充填采矿法惰性材料的合理选用.pdf

科研园地 霭探吞暮蕊 “理选用 长沙有色冶金设计研究院陈 ,志宇 任何一种采矿方法都存在有利和不利方 面 。 充填采矿法虽有采切工程量少 、 矿石损 失贫化低 、 有效维护围岩 、 防止内因火灾和 保护环境等优点;但其工艺复杂 、 采矿效率 低和成本高 。 因此 , 对具体矿山来说 , 能否 使用充填采矿法 , 除取决于开采技术 条件 外 , 还取决于经济上的合理性 。 近年来 , 由 于无轨化设备及管道输送技术的应用 , 充填 工艺渐趋简单 , 采矿效率得到了较大幅度的 提高 , 充填采矿法取得了进一步的发展 。 然 而 , 充填成本较高 , 仍是制约充填采矿法应 用的一大主要因素 。 其 中 , 惰性材料用量 大 , 对降低水泥消耗或充填成本起决定性作 用 。 块石充填 块石充填又称废石充填 。 5 0 年代 , 我国 的干式充填 , 就的利用块石或废石作充 填体 。 由于设备落后 , 运搬工艺复杂 , 劳动 强度大 、 效率低 、 采场生产能力小 , 逐渐被 淘汰 。 70年代后期 , 国外矿山发展了块石胶 结充填新工艺 。 它将小于 15 0m m 的全粒级 碎石加人 一定比例的水泥 、 砂和水后 , 经机 械或 自溜搅拌充人采空区 , 形成稳定的人工 矿柱 。 若用坑内废石作惰性材料 , 还 可节省 废石提升量 。 对矿体厚大或空场事后充填的 、 矿山 , 与用全棒磨砂胶结充填相比 , 其经济 效益 , 尤为明显 , 如表 l 。 表 1 棒磨砂胶结充填与块石砂桨胶结充填比较 工方 案 1 1方 案 差额 项目 单位 棒磨砂胶结充填 空场嗣后胶充填 块石砂胶结充填 空场嗣后胶 充填 I 一1 1 采矿方法 年 充 填量 主要材料消耗 水 泥 棒磨砂 废 石 墓建投资 每 m3充填体成本 年充填总成本 万m 3 12 . 76 25614 万 t 万 t 万元 元/m 3 万元 2 1 . 55 利用原系统 49 94 637 2 6 127 6 183 3 4 14 2 7 9 7 0 5 4 3 0 393 6 50 2 24 7 2 8 0 7 2 8 一9 7 0 5 一4 30 10 58 135 0 2 从表 1看出 , 块石砂浆充填 , 虽然增加 投资43 0万元 , 其投资还本期只有3 . 1 8年 。 尾砂充填 利用尾砂或河砂作充填料在国 二 外矿 山早已开始 。 国内在 1965年前后 , 凡口和金 川等高品位复杂矿体开采 , 首先利用尾砂作 惰性充填料 。 目前已有相当一部分有色金 属 2 / 矿山应用尾砂充填工艺 , 其优点是 营费 , 对环境保护有利 。 l 充填料可全部 实现管道化及自控 。 至今 , 凡 口铅锌矿利用全尾砂充填了 因而 , 工艺简单 、 充填效率高; 239 8m 3, 它与棒磨砂或河砂 充填比较如表 2 可减少开采惰性材料费用 , 降低充 2 。 填成本 , 并节省尾砂处理 、 堆存的投资和经 表 2 凡口铅锌矿全尾砂与分级尾砂或河砂及棒磨砂充填比较 I 方案 n方 案差 额 项目 单位 全尾砂充填分级尾砂 、 河砂充填I 一n 充填 量万m 3/a l3 7 613 . 7 6 初 期投资 万元 15 0 一 一15 0 尾 砂利用率 9 05 0 刁0 尾砂输送至尾矿库量万m , / a 一 61 261 2 尾砂充填量万m 3 / a 13刀 67 64 一612 河砂棒磨砂充填量万m 3 / a 一 61 261 2 全 尾砂 分级尾砂 河 砂 元/m 3 元/m 3 元/m 3 5 6月0 48 0 5 8069 单位充填成本 78 2 习47 7 9 8 37 19 9 巧 住 了 年充填成本 年尾矿堆坝费用 年尾矿输送费用 年总经营费 万元/ a 万元/ a 万 元/ a 万 元/ a 860 月 2 153 107 1 7 82 孕410 3 9 910 3 鉴于全尾砂充填工艺已有成功的范例和 明显的经济效益 , 我们在某金铜矿设计 中采 用 , 它与分级尾砂充填相比 , 如表o 3 表 3 某金铜矿全尾砂与分级尾砂充坡设计对比 工方案 项 目 单位 全尾砂充填 n 方案 分级尾砂充填 差额 U一I 年充填量 基建投资 其中 尾矿库 尾矿库 占农田 年尾砂充填量 年河砂充填量 可比年经营费 万m 3/a 万元 万 元 田 t/ a 之/ a 万元 6156 15 13 5 9乃 64 82 . 8 6 12 985 4 5 0 587 20 2077 2 0 . 3 3 产l弓 ..己,一 场厂粼冷丁妙 6 36 30 6刁 王 1 8 万 / 10 957 32 3 6 3 53 5971 65 3 结束语 如何选用好充填的惰性材料 , 是关系到 矿山建设投资高低 、 生产能力大小 , 以及充 填成本高低的极为复杂的技术经济问题 。 每 下转第 5页 个旧市贾沙乡及我国主要稀土矿工业矿物配分表 产 昏江西 个旧贾沙乡离子矿 坝 堵寨 一2 2 46 0 ’ 6 7 2 8 3 贾沙 小寨 独居离 山东 氟碳离 子头矿 少匕 素 地 名 称 、 L aZO3氧化铡 C e02氧化奎 市 p比o 一 氧化错 NdZO 3氧化铰 SmZo 3氧化角衫 E u Zo3氧化铺 Gd Zo氧化午 L Tb4O 7氧化峋 DyZo 3氧化摘 H OZo 3氧化钦 Er 203氧化饵 Tm ZO3氧化钻 Yb20 3氧化镜 L uZO, 氧化错 Y 203氧化忆 2 3 0 50 . 7 6 . 2 195 1 2 02 0 5 0 1 01 矿 218 矿 2 9名 423 71 子 1 2 3 0 矿离 子 / 1 09 718415 714 3018 632 0 5 1 421 57 20 名 5 2 245 6 0 4 5 . 83 23 01 自云山 碱性正 长岩 65 4 0 021 6口 8 1 9 2 1 53 19 12引2 3 2 20 4价 1么已氏。氏仓让仓仪 。 9 8名3 53 6 102住4 . 20 104 4 2 2 白云山 霞石正 长岩 5899 0 7 2 812 2 3 5 5 2 7 8 0 38 1 0 4 71刀07 4 2今 1 71众 42 4 0 67 仓6 3 八” ,子 内 乙n 4 刀 0 4 606 7 7 739 40 83 2745 0 2 707 1 0 8 82 31 0 . 12 03 0 8104 5 0 8 4 73 4归6 91 34 8 石卜王么 V丘|又 l 16 10石8 了 产 01 30 310 24 01 0 6 26 72412 304 8 0130 2 3 0 310 0 72 6 3 2 余市 矿 3511 49 36 3 7 9 1098 065 0 . 1 8 0 1 1 003 002 0 2 5 0 . 1 402 8018 016 02 8 019 0 2 8 住03 02 1 012 2 42 51310刀33153 6 7 乙U 户盛 印 ō了 1 , 八 矛,、 4 .卜产 州、 产 J q 牛。王住6 注 表中贾沙乡稀土矿物配分 资料 来 自西南勘 探局30 8 队 , 1 99 2 年提出 。 其余摘 自全 国第 二届矿冶技术 经济学术会议论文集 a 上接第 7页 了厂 个矿山由于具体条件不同 , 合理 的充填惰性 材料也不同 , 根据国内外一些矿山成功的经 验 , 可以归纳为 l 就地取材 , 充分利用矿山附近的天 然材料 , 如利用山砂 , 河砂和戈壁集料等 , 都是降低充填成本的有利条件 。 2 块石充填 , 具有水泥耗量低 , 充填 体强度高等优点 , 宜在充填量大和废石量大 的矿山选用 。 3 尾砂充填 , 除有利于环境保护外 , 可减少尾矿库投资和占用农田 . 因此 , 在其 它惰性材料来源和尾矿堆存用难和矿山 , 应 优先选用尾砂作充填料 。