尾砂胶结充填在深部铜矿的应用.pdf

第1 8 卷论文集矿业研究与开发v 0 1 ．1 8P r o c e e d i Ⅱ船 1 9 9 8 年1 0 月 M I N I N GR＆D O c t o b e r 19 9 8 尾砂胶结充填在深部趣￡的应用 李君 白银有色金属公司深部铜矿，甘肃白银市，7 3 0 9 0 0 摘要在白银深部铜矿嗣后充填空场采矿法试验研究中．对原有克填 系统进行维修和恢复后的充填系统生产能力选到7 0 ～l l O m 3 ／h ，充填料 输送重量浓度达6 9 ％～7 1 ％，并建立了溢水处理系统和充填体强度测试 设施。采用柔性钢丝绳隔离墙封闭采空区和螺旋波纹滤水器脱水两项新 工艺技术。试验表明，充填体强度达到了设计要求，取得较好的经济效益 和社会效益。 关键词充填系统尾砂胶结充填充填工艺充填体强度 1 前言 白银公司深部铜矿足一座露天转地下开采的大型铜矿山．1 9 8 7 年建成投产。投产初期 选用无底柱分段崩落采矿法；1 9 8 8 年在东部进行丁V G R 法试验研究，并建立了尾砂胶结充 填系统，但由于多种原因该系统当时未投产使用。1 9 9 3 年，矿山在东部富矿区进行了嗣后 充填空场采矿法的试验研究，其中尾砂胶结宽填工艺的试验研究由长沙矿山研究院和白银 公司深部铜矿共同承担。1 9 Q 3 年开始对充填系统进行全面检修和恢复，1 9 9 5 年1 2 月2 9 目 充填系统一次试车成功，开始充填采场。至1 9 9 7 年底，先后对3 个分段空场法采场进行了 充填，总计充填6 7 4 0 0 m 3 。各项技术指标达到和超过了设计水平，充填能力7 0 ～H O r a 3 ／h ， 充填料浆浓度7 0 ％，灰砂} { 1 4 时充填体强度达到4 ．5 ～6 ．O M P a ，1 5 时达到3 ．2 0 3 ．3 M P a ；l I O 时达到1 ．O ～1 ．5 M P a ，充填体自立高度4 2 m ，充分满足了设计要求和生产需 要。 2 尾砂胶结充填E 艺的应用试验 1 地面尾砂输送系统。从白银选矿厂到深部铜矿充填料制备站的尾砂输送管路总长 1 2 ．5 k i n ，其中在东长沟闸门站管线分叉，一支管线通往小铁山矿。因此，深部铜矿地表尾砂 输送管线为东长沟至充填料制备站。该区域地表管线系统在运行前对其进行了全线柱修， 并进行了加压试验，对管线接头漏泄处进行了更换和加固。1 9 9 5 年1 2 月中旬首次进行输 送并获成功，至今历时2 年多，地表尾砂输送管线使用正常，输送能力Q 8 5 9 0 m 3 ／1 1 ，输 送浓度c w 5 0 ％～5 5 ％。在试验期间，东长沟闸门站闸门由于磨损严重，经常造成关闭不 严，加之冬季漏水结冻而影响到充填的正常进行。针对这一情况，对该闸门进行了改造，采 用短管和弯头连接，解决丁漏水结冻的问题，使用情况良好。针对制备站砂仓上砂管存在的 壕 ■ 徘始期‰黜舢碱脯潲舯婀髋般粥礁埘管- ≥- 一一囊灞镒溪溜髻 l 论文集李君尾砂胶结充填在深部铜矿的应用 管上砂，在砂仓顶部分为两支路，并安装阀门，杜绝rJ 砂管漏水、结冻的现象。 2 充填料制备站。深都铜矿充填料制备站设有两套独立的制备系统。每个系统由一 个立式砂仓 0 8 m 、一个水泥仓 ，6 m 和一个搅拌槽 0 2 m 组成。砂仓放砂为底卸式多孔 等阻力流化放砂，通过双管螺旋给料机供给水泥，充填浆体经充填钻孔输送至井下采场。制 备系统设计生产能力7 0 - 9 0 m 3 ／h ，配有计算机自动控制系统。渡系统的放砂流量、放砂浓 度、水泥流量、充填流量、充填浓度等主要技术参数均实现了计量仪表与计算机自动控制，自 动调节。试验证明，制备系统生产能力最大达到1 1 0 m 3 ／h ，充填料浆浓度6 9 ％～7 1 ％，系统 能持续、稳定运行。 3 井下充填管线系统。深部铜矿井下充填管线总长8 5 5 ．1 m ，垂直高差2 6 2 m ，实际充 填倍线N 4 ．0 8 。该系统利用矿山原有巷道工程及管线，使用前进行了全面检修，并进行了 清水静压试验，投入充填使用后情况良好。井下充填管线的布置设有事故处理快速接头，该 接头具有拆除方便的优点，在充填堵管时，能快速放通充填钻孔和冲洗管道。另外，井下管 线的布置在采场附近采用了翅料软管，轻便灵活，并设有手动三通胶管阀，用以将管线冲洗 承排入专用排水井，减少采场积水，保证充填质量。 4 井下充填通讯系统。井F 输送营线维护的通讯系统以漏泄式通讯系统为主，以有 线电话为辅。 5 采场充填工艺。深部铜矿矿房采场长度4 0 m ，宽度2 0 m ，高度4 2 m ，采场底部是“v ” 字形堑沟，堑沟高度1 0 m ；矿柱采场跃度8 0 m ，宽度1 0 m ，高度4 2 m ；采场充填面积7 0 0 m 2 ；采 场充填体积2 0 0 0 0 ～2 3 0 0 0 m 3 。采场充填采用多点F 料方式，集中充填。采场空区封闭采用 钢丝绳柔性隔离墙，并布置有高效的螺旋波纹撼水管供采场脱水用。实践证驯，缓种隔离墙 具有承压力大，脱水性能好，安全性高，施工方便，成本低廉等优点；波纹滤水管具有选材合 理，加工方便，脱水量大，成本低等优点，单根脱水管脱水能力达到4 0 ．8 8 n P ／h 。 6 溢流水处理系统。该系统的设计和建设于1 9 9 5 年年底完成。系统设计在制备站 旁建立了一容积3 0 0 m 3 的缓冲池，在露天坑北坡建造r ～容积为4 o O o m 3 的溢流水库，并 安设了污水泵及溢流水输送管线。系统投入使用后，不仅解决r 溢流水含砂的处理问题，而 且溢流水能够二次利用，创造了一定的经济效益和社会效益。 7 充填体强度检测结果。深部铜矿充填工业试验期问，建立了毫善的充填体强度检 测设施。在充填料制备站下料{ ] 取半4 浆样，并制作成试块，分别作龄期7 天、2 8 天、6 0 天、9 0 天、t 2 0 天、1 8 0 天单轴抗压强度试验，最终取得充填体强度数据。试验表明，l 4 的灰砂比 时试块强度达到4 ．5 ～6 ．0 M P a ，灰砂比1 5 的试块强度达到32 ～3 ．3 M P a ，灰砂比I 1 0 的 试块强度达到1 ．0 ～1 ．5 M P a ，均达到了设计要求。 3 充填成本及经济效益 经计算，在灰砂比为1 4 ，I 5 ，I 1 0 的情况下，尾砂胶结充填单位成本分别为1 0 7 ．2 2 元／一，9 2 ．9 5 元／m j ，6 3 ．2 3 元／n f ，单位矿石充填平均成本 ．7 8 元／t 。 采用嗣后充填空场采矿法开采深部铜矿东部厚大矿体是一种高效、经济的采矿法，在充 填工业试验期间，在3 个采场共栗出矿石2 0 ．0 8 万f ，与原无底柱分段崩落采矿法相比，取得 直接经济效益9 5 4 ．9 万元。 尾砂胶结充填在深部铜矿的应用尾砂胶结充填在深部铜矿的应用 作者李君 作者单位有色金属公司深部铜矿甘肃白银 本文链接