。为了确定 最适 于充填的炉渣产 品，需要 进行大 量研究和试 验 。 胶结剂的作用是形成稳 定的、不溶的 皎 结水合硅酸钙。波特兰水泥、高炉渣或反射 一 l 2 一 炉 渣 都 含 有C a O、S i O 和 0或C - S - H。其 他胶结成分 为A1 0 。 、S O ． 和F e z 0 。最 适 用 的 炉渣所 含上述成分应成 恰当比例 ，含量 不 足时，必须予 以补充 。反射 炉渣中含有丰富 的铁 和锰 等元素，对胶 结性能有不 良影 响} 此外 。C a O．Al z 0 和s O 等主 要 成 分 含 量 低，这就是反射 炉渣不如高 炉渣适于作充填 料 的原 因。O C C 反射 炉渣需要掺入 添加剂。 炉渣除了含有基本的胶结成分外，还具 有 以下重要 物理 特性。玻 璃质状 或无晶质 状 可 以保 证 炉渣有最 大活性。OC C的炉渣淬 火 后，生成7 0 ～9 O ％玻璃质 ，适合充填料的要 求。炉渣 的粒度，或 以b l a i n e 为单位表 示的 比表 面积 ，对其活性 也有 重要 影响，比表 面 越 大， 活性越强。OC C的炉渣磨细后，可达 到3 0 0 0 b l a i n e 的细度。炉渣 中含 有 的AI O z 可 以产生 硅结 合强度，从而 加大 活性。炉渣在 冷却前进行高温处理，也可加大活性。炉渣 的硬度对磨 碎成本有影 响， 湿磨 比干磨的 能 耗低 ，但 过早发生水合作用 研究 了各种 能引起化 学反应 的 、台 有胶 结成分的或能控制反应速度的添加剂。 研究了外部特性，如水的质量和数量， 环境 温度和湿度 ，炉渣与 尾矿的比例，炉 渣 内的石灰添加 量 以及充 填料 的输送 性质 。为 了试验当地反射炉 渣的适用性和制 取能达 到 要求 的充填强 度的最佳胶结料， 总共 研究 了 约2 O 种方案 。 试验室试验和 大型试验 证明 ，尽 管当地 的炉渣 中，钙 、铝和 硫酸盐含 量低，但添加 石灰和石膏后便 可制出适宜的胶结料 充填 料 内添 加 6～ 7％ 重量 的这 种 改 性 炉 渣、9 0 d 后可达到所 需强度，因此，完 全 可 以取代相 同比例 的波特兰水泥。 下面介绍C 矿深矿休充填料的 制 备 每 月生产9 万l 固体充 填料 。 O C t冶炼 厂 的粒 状 反 射 炉 渣 筛 分 为 一 3 ram，其成分 为 C u o ． 6 ，灰0 ． 8 ， Si O2 3 5 ． 9 ， FE D4 1 ．0，Ah O a 4 ． 0 ，C a 0 9 ． 0 ， 有 色矿 山一 1 g 9I ． 6 维普资讯 t r i g04 ． 8 Pb o ． 0 8 ，Z n3 ．9 。 每 月 用 量 为 500 0t _ 石 膏按 与炉渣 1 ；5的 比例 加 到 炉 渣 内， 即每月 用l O 0 0 t 。炉渣 与石 膏 一 起 进入 球 磨机，进行两段 磨碎，产 生 比 表 面 积为 3 0 0 0 b l a i n e 的 细料 。第二段磨碎 的排料 经 浮 选处理 ，回收5 O ％ 的钢 ，然后浓 缩为6 0 ％浓 度 的浆体， 其相 对应 的密 度为1 ． 7 。这 部 分 物 料贮存在 充填料制备厂 的贮 槽 内。c矿选 厂 生产 的尾矿 浓缩 为7 1 浓 度的浆体，相对 应 的密 度为 1 ． 8 6 。尾矿库的 干尾矿代 替 H矿 丘砂．石灰 炉渣／石膏与尾矿混合，每小 时 生产1 7 2 t 固体充填料 ， 浆体浓度 为7 5 ． 5 ， 相对应 的密 度为2． O 。充填料 的固体成 分 如 下 t ／ h 湿尾 矿1 2 0 6 9 ． 7 5 ，干尾 矿{ 0 2 3 ％，炉渣和 石 膏1 1 6 ． 5 ， 石灰 1 ． 2 0 ． 7 5 。 3 ． TC L的 充填 1 9 0 6 年开始 开采 T C L 管状矿体 ，1 9 4 0 年 采到地表 以下约6 5 0 m的2 2 中段。开 采 的 大 部 分矿体是 窄矿 体，采 用措 矿体走 向布置 采 场 上 向充填法 回采， 充填 料为采石场废石 从l 8 中段开始 ，矿体变宽，改用垂直走 向分 矿房 矿柱 布置 。 疑初， 矿房 由采石坜岩石充 填， 伴有 石损 失 }矿 柱由方框支护法 回收井 以非胶结 水砂料充填。当时采用分级尾砂和红土作为 充填料，但造成工作条件恶化 矿石损失， 另 外由于机械亿的要求，故 于1 9 7 4 年开始胶 结充填生产。这种胶结料首先用 于 矿柱 回 收 ， 明显改善了支护条件 ．大大减少 了木材 消耗。此后，胶结水砂充 填料成为全部 分层 充填 回采 的标准 充 填 辩。开 采 l t 矿 石 需 要 0 ． 6 4 t 充填料 ， 这意味着 需要处 理 大 量 材 料 。 1 t 充填 料的组成0 ． 8 5 t 红土经脱 腺细泥 和大 块后 ，剩 余0 ． 5 2 t 用 于 翩 备 充 填 料， 0 ． 4 2 分级 尾矿和0 ． 0 6 t 水泥 平均 。 实 际上，每 吨尾 矿中只能 有0 ． 3 5 t 用 有 屯矿 山一 1 9 9 1 ． 6 嗣备 宛填料，每 吨充 填料 中有0 ． O 7 t 是 采 准 废 石 分层 充填采场采用的大累 充填 科的藏砂 比为l 2 0 ， 0 ． 3 ～0 ． 5 m的工作面 底 板 层 充 填斟的灰 砂 比为 l 8，二 者的7 d后UC S 分 别 达到1 1 o k P a 和 9 3 0 k P a 。 制备这种 充填料需要 处理 大 置红 土并 掺 入高比侧水泥，成本昂贵。 在保 证强 度的前提 下，研究了可 以取代 红土 的各种材 料和减少 水泥 用星的可能 性。 认为渗透速 度对胶结 充填 料并 不 重要，保 留 细粒和实现 高密 度可以达到高强 度。大部 分 水通过道 析排 出。对于 现行 采用的材料 、磨 细的石灰 、两次旋 流器 分级 的尾矿沉砂 以及 全 尾砂 都进行了试验 。最适 宜的是全尾砂， 它有 以下的平均 强度 见表 I。 各种灰砂 比的试验强度 裹 1 丰 】 20 】30 rd后的 l l H 。j。 5O0 240 240 一 般 地， 充填 料的强度随诧砂 中细粒古 量的增 加而 变大 表 2。 强度 与细粒含量的关系 表 2 T d 后 的 名 称 一 4 5 V - m占嘶 UCS f kP a J 二 敬旋浇器特 缎况砂 3． 8 7 6 5 一 次旋流 器舒掘沉 砂 1 5 ． 0 8 0 0 全 尾砂 4 5 ． O 左右 Z 日 0 0 不分级的磨细石灰 岩 中， 一4 5 1 m粒 级 占3 3 ％，不失水分，也不沉降，7 d 后仍然很 湿， 以致无法测试 。其原因是在 磨细石灰岩 中含超 细粒，面 垒尾砂 中不含超细粒，这部 分在 浮选时 已经脱 除。 克 填料的 强度随浆体 浓度增加而 变六， 灰砂 比 I ；I 2 的充填料的强度如下。 一 l 3～ 维普资讯 添加 托配前 时浆体 浓度 ． 啊 82 8 0 78 7 6 5 4 12 T0 7 d 后 的UCS kPa 5 6 5 为了便 于输 送，高灰砂 比混合料 的浓 度 不戍超过7 8 ，低灰砂 比混合料 不 应 超 过 8 0 ％，实 际上 ，砂 浆浓 度很 难超过7 5 。 根据 新的充填 设计，1 l 充填料 需要 0 ． 9 6 t 脱水尾砂和0 ． 0 4 t 水泥组成，而1 t 尾砂中，有 0 ． 9 8 t 用于 制备充填料。这样，充填料成本 可 以降低3 O ％以上 。 现在 的充填料斛 备厂 生产 的充填料 ，每 采l t 矿石， 需o ． T t 充填 料。为此，必 须 直 接 而连续地供应全 部尾砂井具备充足的贮备能 力。五个贮仓被充满 。直 至发 生溢 流。 为保 证相对密度不超 过1 ． 0 5 ，要监 测溢 流，并 漆 加 絮凝剂。 4 0 0 m。 贮仓的循环 大致如 下；填 满4 h ，沉降6 h ，相对 密度达到 1 ． 9 5 的尾砂泵 送至贮 存槽2 h 后 。把 尾矿 和水泥 给 入 搅 拌 槽，相对 密度为 1 ． 9 7 的充填料 沿钻 孔充填入 矿内。水平输送距离 一般 比有效 垂 直 压 头 小 ，通常 限在 1 5 0 m以 内。 现在 采用二 种充填料 ，其 强度如 下。 蕨砂 比2 4 h 岳的UCS kP a T d 后 的UCS k Pa l t 2 8 3 83 O 1 I 25 3 5 2 4 0 高强度充填料用 于充填工 作 面 底 板， 4 8 h 后使可 进行 生产。 ． TC L重点研 究了以下两个 闻题 ；一个是 最 大l回收尾矿 中的细粒， 第二个是 以尽 可能 高的浆体浓度进行充填 。在 第二硬研究 中． 用简单的 圆锥 测试 法可 以方便 地测量粘度 。 TC L 矿开采到1 0 0 0 m以下的 深度 后。 改 用垂 直走 向布置的梯 队形分层充填汝，取代 ～ ] 4 一 r留矿柱 的分层充 填法。深部应 力 明 显 变 大，块状 节理 的地压条件要求 改变 回采方法 和采 用钢 绳锚 杆支护顶板 。梯 队法 由一组 紧 密相 邻的垂直 走 向布置 的分层 充 填 采 场 组 成，每一采场 宽1 0 m、高3 m。 中 间 采 场 居 酋，其 余采场一个跟在 一个后 面，滞后 一个 分层 ．成为拱形， 自，厅复护。 中间采场有坚 固的两 个铡帮，其余 采场 的外侧 帮 是 坚 固 的， 内侧 帮是 充填体。 因此，充填体必须 形 成稳定的2 ． 5 m高的暴露面，并 为机 械化 设备 作业 提供 一个 适台 的工作底板 。除 去充 填料 支护 以外，灌浆锚索 支护 也是 重要 的。锚索 是 7股的 钢 绳 ，直 径2 8 mm，长1 8 m。锚 索 间距2 ． 8 m，支护上盘 。随着采 场 向 上 开采 时 ，锚 索逐 步切断，当剩余 的锚索 不到 5 m 时 ，重新安 装一条1 8 m长的锚 索。 采 空区下面 的顶 柱回收是 个重大问题。 顶柱矿石 品位相 当高，应 该力争 全部回收。 这里有二个 问题 ，第一个是 上部采 场的底 柱 水平的准备工作 ，第二 个是 从下部回收硬柱 的采矿方法。在底柱 水平 上，下盘彻底 清理 干净，安装2 8 mm的锚 索，其 间距为3 m，呈 方形布置，然后铺上焊接 加固 网，再充填灰 砂比 1 1 2 的高 强度充 填 料，达 到2 ． 5 m的 高度。从下部开采时 ，采用3 ． 6 m宽 的 垂 直 走 向布置的 分层 从 中间 向外部回采 矿柱 ，这 种 方法是成功的。因为在 开始开采相邻 分层 之前，该分层 已由 高强度充填科密 实充填。 二、 结论 本文重点介绍了GF S A在充 填方 面 的 改 进和采用的新技术 ，其重要原则如 下 1 ． 必须 明确 ，充 填要 求什么， 不要求 什 么 。 2 ． 必 须充分了解可 以用作 充填料的 各种 材 料的性质 。 3 ． 渗透 速度在胶 结充填 中 并 不 十 分重 要 。 下 转 第 4 3 页 有 色矿 山～ ] 9 9i ． 6 维普资讯 化后浮选，特别是白铅矿、矾铅矿硫化效果 的好坏与矿物单体新生解体面、矿浆温度、 矿浆p H 值、硫化钠剂体浓度有着密切关 系。 从 生产 和试验 中得知 ，硫化钠在 我矿铅 浮选 工业生产 中，起着 双重作 用，它既是铅锌分 离闲锌矿的抑制剂，又是氧亿铅矿物的活化 物，使用量及加入地点的合理与否，直接决 定 浮选指标 。我们通过 长时 阐的试验 ，从中 得出在磨矿过程 中硫化氧化铅矿物，不但能 提高铅精矿品位，降低其含杂锌含量，而且 可以提高氧化铅矿物回收率。当磨矿过程中 硫化钠 用量为5 0 0 5 5 0 g ／ t 时，其铅 浮 选 指 标为l 鼠矿 精 矿 尾矿 回 畋率 Pb．嘶Pb， 嘶 Zn． 嘶 Pb， 曲Pb， 嘶 1 ． 5 g T 2． q S 2． e8 O． 1 4 BB 氧化铅矿物在磨矿过程 中通过合理硫化 后 ，要 取得较好 的浮选指 标必须 注意 以下几 点- I ． 当磨矿过程中硫化钠用量为S 0 0 5 5 0 g ／t 时，其碳酸钠用量必须使分级机溢流日 矿浆p H 值保持在9 ～9 ． 5 之间。过低铅 精 矿 含锌高，过高尾矿暗跑，回收率低。 2 ． 必 须视 泡沫硫化 程度，坚 持 饥 饿 加 药、少 刮泡、勤刮 泡的原则。 3 ． 为避免较 高的矿浆P H 值 对浮 选 带 来 不和，保持稳定的浮选P H 值8 ． 5 ～9 之间， 硫 化钠浓度配制不宜过浓，一般应傈持 1％左 右效 果较好 。 根据 以上试验数据，1 9 8 g 年 至今应用于 选矿工业 生产 ，在 其浮铅工艺流程及药剂制 度不变的条件之下，坚持在磨矿过程中硫化 氧化铅矿物后 进行 浮选 ，生产指标 一直比鞍 稳定。 铅精 矿品位 由 原来 的5 5 提高到6 7 ， 含锌由原来的7 ． 5 下降到5 ． 5 ，回收率由 原来 的7 9 提 高到8 8 ，每 年可增加收入 1 0 万多元 。 责任 编辑王 棼骧 上接第“页 4 ． 渗透速度在非胶结充填中 则 相 当 重 要 。 5 。 股结充填料 中加 入较浓的垒尾砂 ，渗 透速度降低，强度提 高。 6 ． 超细粒物料降低水的渗透速度，使水 滞 留。 7 ． 高密度物料伴有大量的水。 8 ． 高粘度充填料 如浓腔结尾砂的输 送 问题 。 9 ． 低粘度充填料 如非胶结砂的输送 问 题 。 1 0 ． 高密度充填可提高强度。 1 1 ． 用改性炉 渣作 为适 宜的胶结 剂 的可 能性 。 1 2 胶结充填辩 比非胶 结料 容 易运 搬 ， 非胶 结料有泄漏 问 题 ，而 且 恶 化 工 作 条 件 。 1 3 ． 回收顶柱时，采矿方法 包 括 密实 充填极其重要。 周 以瑛摘译 自 I n n 0 v a t i 。 n g i n Mi n i n g Ba c k f i l l Te c h n o l o g y } ， 1 9 8 9 ， ． 3 5 1 ～ 3 6 0 黄燮 中校 责任编辑解忠 蛳 00 婚 套0 0 0 童 8 吼 站 I 孙鲫婚婚婚 鲫婚90 l “ 湖 南 有 色 金 属 双 月 刊 邮 编 4 10 0 o 7 l l欢 迎 订 阅 冀 吉 黼 色 金 属 研24300斯4 内 l 地 址 安 徽 省 马 鞍 山 市 马 鞍 徊 山 研 究 院 l 育 色矿 山一 1 9 g 1 ． 6 4 3 ～ 维普资讯