极薄矿脉电耙削壁充填采矿法试验实践.pdf

已 ／ ／，} ，0 毯 ＼ ， 馄 金川胶结充填技术新进展 全 尾 砂 膏 体 充 填 试 验 组 堕 鎏 等 g - 移 摄 量} { 盒J 『 1 有色盍属公司各矿山， 自6 0 年代投产以来 ．坑 内矿石主要采甩蔽结充 填 洁 进 行 回 采 ．2 0 多年来 ．在矿山生产；回采工艺机械化水平；【 充填技末等方面均有了很大发展． 坑下矿山的 年 产量由初期不 到3 0 万t 蛊展到 目前的1 9 0 万t ；回采机械化水平由小型机械化逐步发展为全无轨 开 采 充 填技术从开始采用 电耙暂选碎石砼腔 结亮填遥步演变为管道输避粗 ．细骨料妁腔结充填．近年来，又成 功试验了全尾矽自赢和幕压输送腔结充填工艺，并巳通过国家鉴定．本文扼要介绍了盒1 1 公司充填技术 的发展过程 ．主要对全尾砂泵压籍送充填技末的试验实践作介绍 一 、充填技术发展概况 自6 0 年代 中期 ，金 川有 色金 属公 司所 属 龙首矿开始试验胶结充填采矿以来的2 0 多年 来，随着生产发展和 科学技术 的进 步，采矿 方 法的不断改进，金川 充填工艺技术得到 了 迅速的发展，跟上了国外矿山胶绾充填技术 豹新水平，促进了啻 山生产逐年稳步增长， 目 前 龙 首矿 年产矿 石这弼 5 6 万 f ，超过设 计 生产能力l 4 ，--医连续 5 年年产矿石超 过I O O 万 t ，1 9 9 1 年达 到1 3 3 万t ，超过设计 生 产能力3 O ，取得了良好的经济效益。 金J i l 公司 发展 胶绾充填 技术有两条 技术 璐线 ，一 是龙 首矿 致力于发展粗骨 料胶绾充 填 工艺 ，二 是二矿 区致力于发展 细骨 料管道 胶绾充填工 艺 。 龙首矿1 9 6 5 年试验成功并迅速应用于生 产的上向分层胶鳍充填采矿法， 采 用 一 4 0 ram 戈壁桊料掺水泥，水制备成粗骨料混凝土， 通过 漓井和_ 电耙倒运至 采场 上部 宽填井 ，经 串筒溜放到采场。 搅拌设备 为 4 O o L 、8 0 o L 建筑甩掘凝土搅拌视 ，间断作业， 后研制 卧式连续搅拌机，可保持连续进料，连续排 科 ，使 系统 充填 能力达 到5 ,0 - - - - 6 0 m ／ h。7 0 年 有 色矿 山一 l 0 9 2 ． 4 代初 为实现充填系统机械化 ，设计建设 了砂 石筛分站、地面水泥制浆站，三个井下分区 搅拌 蛄，汽车 运送 砂石改为 铁路运送 砂石 直 接卸入砂石溜井 ，经井下吊挂皮带输送至各 搅拌 站 。5 0 O r 水泥仓下 部安 装 2套 巾1 ． 2 m 1 ． 5 m单叶 轮 水 泥 浆 搅 拌 桶，水 泥 浆 经 7 5 mm 管道 自流输送封弗下搅 拌 蛄，经连 续搅拌机或跌落槽混合成混凝土，用电耙耙 运至各采场。1 9 8 8 年龙首矿转入深部开采， 又建设了深部充填系统，包括一 1 0 0 mm 细砂管道和一套 1 2 5 mm细石混凝士管 道 自 流输送系 统。1 9 8 9 1 9 9 1 年又研制 了风 力充 填机和耐磨充填管， 开展了半工业性 一 2 5 ram 戈壁 碎石 集料风力输送试验 ，寻求合理有 效 的、适用于下向六角形进路开采 豹 充 填 技 术 ．同 时为深 部长距离 输送充填料正在筹 措 甩垒尾 砂加碎石的膏 体泵 送技术 0 为保证金 f I f 矿区投产 ，大规模、大面 积 ，远距离输避胶锆充填料，I 7 2 年金川公 司和北京有色冶金设计研究总窿，长沙矿山 研究院合作，开展了细砂管道 充 填 试 验， 1 9 7 5 年联合试验组在金J f J 公司研究所管道充 填 试验室 发现 了高浓魔料浆 的流动特 性 ，从 理论和实殴上突破了传统的低浓麓充填技术 维普资讯 的 种种 规范 ，逐步 形成 了 “ 高浓度料浆管遭 自流输送新工艺”，l 9 8 2 年经工业试验投产 以来，广泛应用于上向分层胶结充填，下向 高进 路胶结充填和机械 化盘 区胶 结 充 填 采 场， 到] 9 9 1 年底应用滚工艺也壳填2 7 0 万m 。 ， 一 采出矿石8 0 O 万t ，在二矿 匪_产量逐 年稳步增 长中发挥 了重 大作 用 ，1 9 9 1 年实 际生产能力 达到1 3 3 万t ，成 为全 国最 大的应用 胶绪充填 开采 的矿 山。在1 0 年的生产 实践 中，金川 公 司为 降低充填成本 、改善 充填 质量、完善充 填工艺作 了许多有 益的工作 1全面推广应甩地面充 填 钻 孔 下 料 ，不断改进钻孔 施工质量 ，采 用 2 1 6 r a m 大 口径 ，1 6 锰厚壁耐磨无缝钢管，按石油钻 孔施工标准改进套管联接和壁后高压高标号 水 泥固结 ，以延长克填 钻孔 的使 用寿 命。 2采用锅炉房湿粉煤灰代替部分水 泥 约3 0 ％作胶凝劫，建立了粉煤灰糖浆 配 料系统，经崭效益显 著 。热 电站电收尘 麓 干粉煤灰输送、材浆配料系统正在设计 建 设 中 。 3 喷射器风力清洗充填管道试验成 功，提高了采场充填浓度 ，改善 了 充 填 质 量，减步了井下排污量。 推广应用以粉煤灰、炉渣为原料 的加气砖 、空心砖代替术材封 口，成本低、 效率高 ，安全可靠 。 目前矿 山充填 工艺仍然 存有 一些急待解 决的问题，主要是未能根本 改善并下作业环 境，采场扔需脱承、排污，磨砂成本高，水 泥单耗大， 充填管路鹰损严重， 料浆实际输送 浓度大多维持在7 2 ％～7 6 ％，未能达到7 8 的设计要求，造成料浆离析，分层、影响充 填律 的稳定。为了改善充填 质 量，降 低 充 填成本， ’ 减少环境污染，精足金川二矿拯 期工程 日产 O 0 0 t 矿石 的充填 需． 要 ， 国家 科 委 将金川 全尾 砂胶结 充填工 艺及装备 的研 究 列为 国家重 点科 技攻 美项 目， 由盎川 公 司 和北京有 色 冶金 设计研究 总院 组织 联合攻 一 2一 美 。 全尾砂充填试 验按 “ 高浓 度全尾砂管道 重力 自流输送工艺”和 全尾砂膏体泵送工 艺”两套技术方案进行 工作 。本 文主要 介绍 膏体泵压充填新工艺。 ～ 二、全尾砂膏体泵迭 充填工艺 1 9 8 8 ～1 9 9 1 年经过室 内试验 、地面半 工 业试验和井下工业试验，获得了 丰 硕 的 成 果 。 1 ． 金尾砂连续脱水工芑及设备试验 金川全尾 砂具 有 粒 度 细 d o 2 6 3 4 m 、 氧化镁含量高 2 6 譬 ～2 8 X 两大特点， 脱 水十分匿难 ， 其粒度分布见图l 。脱水生产能 力决定于进料浓度和脱水方式，为提高过滤 效率采用了两段脱水方法，第一段采用高效 浓密机 配合使 用絮凝剂 ，使尾 砂浓度 由2 0 提高封4 0 X ～5 O ‰ 单位面积的浓密效率较普 通浓密机提高十几倍 第二段采用大型水平 带式 真空过滤机 ，当尾 砂装被 鹰为 3 O ％ ～3 7 时，其工业试验 过 滤． 效 率 为 0 ． 6 2 4 0 ． 7 5 t ／ m ． b ，给料浓度提高后其过滤效率 可 达到o ． 8 ～1 ． o t ／ c m ． h 与国外同类型设备 过滤指标相近，滤饼含琦 ， 率为2 2 ～2 4 。 与充填能力为4 0 6 0 m ／ h 的全尾 砂 膏 体 泵 进 系统配套 ， 应 选用3 0 5 0 m 的大型水乎带 式 真空过滤机 。也 可考 虑采 用大型盘式过滤 机，其单位过滤效率仅0 ， 1 s t ／ m h ，怛 其最大 过滤 面积 可 达 2 0 0 3 0 0 m ，结 构 紧 凑，占地面积小。 金川 现有 两崖选矿广，尾砂产出率高达 8 l ～8 2 ，每年排放尾砂 1 5 ,5 万t ，1 9 9 ,5 年 后还将太量增加，据巍 算撩充填骨料前 5 O 计，每 日供培矿山充填站3 5 D O t ，即可 精 足 8 0 0 0 t ／d 矿石 生产 的需要 2 ． 童置毋膏体爱算臻台斟 的赣蠢力掌特 性 1充填材料的化学成份及物理特性 有 色矿 山一 l 9 9 2 ． 4 维普资讯 擀 i 抖 lh 曙 ’I I I I I 】 ■卜 ＼ 1 I 、 【 l t 圈I几个竞壤法矿 山窑尾砂粒度分布 注 横座 标为粒 度 纵直标 为 嘶 见 袁 1， 表 2 累送充填 材料 的化学成份寰{ 2金川 全尾砂及其 混台 料的优选 配 比金川 地区可供选择 的充填材料来 源极 其 盒川可用充填材 料的 物理 性质 表2 名 称 一选厂 垒尾砂 二选厂 垒尾砂 碹矿 库尾砂 粉 煤砂 棒 唐 砂 碎 石集料 i 密 度 ．g ／ c 珊3 2 8 7 2 8 7 2 ． 8 3 2 j 9 2 ． 0 7 0 0 7 槛 散密度 ． g／ c m0 1 ． 3 o 1 ． 3 0 i ． 3 o o ． 0 I ． 0 7 i { 8 空酷率 ， 5 4 ． 7 5 4 ． 7 4 0 ． 7 6 3 ． 5 3 T ． 7 4 4 ． 6 比表面 积 ，c m ／ c 3 I 2 5 I 1 01 2 6 I 2 2 2 4 6 1 2 8 ． 0 0 【9 0 l 0 2 0 1 9 2 0 1 92 0． I 54 0． 5 25． 0 c i 0 O ． m m 0． 08【 0 ．00 0． 1 5 0 1 I 5 2． 5 2 2． 0 d 5 O．m m 0．02 0 0 ．03 4 0． 07 7 0． 02 5 0 ．6 4． 3 4 d 1 O， m m 0． 0 0 21 0 ．0 0 2 9 0． 0 0 9 0． 0 00 4 0．【 2 0． 3 c i o p ．m m 0． 0 2 6 0．0 3 7 0． 0 7 0． 0I 5 0． 50 1 0． I 29 丰 富 ， 经过大 量选择性 试验优选出级配台理 ， 水 泥用量小 ， 相对 强度高 ， 满 足可泵性和采矿 A组全尾 水记 精煤灰 重 量液度 灰 比 水 t 耪 煤灰 T 4 舶～T 6嘶 J 4 10 ． 5 B 组全尾砂 棒廖砂 十水泥柑媒灰 重量浓度 尾砂 磨砂 灰砂比 T B ～ ∞ 5 0 }50 I 1 0 C蛆全尾 砂 毒 曙 石集 睾 辱 水泥 缸 壤 藏 重量 浓度全尾 -2 5 mm碎石 灰 砂比 8 1 辱～ 8 4 舶 5 0 I 5 0 I 8 3可泵性全尾 砂膏状物料塌 落度 是衡量可泵性的综台指标，经大量试验证明 金川混 合料 可泵进 的塌落度范 围 为 5 2 8 c m 见图 2，建议 生产 用泵 送塌落度为 1 5 ～ 2 0 c m，加碎石的垒尾砂泵送爆落度 以采 用 1 2 1 8 c m为宜 ，并 可根据输送距 离 远 近 和 有 色矿 山 -- I 9 9 2 ． 4 工程要 求 适用于下 向胶结 充填 人工顶 板 的混台物料如下 几组配比t 水泥单耗 2 4 o 2 5 0 8 ／ m 3 水泥 t 粉堞灰 II o． 5 强 度 R 2 B ≥ 4 M P 水泥单耗 I 8 0 ～ 2 0 0 kg ／ m0 强 度 R0 B ≥4 MP a 永 昆 t 粉盛 灰 水 砚单耗 强凄 I1 0 ． 5 1 5 o 1 6 o k g ／ m。 R 2 B ≥4 MP a 管径大小作适 当的调整 。长距离泵送应 考虑 设 中间接力泵站 ，不宜 选用过大的塌落度 。 4影响 强度的主要因索分析水泥 掭加量是影响强度 的首要 因索，料装的敬度 和{ - 度级吾 己 也悬翳帕强度的重耍因素 见囝 3和凰 4。在却同浓度条件下达虱 恫 一强 一 3一 维普资讯 量 辘 睿 囝2 全 尾砂料 浆坍落度 实涌 曲线 5 4 曼3 一 想 2 1 8 N5 0％ 1 8 N6 0 档 l 8 N4 0 ％ 1 l 0N 0骁 l 1 0 N6 0 ％ l l 0 N 4 0 ％ l 1 2 N 50％ l l 2 N 6 0％ 1 1 2 N 4 0 稚 } B L 面 一i 一 重量维度， ％ 图3 添 加细石的全尾砂胺 结，不 同获 砂 比，不同砂石率时， 和浓度的回归曲线 。 细石 百井 比 ％ ． 圈4 瀑加绷石的全蘑砂胺结，不同攥移 比，幂 同藏度 下，a 。 和 移 石率的 回归 曲线 一 4一 度的 选厂全尾 砂比尾矿库 自然 分级粗 尾 砂所 需水泥 量要 增加 3 O ，因前者 的比表面积为 后者 的 2倍 ，孔隙率为1 ． 3 4 倍 。 在充填 料中加入 相当于水泥重量 的3 0 ～5 0 的粉煤灰，在强度相同的条件下可节 约水泥单耗2 O ～3 O ，并明显增加充填体 的后期强度。过多的粉煤灰会增 趣 膏 体 粘 度 ，降低输送浓 度 。水泥掺入量 必 须 大 于 5 0 k g ／ m ，才 能使全尾砂膏体固化，加入粉 煤灰 也要求一定量 的水 泥与其混合产生物化 反应 ，发挥 粉煤灰的胶凝作用 。还应指出 ， 全尾 砂齑体的室 内强度与耜同 配比的采 场克 填 强度 是一致 的，因为不会发生任何 物料 从 采场 中流 失现 象。 3 ． 金尾砖 膏体耨辩 的漉变特性 流变学是研究材料流动与变形的科学， 是指导 膏体 泵送 的理论基础 。 由于全尾砂膏 体含有大量极 细粒级物料 ，其 固体 总重量和 总体积均超过介质水含量，固体颗粒不能自 由沉降 ，在管道 全断面 皆为栓塞 ，表现 为不 离析 、不沉 淀、具有较大 的初始 切应 力和较 大粘度系 数的塑性体 ，只 有在 一定外力作用 下方可产生流动和变形。为探索金川膏体充 填物料的流变特性和管输特性，研究全尾砂 物料浓度 ，级配 ，管径 、流速对管输阻力 的 影 响，深入认识物料可泵条件 的相关 因素， 对掌握膏体泵送新 技术 是十分必要 的。 在 中国科 学院化学研究所 、中国科学院 成都分院非牛顿流体实验室和武汉桥梁研究 所 的协助下 ， 采用R x一 2型牯 度计测 埏各种 牯度 、 全尾 砂的静态屈服 应 力 。 l t MS -- 6 0 5 型 力学谱仪测定全尾砂膏体的粘度，数据分析 结果 不理想，与管输 实测参数有较 大差异 。 丽用NxS I型旋转粘度计 测定 全尾 砂膏体 流变参教， 用WF --5 2 7 0 0 型两点式工作魔仪 铡定加细石的全尾砂膏体的流变参数，基本 上与管输实测参数一致，经过数据分析和 电 算机处理得出的绪论是z 。 1 流变模型金川全尾砂膏体的流 有 色矿 山一 l 9 9 2 ． 4 0 O O 0 维普资讯 变模型属于赫谢尔布尔克莱 H e r s h e l -- B u k l e y 体 ，简称H B 模型，用下列方程 描 述t T vv 式 中f 一剪切应 力 r 口 一 屈服应力 ，来加水 泥 的全尾 砂膏 料 为 l 4 0 ～5 6 0 P 加 粗骨料 的全尾 砂 膏料 为 4 0 3 5 0 P a 一 H B 粘魔， 来加水泥的全 尾砂膏 料 为 1 ． 5 ～3 ． 7 Pa s 加粗 骨料 的全 尾砂膏 料 为 1 ． 0 ～5 ． 0 Pa s n 一流 动指 数， 0 ． 7 ～ 1 ． 0 加粗骨料 的全 尾砂膏料接近 1，赠近 似宾 汉姆 模型 号 剪 切 速 率 ， s ． 1 2影响 流变 参数和管 输特性 的主要 因素t 1 膏体浓度的影 响特别敏感，往往重 量浓 度仅差1 ％， 目测和 实测都有 明 显 的 区 别，见图 5。 切 应 变 1 ／ S 圈5 不 同浓度 的流动曲线 灰砂} 匕 1t 8 }垒尾移与细石} 匕 6t t 2 粒度组成的影响十分 显 著， 、 值 随d 。 。 增加而 减小 ，故 在膏体 中加 入 粗 骨 料会 降低管道 输送阻 力，但 应通过试验优选 有 色矿 山一 1 9 9 2 ． 4 加入粗骨料 的比饲 ，见 图6 。 3触变特 性未加水泥 的金川全 尾 砂 膏状 料浆具有不 明显 的触 变性 触 变环环 间面积很小见 图 7。 0 划 切应查 1 ， S 圈B 不同艇度的流变曲线 圈T 全尾砂膏体流变 曲线的艘变环 4滑移现 象全 尾砂 膏状 料浆在泵 压作用下沿管壁 水泥润滑层略有滑移， 是造成管送和实验 室测定流变参数差异的重 要原因 ，但 滑移现 象有助 于减小管道阻力 。 三种不 同管 径 的流变 曲线见图 8。 5管输 流变性能 及流变参数测定 的结果表明，金川全尾砂膏体充填料在工业 试验 的配 比及浓度 范 围内，可视 为宾汉体。 4 ． 全 尾砂膏 体搅拌 设备的研翩 全尾砂混合料需经两段搅拌镧备成可供 泵选的膏休，搅拌设备的生产锯力与崩备方 式必复与引进西德普茨迈斯特机械有隈公司 的K O S --2 1 7 0 矿用充填泵相匹配，为此专门 设计 、 锚造了两种专用搅拌机。 第一段搅拌机 一 5 一 维普资讯 剪应 力 1 ／ 8 J 凋8三种 不 同瞥径流变 曲 线 全尾砂 棒磨砂5 o 5 0 j膏体 密度2 ． o L S t ／m 3 为AT D I型双 轴叶片式 见图9 ， 该 机 可以打碎大泥块并初步将混合料 拌 台 成 膏 体 。该机 由一台星形 摆线减速 电机经 双排链 轮 、靠背 轮带动两轴 同步运行， 由一 台变频 器在5 0 r ／ ml n内无极调速。第二段搅拌机为 AT D I 型双螺旋搅拌输送机 见 图 l o ， 呵以发挥贮存、搅拌和输送作用，双螺旋分 别 由两 台星 形摆线减速 电机 经单 排 链 轮 带 动 ，两轴 转速和转 向分 别由两台 变 频 器 控 制，操纵十分灵活。以上两台搅拌机的生产 能力 均这 封8 0 m。 ／h 。 ■9 ATD I 一 5 O 0 型双 轴 叶片搅拌机 一 6一 船 料 ■1 0 ATDI -- S O 0 双 螺旋 搅拌输 送机 ． 5 ． 全 鼍砂 膏体 寮压输送工艺 1双 活塞 液压充填 泵是整 个金 尾砂 充填系统的关键设备 通称P M泵 ，系 西 德 普谈迈斯特机械有限公司生产的K O S --2 1 7 0 型， 由K0s 泵体 和 电动液压 站两部分组 成。 由1 3 2 k W 电机带动液压油泵经 1 0 条高压油管 输送劐泵的各有关部位带动泵的运转。液压 系统最高为 3 0 MP a ，泵 出 13最 大 泵 压 为 6 MPa 。该泵 结构简 单， 性能 良好，安 全 可 靠 。 主要 技术 性能 ； PM公 司 I 9 8 9年 4月 L 7日 对 提 供 培 盘 川 公 司 的 KOS2 l 7 0 双 活塞泵 进行了 出厂试 验 ．其 试验报 告 中的主要 数据如下． 1 ． 主 曲泵高 压 2 ．全 逮最大 低压 3 ， 安全阀培进压力 4 ， 开泵全 速培进压 力 5 ． 1 由流量 6 ， 旋转控憎压力 7 ． S 管剪 切最大压 力 8 ． 蓄压器压力 28 o bar 1 3 S 0bar f l b a rl 0 5P a 25 b4 3 4har 2s bar 4 5 L ／ mi n 开始4 ha r 终了2 2 b 4 r I 2 0bar 9 obar 有 色矿 山一 1 9 9 2 ． 4 维普资讯 9 ． 全速时搅拌器压力 l O ． 空负荷时括进缸行程时间 l 1 ． 空 负荷耐油泵最大转速 1 2 ． 空负荷时电机最大转速 l 3． 泵妁最 大理论 输送压 力 2 为测试泵送系统 各参数进行 了地 面闭环管道 试验 ， 为工业设计提供依 据 ， 从 泵 送系统 运转 中取 得经验 ， 采 用d 1 2 3 mm管径 ， 并 根据 试验 需要 串联 1 0 0 ram和 l 4 3 ram 无 缝 钢管 ，闭环 长度 8 0 ～2 0 O m。 冈环 管路系统 设计要 测定多种配料 ，每 种配料又要取 得几种不 同浓 度 ，不 同流 速条 件下 的压力损 失， 为此在 试验 中使膏体循环 流动并不断改变试验条件，在运行中测定相 关参 数。按试验计 划制备好的膏 状 物 料 由 PM泵压 出经闭环管 路系统循 环后返 回 第二 段 搅拌 机进 口端， 再继续向P M泵 喂 料 。实 践 证明，这种高浓度 ，高压力管 路系 统的设 计和安 装质 量至关重 要，例如弯 管曲率半 径 应大于1 ． 2 m，管 子接头 内壁必须 绝 对 平 整 等等， 否则会造 成管道堵塞 。管 路系统 只能 采 用专用闸 板阀，而 不能用普通 阀。 3膏体泵 进与水力输 送有几点显著 差 别 t 1 高浓度料浆不离析，不沉淀、呈牙 膏状 2PM泵 的两个工作缸 不间 断 地 、交 替地将膏料吸入 或排 出，经 “ s ”转换 管 进 入管道中的l膏料呈间歇运动、瞬间压力处于 变化 中J 3某 些膏耕由 盾粒 级配相差很大的物 料组成 ，只 要 一2 0 p , m不小 于2 O ， 混 台料 中可掺入小于6 O 的 一2 5 mm的骨料， 4加水泥的膏体 运行时 间超过水泥初 凝时间后，会逐渐在 管壁内特 别 是 在 接 头 处、与膏体接触的仪表内粘结、结块J 5试验管道必须 用海棉橡 胶球 及时清 洗 浓度 测试 t采用兰 州同 位素仪表研究所 有 色矿 山一 1 9 9 2． 4 生产 的FB 一 2 1 O O 型微机工 业 密 度 计和5 3 1 l 型微机质量流量计，反应灵敏 、计量准确、 可靠 。 流量测试 ；采 用上海光华一 爱尔美特 仪 器公司生产 的耐高压 6 ． 0 MP a 电磁 流 量 计与天津 自动化 仪表六厂生 产 的 s T 一 4 1 O 0 型 四通道 无笔记录配套使用 ，可观察 流量变 化，但计量不 行。 压 力测试采用西德W I KA公司 生产 的 压力传 感器直接读数，但传 感探 头 易损坏 。 后用航天部 7 0 1 所生 产的J P型应变式压 力传 感 器，数据显 示基本 稳 定 ，与 s T 一4 1 O 0 型 记 录仪配套使用 效果较好 ，见 图1 1 。 蛋 1 1 膏体 豪进流量 、压 力，密度曲竣 大规 模工业生 产用 全尾 砂膏体 充填系统 的 自动监 测与管理仍 是需要研究的一个重要 问题 。 4 管路 的清 洗在 加球 泥制备 的膏料 中，必 须十 分重视管道 的清洗方式并及时 检 查清洗 效果 。清洗不 当有 可能 留下遗患， 也 可能造 成管道堵 塞 。向管道 中塞入海棉橡胶 球后， 可用 压风和泵 压清水 冲洗，同时利用 PM泵的反抽功能冲洗工作缸 。充填管 道 清 洗是一项仔细 、费 时的工作， 因此工 业化生 产应优先 考虑在井 下充填工作 面前加水泥 ， 并建立独立 的压 风输送水泥 系统 ，而 不加水 泥的全尾砂膏体可在管路中停留数十小时。 5膏体流动的基本参数，泵送管道 压 力损失见表3 及图1 2 m m ～ 维普资讯 实耐不同谴逮各种翻料直警段警道压力损失 MP a ／1 O O m 袁3 重量浓度 件积浓度 密 度 平均流速 m ， B 穿号 名 称 嘶 嘶 k g ／ m 0 o ．4 f o ．6 f o ． B f I ． o 1 ． 2 1 4 全尾 砂 ．棒 磨 砂4 0l B 0 5 ll 8 水泥 柑蝶灰 II O． 5 4 莒3 量 2一 、， 1 围1 2 掺加细石、磨棒砂时，压力 损失的 比较 金川 全 尾 砂 在 泵 速 0 ． 6 ～1 ． 0m ／ s ， 一 8一 巾 l 2 4 ram内径直管条件下，建议采用压力损 失值为0 全尾砂胶结 1 ． 0 ～1 ． 2 MP a ／ r O o m I 全尾砂细 石胶 结D ． 8 ～1 ． 0 MP a ／ 1 0 0 m J 9 0 。 弯 管 0 ． 0 B ～Ⅱ ． 1 2 MP a j 试验系统 总局 部压 力攒失2 5 ％～3 0 。 为减小膏体在管道 中的流 动阻力 ，可采 用泵用减阻剂，降低管输阻力为3 7 ． 2 。 6 ． 全曩砂膏体裹落工业试 验 金川二矿 区求部 充填 站按 泵送要 求建立 了一套工业试验 系统见 l 3 ，地面设施包括 带棱子称计量的碎石缭料系统，一、二段搅 拌机及P M泵，全尾砂给料 及 水 泥 制 浆 和 J 有 色矿 山一 l 9 9 2 ． 4 ％ 盯 们 鲫 ； 们盯 ； 强 如 加 ； 髓盯牡 ； 0 6 0 拍” } 盯 ∞ } 他柏 承 砂 蝇 维普资讯 圈1 3 金川全 尾砂 膏诈 充曩 试验 藏程 用原有生产设备。 充填钻孔内 衬 1 5 9 mra] O mm耐 唐 钢 管，孔底蝈室用锚喷加固，孔腻弯管用专门 设计的钢托架加固并在相邻的水平段安装 电 动 液压 阀 门、监测垂直钻 孔中料浆高度 的压 力传感 器、通讯电话等。由钻孔峒室到采场 进路 安装巾1 2 4 ram内径水 平 充 填 管，耐 压 1 2 MP a 的快速接头联接。 在垂直深度达到3 2 7 m的条件下， 向 下泵 送是一项困难的技术，要尽量采取措施保持 清 管输 送，包括 提高膏体 泵进浓度 ，加大泵 送流量 ，充 分发挥PM泵 的能力。在充 填 倍 线较小，不能保持满管输送时，也可用泵压 自流输送，但泵送过程中操作条件难以 稳 定必须采取排 气措 施。 在地面加水泥、加细石的全尾 砂膏体充 填，在开泵或停泵时要制定一套科学的操作 程 序 ，包括与并 下 电动 液压 阀 门的配台，使 全 系统 达到正常运行状 态 。 有 色矿 山-- 1 9 9 2 ． 4 试验证明，膏体充填不离析，不分层、 无 需脱 水，水泥l不 流失、充填 体密实 、相对 强度高、整体稳定性好 采场里外无污泥积 水，1 2 f | 时后 即可作业，并可使相韩进路同 时作业 。充填 隔墙简化 ，在 泵压作用下使 充 填充分接骥，解决了传统充填工艺的许多缺 点。其泵送膏 状体 觅图1 4 。 7 ． 今骨 晨皇 金川全尾砂胶结充填工艺及装备的研究 已通过 专家 技术 鉴定，其经挤效益和社会 、 环境效益十分显 著，所 以人们都关心 这一重 大科技成果如何尽快转化为工业生产，为我 国有 色和黄金矿 山尽早提供 示范经验。金川 公司和 北京有色冶 垒设计研 究总院 已联台拟 定 了一个 矿 区西 部全尾 砂充填新站设计方 案 ，其 充填能 力要满 足4 0 0 0 t ／ d 采矿 量 的 需 要，新站共建三套翩备系统，其中二套为高 浓度尾砂、磨砂，粉煤灰与水泥四舍一混合 料的管道重力 自流 输送 系统 ，一套为全尾 砂 维普资讯 膏体泵送系统 ，站内另外预留一套井 下加水 泥泵送 系统位置。新扩建 的龙 首矿东部采区 由于深度 大，运距远，如仍‘聚 用 电耙倒运方 式 输送粗骨 料混凝士，初步设计 要l 7 ～2 0 台 电耙 串联 ，故拟 改用泵压输送方案 。此外 武 山铜矿 、大红山铜矿 、焦家金矿 ，铜绿山铜 矿等都在 积极筹 划应用全尾砂 泵 送 充 填 技 术，焦作成套 设备 制造公司和德 国P M公 司 达成 了联 合生 产P M矿用充 填 泵 的 初 步 协 议，尾砂连续脱水 和搅拌设备 以及 部分 检l蚺 J 控制仪表 国内可以解决，因此 ，今 后三 、五 年 内将有一 批全 尾砂膏体泵送 系 统 投 入 生 产 ，推广应用前景十分良好。 责任编辑黄 燮中 ** ** ***‘ ****{一 * ********* *** * * * * H_ { 卜 首屈现 代工艺矿 物学和矿 物工程学国际会议将在 京召开 ’ 我国选矿工业首次大型 现代工艺矿 物学和选矿会议将T - ] 9 9 2 年 9 月2 2 2 5 日在 北 京矿 冶研究总 院新 落成 的太楼 会 议 厅 举 行 。此次会议是 美 国矿 冶学会 、德国 冶金和 矿 冶学会 、中国矿业 协会 、中国金属学会共 同发起的 。由中国有 色金属工业总公 司副总 经理何柏泉任组委会主任，中南工太前校长 王淀佐教授与北京矿 冶研究总院孙传尧任副 主任 。 会议 的报告与论题 为 1 ． 工艺矿 物学 1矿物单体解离度的测定和设备 2 用于研究矿物可浮性的量子矿物 工 艺学 3痕 量元 素在 工艺矿物 学 中 的 影 响，复杂矿石 选矿 和提 取的可行性评价 2 ． 矿 怕工程学 1 细碎和细磨的高效设备 2 细粒和超 细粒 选别的现f 设备 与 理论，如柱浮选、多 力场选别技术与设备 浮选理论和 实践 的新 动向，诸如无捕瞧 剂浮选、应用于盐类矿物的溶液化学、浮选 药 剂的分工设计 、细 粒背浮选等新技术 4复 杂金属矿 石或非硫化矿石 的最 佳综合利用 5 细粒和超细粒的现代固液分离的 理 论 6难选矿 石的化学方法和传统 选矿 方法 联 合使 用 7选矿 工业环境保 护的新 方法 会议期间将举办设备展览会，会后各国 代 表将 分赴全国各地的矿 山企 业参观 ，游览 名胜古迹与城市。 郑飞 有 色矿 山一 l 9 9 2． 4 维普资讯 j， ； 石 『， t - f 移 缘 匀 』 极薄矿脉 电耙削壁充填采矿法试验实践 金厂沟梁金矿白福 林 ， 一 g s 葫 妥 垒厂舟梁金矿有百年开采历史．地下责酿比较丰富，现有二十多条矿脉 ，颔角 太 部 分 在 6 0 。 ～9 0 。 之间． 平均脉宽六中段以上0 ． 2 9 m，七中殷以下0 ． 4 0 m 主要矿石类型为石英脉硫化矿和破碎带 蚀变岩型．主要矿脉延长一般在3 0 0 5 0 0 m．属 急暖斟桠薄矿脉类型 ，开采难度较大． 近三十多年来 ，矿山主要采用普通剖壁充填采矿法开采 ，人工搬运 ．充填 ，体力劳动强度很大．生 产能力低．采场生产 能力只有T ～8 t ／d．而且成本高 远远满足不了生产发展的需要 ． 国 家黄盍 管理 局对金 厂匀粱 金矿梗 薄矿脉 强化开 采同题 十分 关心 ，特从{ 盍国引进 CT一5 0 0 HE型 铲 运机 ． 从芬兰； 【 进麦克洛马提可H1 0 2 型凿岩台车． 责成 长春黄金研究所与金厂沟槊金矿台作． 开展大矿块 机械化削壁充填采矿法试验研究，经过三年努力．取得了比较好时效果 并通过了国家黄金局的鉴定． 但是 ，这种大矿收削壁充填采矿法主要运用于矿脉厚度较大 3 m以上 ，矿脉走向变 化 不 大， 延长在1 5 0 2 0 0 m和围岩中等以上稳固的矿脉 矿块 ．对于长度小的矿脒 段，用这种方法进 行机 械化开采 ，效率就艰难发挥 ．同时．设备的投资较大 ． 成本高．因此，必须寻求一种新的工艺 ．以 减轻 工人 的 体力 劳动强 度 ，提 高劳动 效率 ．} 辇低成 本 ．为 急顷斜极 薄矿脉 开栗 闻出一 条路子 ．于是 ．研 究 了 用 电耙 出矿 的剖 壁充 填采 矿 法 ，本 文介韶 其试 验应用 ． 电耙 出矿开采 薄矿脉在 国内外 已不是新 鲜事，但在 急倾斜极 薄矿脉 ，特别是矿 脉厚 度在 0 ． 3 ～0． 5 m 时，难度 较大，为了突破这 一 难 关 ，于l 9 8 9 年在 七中段 3 5 号脉 7 3 5 8 采场 矿脉厚0 ． 7 8 m， 系 我矿最 大矿脉之一进 行了外取 料干式充填采 矿法初步试验 ，试验 矿块 长4 0 m，采 用1 5 k W 电耙 出 矿 、充 填 ， 取 得了较好 的效果 ， 生产 能力达 到 2 2 ． 0 3 t ／ d， 为强化开采矿脉 厚度0 ． 5 m以下的急 倾 斜 极 薄矿脉打开 了思路 。7 3 5 8 采场试验 的主要经 验是 t 1 ． 矿石爆 堆越大 越好 j 2 ． 铺垫 物不应被 电耙拖超} 3 ． 电耙选型必须小巧灵便。如解决好上 进三个关键 问题 ，用小型电耙强化开采普通 削壁充填采矿法是完全可能的。 经过充分分析研 究和设计 ，又选 择 了1 号坑 口五中段3 6 号脉 5 3 6 6 采场 为试 验采 场 。 一 、试验矿块地质概 况 3 6 号脉走 向为N2 8 。 E ，倾 向南东 ，倾 角 有 色矿 山一 1 9 9 2 ． 4 8 5 ， 延 长2 0 0 2 5 0 m， 埋藏 深度在 4 0 1 5 9 0 m 之 间，平均厚度0 ． 4 5 m，矿脉 与围岩界 限清 楚，局部分支复台较多， 属第四勘探类型。 围岩 以斜 长角闲片麻 岩为主 ，矿石属 蚀 变岩型 ，金 属矿物 以次黄铁矿为 主，非金 属 矿物 以高岭土 ，绿泥石蚀变岩为 主。岩石硬 度系数f l 0 ～1 2 ，矿石f 6 ～8 。 储 量计算 的工业 指标t 1 边 界品位l 1 ． 5 g ／ ， 2 块段最 低工 业 品位；4 ． 5 g ／t j 3 选别回采落矿豹最小工作 厚 度； 0．4 j 4 矿 区 脉 最 低 工 业 品 位 6． 5 g ／ ， ． ． 5 无矿地段 剔除长度；上下 中 段 对 应 者为1 0 m，不对应者 为l 5 } 6 地段最 低 m g ／ t 值 为1 ． 8 ， 7 矿 区 脉最 低 m g ／ t值 为 2．6。 3 6 ‘ 脉现保有 矿石量 2 0 3 l 1 t ，平均 品位 l 4 ． 6 3 g ／￡ ，金 属 量 2 9 7 ． 1 3 k g 。五 中段 全长 维普资讯 2 4 8 m，其 中竖井保 安矿 柱1 8 n l 。 试验矿块5 3 6 6 采 场位于3 6 号脉 南端 ，南 与3 5 号脉5 3 5 5 采 相接，北 为5 3 6 5 矿 块，矿块 长7 4 m，平均高 1 5 m，矿 脉平 均 厚 0 ． 5 4 m， 倾角8 0 。 ～8 5 。 ，矿石 密 度3 ． 2 5 t ／m