煤灰在基德克里克矿的应用.pdf

煤灰在基德克里克矿的应用 T ． R Y n D ． B CO UN LER 握要 基德克里克矿是一个年产量达4 5 0 万I 的多盘属矿山， 采用两条竖井 开拓，分段空辅怯事后 虚石 腔结充 填 ． 1 竖井耀9 3 8 m．回采浅部露天坑底 下 7 9 2 m水平的矿石，垂直走向布景矿房矿柱的 分 段 空 场 法．矿房一般宽I 8 m，长2 2 6 5 m．高9 0 1 3 5 m，间柱通常宽2 4 m，顶底柱高3 0 m．矿柱的回采一般是 在矿房充填养护三十月之后进行的． 2 - 竖井谦1 5 3 0 m．回采更婊部矿石 ．采用从中夹向两虱．由上盘到下盘推进．连续后退式回采．不 留间柱．典型的采辅宽1 5 m， 长9 9 m． 高6 0 m， 采后麈石快速充填．相邻采场柏回采．在充填体养护三个星 期后进 行． 矿石年焉麈石腔洁充填抖2 9 9 万t ．肢结料与骨科之比为 1 2 8 ．年需水泥量】 2 ． 5 万I ，要求充填体在 养生2 日 天后抗压强度选 r] T MP a ．以便在回采矿柱时能稳定地暴露高1 2 0 m． 长7 0 m的充填体． 1 9 8 2 年．为节省水泥，在 I 井区6 0 的水泥用高炉渣代替 ；2 井区 的承记被高炉渣代替 ．1 9 8 4 年后糟，引柑牒灰使用技术 ，进一步节约了成本．本文介绍其实验宣试验及其实际中的应用 ． 一 、具有火 山灰性质的煤灰 煤荻是热 电厂 粉碎过 的细煤在燃烧 时的 剐产品，用机械集尘器或静电豫尘器从燃烧 烟气中收集 起来的细粒渣。 工业煤灰有c 和F 两种类型。F 型煤获 产 自烟煤的烟气 中，含有 低量的C a O ，’ 自身 具 有微 小的粘结 性。在有 硅酸盐水泥情况 下， 它能与C a O H 。 形 成 新 的 胶 结 复 合 物 ， C a O H t 是硅酸盐水泥在水合 作 用 时 分 离 出来的。它一般用在早 期强度 低的混凝 土或 充填体 中，如果 养生期长，也能 达到所 需要 的强度。 c 型煤灰产自次等烟煤或 褐 煤 的 烟 气 中，其C a O 含量 高于F 型煤灰 ，并 具有 较 高 的牯结性 。它能在 硅酸盐水泥量不足情 况下 与水 起化学反应。 因此 ，当 c 型煤 灰与 硅酸 盐水泥混台时，对混凝土或充填体的固结时 闯与早 期强 度影 响较小。 到 目前为止 ，尚无一个权威性理论能 解 释出煤灰其备火 [ } _ 灰 性质的原 。然而有这 样一种假设在 加入 煤灰之后，硅酸盐水 泥 ～ 54 一 与水混 合并 发生 初始反应 ，这个反 应受 到煤 灰中S i O 。 、Al 2 0 。 、F e 2 0 3 、C a O、Mg O等形 成的玻璃 质控 制，玻璃质与 硅酸 盐水泥中析 出的 C a O H 4 反应 ，这个反 应与玻 璃 质 含 量、煤灰表面积成比例，经长 期 养 生 后， 最终反应是 由煤 灰 中的S i O 和A1 。 0 的 量 决 定 。总之，煤 灰的火 山灰性质取决于 它 自身 的化 学成 分和细度 。 二、粘结性的评价 实践证 明，在混 凝土 中按 硅酸盐水 泥重 量的1 0 1 5 加入煤灰，可得到高强度的混 凝 土，煤灰也 能增加混凝土 的长 期强度 。关 于 粘锗 性的 这种 观点，基德克里克矿 早在 1 9 7 3 年 就对胶结 充填 体用煤灰代替部分硅酸盐 水 泥傲过 试验 ，大 量的试验是 在 1 9 8 0年 做 的 ，在这两 次的试验中 ，使 用的是F型煤 灰 。 试验结果表明 煤灰有代替部分硅酸盐水泥 的 可能 ’炷，但是 ，所 需养生期长和煤 荻中化 学成 分复杂， m碍了它的应用， 同时，在 当 时，水混 的价桩 较低，张充填 [ 1 使用煤灰 ， 降低成本 的优 点不突出 。 有 色矿 山～ l 9 9 1 ． 1 维普资讯 然而在1 9 8 3 年 ， 由于水 泥价 格 一 直 上 涨，地表 的高炉渣 越米越多 ，促进 了低成本 牯结 剂的研 究。对 采 自四个地点 的煤 粉标 本 进行 评价。其 中三 处是取 自安大 略省，第 四 个取 自密 执安 州。 四个 样品中，C 和 F型 煤 扳各 2个 。两 种煤 灰和一种地表 高炉渣样 品 的化学成 分列 在表 l。 煤灰与炉渣 的化 学成 分 裹 1 煤 捉 重 量 比 炉 渣 g l F 一 2 Si 0 2 42 45 4【 一 44 3 8 AI jO 8 1 e 一 23 l B 一 24 9 Fe2O a 4 5 1t -- 1 5 O 9 CaO 1【 一 1 4 3 - -4 3 MgO 3 4 9- q K 2O 0 9 2．4 0 ． 4 2O 5 5 I ．4 0 4 SO a O ． 8 I 、 4 4． 3 LOi 碾 音 甏 ， 这 表 明 煤 灰 粒 度 可 能 比硅酸盐水泥 粗些 ，这 是完全 可能 的，因 为材 料有 很大变化性 ，氡及其 子代物的浓度 对有 轨车 来说是微不 足道 的。 九、 结 论 根据实验室和采场对胶结性和 氡幅射试 验 测定 ，可 得 出下述结论 1 ． 两种c 型煤灰样 品的胶 结性好 于谢 种 F 型煤 灰。 2 ． 基德克里克矿废石胶结充填证明，如 果 养生 期为 3个月 ，可用煤灰代替6 0 的硅 酸盐水泥}养生期 1个月 ，可代替 3 3 ，这 是一个较理想的降低充填成本措 施。 3 ． 煤荻与炉渣的混台物跟煤灰与硅酸盐 水泥混合物相比，在强度与成本 上 无 大 佳 上接 第5 3 页 1 1 4 ram直径 的钻管 。为适应C O P6 2 型冲锤和 吹走8 0 m深 孔的新生钻屑，增加 了压缩 机的 空气风 压。 基 鲁纳的工程师 们充分信任深孔 回采的 设 想，订 了又一 台S 4 mb a 2 6 9 台车 ，来 自 于 工厂的第二台设备 已装配，旨在用1 1 4 mm的 钻管打] 6 5 mm的 炮 孔。这 样 ，在1 9 8 9 年 夏 季 ， 可有两台S i mb a 车使 用，一起 自 动打 8 o re深的采场炮孔 ，开 始实施研究计 划。 七、凿岩机性能 每天 两 班，工 作7 2 h 时 。一 台S i m 2 a 2 6 9 台车平均 打深 -f L l l s m到 1 2 5 m。到 目前为 至 最好的班凿岩能力接近2 0 0 m。 实践记 录 袭明凿岩速度月月稳步 增 加 。每 天1 3 0 m已 有 色矿 山一 l 9 9 1 ． 1 点 。 4 ． 在工作 所有煤荻试验搅拌地点，氧 的幅射量均在安大略省 劳 动部 门为无铀 矿山 1 所定标准 之内，平均值为规定值的 。 ． J 5 ． 因为产 在不 『 可矿 [ } 的煤在燃烧时产生 的煤 获，所含 的化学成 分不 同，因此煤灰的 胶结性也相异 ，无 统一 的固定值 ，所 以在做 充 填配 料设 计时 ，要根据不 同煤灰 性质取不 同的量值 ，也就 是说 ，当用煤 灰 作 胶 结 剂 时，除 了从 磺量控 制观点 出发 外，还要 考虑 早 期强度。这两 者都 需要 在胶 结剂 中保 有最 低量的硅 酸盐水 混。 卢德 春译 自 “ u 。 f f l y s h i “ b a e k f i l 1 a t Ki d d C r e e k Mi n e s ” 一 文 汪洋校 超过 2个月，2 0 0 m／d 指标 已为期不 远 。 八、 前． 景 S i mb a 2 6 9 深孔凿岩的前景取决 于 基 宦 纳从这 些很高的采场 垒面爆破所 取 得 的 经 验 基 鲁纳 的职 员们 已垒力 墩赴，投入 到深 孔爆破研究计 划中，超 级采 矿法似乎要与大 规模分 段崩落法一样适合于基 鲁纳矿 山的矿 石生产者 。 两 台第 二代 S i mb a 2 6 9 凿岩台车，装 有 1 5 0 mm直径钻管 的圆盘传 送式储存器 ，目 前 正在制造之中。 ． 李 丛奎译 自 Mi n i n g M。 g a z i n e 1 9 9 0 ． N o ． 6 ， 42 8 43 1 。 解 校 -- 6l 一 维普资讯