废石磨砂及充填在武山铜矿的应用.pdf

废石 磨砂 及充 填在 武 山铜矿 的应 用 武 山铜 矿彭 小刚兰 圣华 【 摘要】武山 铜 矿长 期 来采用长江江砂 充填 皿采f { 】 了部分分数尾砂充填 ．还远远不能浦足盟 产需 足 ．取 褂 丑蒋 救果 。 囡长江禁止果砂 ，砂源供应无保障 ，且戚本很高 ， 为此武 山铜矿采 用掘进废 石磨砂球弥补克填砂 瓣不 关键 词 废石 磨砂江砂分级尾 砂充填 APP LI CAT1 0N 0F M I LLED W AS TE S TONE AND n LLI NG I N W US HAN C0PPER M I NE W u s h a n C o p p e r M i n e P e ng Xi a o g a n g 1 ． a n S h e n g h u a 【 A B S I C r 】U s in g s a n d d C h a n g j ia n g r iv e r t o{ i 1 1 f o r a l o n g t i me i n Wu s h an C o p p e r M i n e ．B u t b e c a u s e q u a r r y i n C h a n g j i a n g r i v e r i s f o r b i d d e n ，t h e mu r c e o f s a n d c a n n o t b e e n s u r e d． Ev e n i f p a r t o f c l a s s i f i e d r a i l i n g s a r e u s e d，t h e f i l l i n g ma t e r i a l s s t i l 1 c a n n o t me e t t h e n e e d o f p r o d u c t i o n．Th e mi l l e d wa s t e s t o n e a r e u s e d t o r e me d y a s h o r t a g e。 {f i l l i n g ma t e r i Ms ． a n d t h e e f f e c t i s n o t a b l e KEY W ORDS M i l l e d wa s t e s t o n e Ri v e r s a n d Cl a s s i f i e d r a i l i n g s Fi l l i n g ． 一一 磨砂料用作充填料取得 了良好效果。 1 刖置 武山铜矿 是一 个 大 型 的地 下 开 采矿 山 ， 设计生产能力为 3 0 0 0 t ／ d ，其中南北矿带各 1 5 0 0 t ／ d 。北矿带于 1 9 8 4年初建成投产 ，采 用崩 落法 采 矿 ，后 固采 场 起 火等 原 因于 1 9 8 8年改 为充填 采矿法 ；南矿 带 于 1 9 9 2年 投产 ，全部采用充 填采矿法。在 1 9 9 8年 前全部采用长江江砂作充填料。1 9 9 9年 以 米 ，由于 长 江 禁 止 采砂 ，江 砂 供 应 无 法 保 证 ，且江砂充填成本越来越高 ，目 前虽采用 了部分分级尾砂充填 ，但只能满足约 5 5 ％ 的充填需要 ，仍无法满足矿 山生产经营的需 要 。为此 ，必 须采 取切实 可靠 的措施来保 障 充填料的供应 ，降低充填成本 ，维护矿 山的 正常生 产，确 保 经 济 效 益 的实 现。为 此 1 9 9 5年 至 1 9 9 7年工程 技 术人 员对 废石 磨砂 充填进行了可行性研究并得出可行的结论 ， 1 9 9 8年 5月 8日，第 一个 磨 砂厂建 成 投产 ， 2 磨砂的废石来源 及性质 武山铜矿采用竖井开拓方式 ，基建 以来 掘进施工产生的废石分别堆放在南北两个地 表废石堆场 ，目前堆场废石存量约 3 7 0万 t ， 并且每年将新增废石量 1 8万 t以上，废石 资源非 常丰富 。 武山铜矿的掘进废石主要由大理岩、砂 岩组成 ，伴有少量 的花岗 闪长斑岩 、白云 岩 、闲斜煌斑岩 、高岭土等。 虽然高岭土、风化的煌斑岩和风化的花 岗闳长斑岩的可塑性强 ，不适合作磨砂 原 料 ，但其所 占的比例很小 ，对磨砂工艺及产 品不会造成 大的影 响。 3 废石磨砂工艺及粒级 组成 废石磨砂厂址选在北带废石堆附近 ，废 石 通过 电耙 扒人料 斗并直 接进人 颚式破 碎机 有 色矿 山 1 9 9 9 5 维普资讯 破碎 ，粗 碎 后 通 过 皮 带 进 入一 级 对 辊破 碎 后 ，直接进 人二级对 辊破碎 ，并 形成最终 产 品 ，产 品通 过 皮带 送 至 成 品 砂 堆 场 ，然 后 用铲车铲 人汽车再 运到各 充填站 ，其工 艺流 程 见 图 1 匝圈 电耙 匝重圃 塑 珏 巫 囤 1废 石磨 砂 工艺 流 程 图 废石 磨 砂 的设 计 能 力 为 2 0 0 Jd ， 日 前 实际 生 产 能 力为 l O O t ／ d 。磨 砂 的 相对 密 度 为 1 6 8 t ／ i n 3，密 度为 2 ． 3 7 t ／ m ，其产‘ 品粒 级 组成见表 1 。 表 1 磨 砂粒 级 组成 ％ 4 磨砂 的充填应用 4 1 磨砂充填系统 目前 分 级 尾砂 分级 一0 0 7 4 ram 以下 的 细颗粒 占 3 0 ％左右 ．在充填过程 中存在 脱 水时间长 ，沉降速度慢 ；而磨砂 的颗粒较 大 ，棱 角锋 利 ，充 填过 程 中对充 填管路磨 损 较大。为克服上述问题 ，磨砂不作为单独的 充填使用 ，而是采用磨砂与分级尾砂 1 1 混 合 充填方式 。 根据矿 山 的原 有设 计 ，采用分级尾砂 胶 结充填。因生产上一直采用江砂水力充填、 并已形成了江砂水力充填系统 ．为减少配套 改造 ，磨砂混合充填仍沿用江砂水力充填系 统 ，充填 系统示意 见 图 2 。 磨砂通过料斗底部 闸板调节开 口大小， 控制磨砂输送量 ，分级尾砂 浓度为 2 9 ％ 左右直接由尾砂分级站通过管道输送到搅 拌桶与磨砂搅拌，形成浓 度 为 6 0 ％--7 0 ％ 充 J 『 l 囤 2充填 系圭 充 示 意 图 1 一攫式 耘 ； 2 --止付 料机 ；3 - - 水力 抖廿 斗 ；卜搅拌 桶 5 f l 牺 的充 填 料 浆 ，沿 主充 填 管 道 输 送 到 各 采 场 干 的分级 尾砂 也 可 与磨 砂 一 起通 过 料 斗输 送到搅拌桶搅拌 。充填用水为井 下的 回水 及 部分 工 业 用 水 因 日前 生产 为 非 胶 结 充 填 ，原有水 泥输送 系统 已不使 用 。 4 2 磨 砂 充填 的应 用效 果 1 由于磨砂 与分级尾砂 混合使 用 ，改 善了单一充填料的级配 ，克服了分级昆砂渗 透性差 ，沉降速度慢的缺点。其充填体的强 度 比江砂 充 填更 高 ，降 低 了采 矿 的贫 化 率 ， 实 践证 明效 果 良好 ；同时 ，磨 砂 充 填 的 作 用 ，弥补 了江砂供应 不足 ，确保 了砂源 供 应 ，满 足 了生产 的需要 。 2 磨砂与分级尾砂按 1 1混台充填基 本 沿用 了江砂水 力充填工 艺 ，其 充填 的辅 助 费用基本相同，因此，充 填 成 本 的 比较只 需 比较充 填 料 成 本 江 砂 的 成 本 为2 5 4 元 ，磨砂 与尾 砂 1 1 混 合 充 填料 成 本 为 1 8 ． 1 4元 。数 据 显 示 ，磨 砂 混 合充 填成本 比江砂充填 成本低7 ． 2 6元 ／ ，若 1 9 9 9年按 2 3 5 0 t ／ d组 织 生 产 ，年 充 填 量 为 2 O 万 左右 ，在全部采用磨砂混合充填的 前 提 下 ，可节约充 填成本 1 4 0万元 。 3 由于废 石中含有 金属 离 子和硫 ，堆 放地表 易对周 围环境造成 污染 ，并 要 占用 大 量的土地。采用废石磨砂充填 ，不仅减少了 每年排放废石 占用的土地 ，还可减小环境污 染造成的赔偿。 下转第 4 4页 废石磨砂及充填在武山铜矿的应用彭小H 0 等 邮-N 3 3 2 2 0 4 n 繁 维普资讯 化为[ 0 ， 1 ] 区间的数值 。规格化以后的数据 如表 2所示。 3 ． 2 网络训 练 采用上述 的 B P网络学 习算法 ，用表2 的数据对 网络 进行 训 练 ．经过 1 7 6 0多步 的 学 习，使误差平方和得No ． 0 1 。 3 ． 3数据检验 如果待检验的数据仍选表 1中的数据 ， 那 么 ，预测 的结果 如表 3所 示 ，而 实际数 据 列于表 4 。 表 3烧 结矿质 ■ 预 测数 值表 ％ 从表 3和表 4中，将实际值与预测值 比 较可知，预测值可以作为系统的决策依据， 网络训练是成功的，也说明该网络的学习算 法 的有效性 。 参考 文献 1 李学桥 ．马莉神经网络工程应用．重庆重庆 大学 出版社 1 9 9 6 2 王永嗔，涂健．神经网络控制北京 机械工业 出版 杜 1 9 9 8 3 陈文伟 ．智能决策技术北京 电子工 业出版社 1 9 98 4 孙增圻等智能控制理论与技 术．北京 清华 大 学出版社，广西科 学技术出版社 1 9 9 7 作者简舟刘怀，男．2 8 岁 ，在读博士。 上接第 l 3页 4 充填江砂都是从外购买的，不仅 成本高 ，且不利于矿里职工就业。磨砂厂建 成后 ，现已解决职工就业 2 0余人 ，为矿山 的减员分流创造 了条件。 5 结束 语 二十一世纪是环境经济时代 ，矿山企业 的发展不仅要考虑经济效益 ，还要注重环境 效益。实践证明，武 山铜矿掘进废石磨砂充 填 的应用，减小了土地的占用和对周 围环境 的污染 ，弥补了充填料不足 ，尤其是与分级 尾砂混合使用时，更具有明显的优越性 ，对 同类充填采矿的矿山具有一定的借鉴作用。 有色矿山l 9 9 9 ． 5 维普资讯