【冶金行业类】尾矿充填设计
黑色金属矿山尾矿充填采矿工艺优化方案(一)

黑色金属矿山尾矿充填采矿工艺优化方案一、实施背景随着矿产资源开采的不断深入,黑色金属矿山尾矿的充填采矿工艺优化成为关注的焦点。
尾矿是指矿山开采过程中产生的废石和尾料,以往这些资源并未得到充分利用,往往被堆放于尾矿库中,既占用了土地资源,又可能引发环境污染及安全隐患等问题。
因此,开展黑色金属矿山尾矿充填采矿工艺优化,提高资源利用率,降低环境影响,具有重要的现实意义和社会价值。
二、工作原理黑色金属矿山尾矿充填采矿工艺优化的工作原理主要是通过对尾矿进行再处理,将其作为充填体的一部分,对采空区进行充填支撑,从而减少或避免地表塌陷、地下水污染等采矿后遗症。
在此过程中,尾矿经过破碎、磨细、配料等环节,制成膏体充填料,再通过充填管路输送至采空区,实现对采空区的充填。
三、实施计划步骤1. 收集并分析尾矿样品,了解其物理化学性质,为后续处理提供依据。
2. 根据采空区的地质条件和尾矿的物理化学性质,制定针对性的充填方案。
3. 建设或改造尾矿处理设施,使其具备破碎、磨细、配料等加工能力。
4. 对制浆系统进行调试和优化,确保充填料的质量和产量。
5. 完善充填管路系统,确保充填料能够顺利输送至采空区。
6. 对充填系统进行调试和优化,提高充填效率和充填效果。
7. 对充填工程进行监测和管理,确保充填质量和安全。
四、适用范围黑色金属矿山尾矿充填采矿工艺优化适用于各类黑色金属矿山,尤其是对采空区治理有较高要求、对环境污染问题有较大担忧的矿山。
此方案不仅能够提高矿产资源的利用率,降低对环境的污染,还能为矿山带来更为可观的经济效益。
五、创新要点1. 首次将尾矿充填采矿工艺引入黑色金属矿山,实现了资源的循环利用;2. 通过物理和化学方法对尾矿进行处理,提高了充填体的强度和稳定性;3. 结合数值模拟和现场试验,优化了充填方案和充填工艺;4. 开发了新型高效制浆和输送设备,提高了充填效率;5. 通过对采空区的监测和管理,确保了充填质量和安全。
尾矿回填工艺方法-尾矿库处理方案-尾矿胶结充填

尾矿回填工艺方法—尾矿库处理方案—尾矿胶结充填搅拌桶(又叫搅拌槽)是矿山机械选矿行业中浮选生产工艺中不可缺少的设备,在现代尾矿处理和尾矿回填作业中也发挥巨大作用,适用于水、砂和水泥的混合搅拌,也可用于其他高浓度浆料的搅拌,矿山、化工、建筑施工等部门均可使用.根据用途不同,可将其分为矿浆搅拌桶(高浓度搅拌槽)、搅拌储槽、提升搅拌桶和药剂搅拌桶4种.矿山采空区、尾矿库整治的必要性:我国许多矿山都存在大量的采空区,采空区则利用采矿时留下的矿柱对采空区的顶板实施支护,多年以后矿柱因变形、冒顶、透水、地震等因素崩塌造成地表沉陷、大面积冒落和岩移、山体滑坡、房屋陷落、农田损毁等严重后果,严重威胁人民生命、财产安全。
矿物开采过程中产生的尾矿砂不断地被吹到周边地区,导致该地区的空气粉尘污染、土壤污染、土地退化、植被破坏等,对周边的生态环境造成了严重的不良影响,有时甚至直接威胁到人畜的生存。
不但对环境污染严重,而且造成了资源的极大浪费。
如何避免上述的事故发生,只有采取尾矿充填采空区技术,将以前和现在形成的采空区用全尾矿胶结等方式充填到采空区里,一举两得,以减轻地表沉陷,减少尾矿地面排放对环境的污染与破坏.分级尾砂充填工艺:分级尾砂充填工艺是对尾砂先进行分级脱泥处理,这样使得充填体料浆进入采场更迅速地脱水,充填体的强度也可以得到明显的提高,因此,分级尾砂充填工艺已被国内外矿山广泛应用,但此工艺造成了充填骨料的来源不足,同时生产出来的细泥尾砂给堆坝增加了难度,提高了尾矿库的建设成本。
全尾砂胶结充填工艺:全尾砂胶结充填工艺是以没有进行分级脱泥的全粒级尾砂作为充填骨料,与一定比例的胶结材料和水通过高浓度矿浆搅拌桶混合均匀搅拌后充入井下采空区的一种充填方式.随着技术经济的发展,推广全尾砂胶结充填作为一种新型高效的充填方式,最大限度的利用尾矿资源,以减少对环境的污染和资源的浪费。
全尾砂胶结充填工艺是充分利用尾矿资源,实现矿山无废开采,同时也是将尾砂视为一种远景资源储存于井下,待将来技术经济成熟再对其进行二次开发利用来满足国民经济发展的需要,是现代采矿工业中一项有利于矿业可持续发展的新技术.河南省荥阳市矿山机械制造厂,简称“荥矿机器”.在选矿设备行业中,药剂搅拌桶,高浓度矿浆搅拌桶等是荥矿机器的主打产品,多年来始终坚持“以技术求发展、以质量求生存、以售后求品牌"的发展战略。
全尾砂充填系统实施方案设计

全尾砂充填系统实施方案设计尾砂充填系统是指利用尾矿、废料等物料填充在矿山或治理场所的过程。
这种系统设计在尾矿处理和废料管理方面起着至关重要的作用。
本文将探讨全尾砂充填系统的实施方案设计,包括系统组成、操作流程、设备要求和安全措施等方面。
一、系统组成2.处理系统:包括尾砂处理设备,如破碎机、筛分机等,用于将尾砂处理成适合充填使用的颗粒物料。
3.输送系统:包括输送带、输送管道等设施,用于将处理好的尾砂输送至充填现场。
4.充填系统:包括充填设备,如充填车、充填桩等,用于将处理好的尾砂填充至设定的位置。
5.监测系统:包括设计和建设监测设施,用于实时监测尾砂充填过程产生的数据,以便及时调整和优化系统运行。
二、操作流程2.尾砂处理:将收集到的尾砂经过破碎、筛分等处理,使其达到充填使用的标准。
3.尾砂输送:将处理好的尾砂通过输送带、输送管道等设施输送至充填现场。
4.尾砂充填:使用充填设备将处理好的尾砂填充至设定位置,确保充填均匀、密实。
5.监测调整:实时监测尾砂充填过程,及时调整和优化系统运行,确保充填效果符合要求。
三、设备要求1.收集设备:包括采集设备、装载机等,用于从矿山或处理场所收集尾砂。
2.处理设备:包括破碎机、筛分机等,用于将尾砂处理成适合充填使用的颗粒物料。
3.输送设备:包括输送带、输送管道等,用于将处理好的尾砂输送至充填现场。
4.充填设备:包括充填车、充填桩等,用于将处理好的尾砂填充至设定位置。
5.监测设备:包括监测仪器、传感器等,用于实时监测尾砂充填过程产生的数据。
四、安全措施1.培训和教育:对操作人员进行培训和教育,提高其对系统操作流程和安全措施的认识和理解。
2.安全防护:对系统设备和设施进行定期检查和维护,确保其运行安全可靠。
3.应急预案:建立完善的应急预案,对可能出现的突发情况进行预防和应对,保障系统运行的连续性和稳定性。
综上所述,全尾砂充填系统的设计和实施方案应包括系统组成、操作流程、设备要求和安全措施等方面的考虑。
尾矿充填工艺流程

尾矿充填工艺流程《说说尾矿充填工艺流程那些事儿》嘿,大家好呀!今天咱来聊聊这个尾矿充填工艺流程。
你们可别小瞧这玩意儿,它可有着不少门道呢!想象一下,那些被开采完矿产之后留下来的尾矿,就像一群无家可归的“小可怜”,堆在那里占地方不说,还可能带来各种环境问题。
但是有了尾矿充填工艺流程,嘿,这些“小可怜”就有了新去处啦,还能变废为宝呢!咱先来说说这流程的第一步吧,就像是给这些尾矿找个“新家”。
得先把它们收集起来,这就好比把散落在各处的“小可怜”们都聚集到一块儿,让它们有个团聚的地方。
然后呢,就是加工环节啦,就好像给这些尾矿洗洗澡、美美容。
把它们弄成合适的大小、形状和质地,为接下来的“变身之旅”做好准备。
接着呀,就到了关键的充填环节啦!这就像是给大地妈妈做个“美容手术”,把这些经过精心处理的尾矿给填到那些需要的地方去,比如矿坑啥的。
它们就像一群勤劳的小蜜蜂,在自己的岗位上默默奉献,把那些空洞的地方给填上,让大地又变得结实啦。
在这个过程中呀,还得有各种“高科技武器”来帮忙呢!比如说那些厉害的充填设备,就像是超级英雄的装备一样,让整个流程变得高效又可靠。
当然啦,这可不是一件简单轻松的事儿哦!就像我们生活中做任何事情一样,都需要认真细心、一丝不苟。
要是这儿出点小差错,那儿有点小失误,那可不行哦。
就好像搭积木,一块没搭好,整个就可能塌掉啦。
而且呀,这尾矿充填工艺流程可不仅仅是个技术活,还得有人情味儿呢!得考虑到环境呀、安全呀等等各种因素。
这就好比我们过日子,不能只想着自己,还得顾及周围的人,要让大家都过得舒服、安心。
总的来说呢,尾矿充填工艺流程就是一个充满挑战和乐趣的过程。
它让那些曾经被忽视的尾矿有了新的价值,也让我们的环境变得更加美好。
虽然它可能会有些辛苦和麻烦,但看到那些被充填好的地方变得整齐结实,就觉得一切都值啦!哎呀呀,不说啦,我要去看看我的那些“小可怜”们啦,它们正等着我去给它们安排新的“人生旅程”呢!哈哈!。
黑色金属矿山尾矿充填采矿技术及装备研发方案(一)

黑色金属矿山尾矿充填采矿技术及装备研发方案一、实施背景随着矿产资源开采的不断深入,黑色金属矿山尾矿的治理与利用已成为行业关注的焦点。
尾矿的大量堆存不仅占用土地,而且可能引发环境污染和安全问题。
为提高矿产资源综合利用率,降低尾矿库存,黑色金属矿山尾矿充填采矿技术及装备的研发显得尤为重要。
二、工作原理黑色金属矿山尾矿充填采矿技术及装备研发的主要工作原理是利用尾矿作为充填材料,对采空区进行充填,以实现资源的最大化利用。
具体流程包括尾矿制备、充填和加固三主要环节。
首先,将尾矿进行破碎、研磨和分级,制备成符合充填要求的尾矿浆。
然后,通过管道将尾矿浆输送至采空区,使其在采空区形成稳定、均质的充填体。
最后,通过技术手段对充填体进行加固,确保其稳定性。
三、实施计划步骤1. 技术调研:了解国内外黑色金属矿山尾矿充填采矿技术及装备的最新研究成果和应用案例,掌握相关技术发展趋势。
2. 方案设计:根据调研结果,结合企业实际情况,制定详细的研发方案,包括设备选型、工艺流程设计、材料选择等。
3. 设备采购:根据方案设计要求,采购相关设备,确保设备的质量和性能符合预期要求。
4. 安装调试:完成设备采购后,进行设备的安装和调试,确保设备正常运行。
5. 工艺试验:在设备调试完成后,进行小规模工艺试验,对充填采矿技术的实际效果进行验证。
6. 成果评估:根据工艺试验结果,对研发成果进行评估,分析成果的可行性和可靠性。
7. 工业化推广:在确保技术成熟可靠的基础上,逐步推广至工业化生产,以提高整个黑色金属矿山行业的资源综合利用率。
四、适用范围黑色金属矿山尾矿充填采矿技术及装备研发适用于各类黑色金属矿山,特别是对尾矿治理和利用有较高要求的矿山。
该技术及装备不仅有助于降低尾矿库存,减少环境污染和安全风险,还能提高矿产资源的综合利用率,为企业创造更高的经济效益。
五、创新要点1. 技术创新:采用先进的尾矿制备、充填和加固技术,提高充填体的稳定性和均质性。
尾矿胶结充填施工组织设计方案

尾矿胶结充填施工组织设计方案尾矿胶结充填施工组织设计方案?听起来就有点“硬核”,是不是?但说实话,这个事情并不复杂,咱们从头到尾一步一步说清楚,大家也能看得明白,心里有数。
说白了,这就是一个让矿山开采后,遗留下来的那些“废料”——尾矿,变得有用的过程。
咋样?有点意思吧!不过呢,搞清楚这些东西可不是儿戏。
今天咱们就来聊聊怎么把这些尾矿“变废为宝”,通过胶结充填的方式,既能保障矿山的安全,又能减少对环境的污染。
得知道尾矿是什么。
简单来说,就是矿石经过一番加工后,剩下的那些杂七杂八的东西。
有些矿山开采的比较深,底下的矿层也比较复杂,尾矿就像个“沉淀物”,没什么用,可又没法随便扔。
要不然,时间一长,矿山塌方怎么办?所以啊,尾矿充填就显得尤为重要。
就像家里堆了一堆杂物,总得有个地方存放,不能随便乱丢吧!这时候,尾矿胶结充填就登场了,它能把尾矿填充到矿坑里,让矿山更稳定,避免土石流啥的灾难发生。
那接下来呢,咱们得规划好充填的方案。
这就像是给一个大工程做“策划书”,得考虑的东西多着呢。
咱们要搞清楚尾矿的来源、性质。
你想啊,尾矿并不是所有的都一样,有些松散,有些坚硬,还有些含水量特别大,直接泼上去就成“泥巴汤”。
所以得根据尾矿的不同性质,选择合适的胶结材料,最好是让这些尾矿变得“结实”一点,像硬币一样能撑得住。
就算是泥巴,也得给它加点“骨头”才能撑得起矿坑的重量。
要是没有做好这个环节,后期矿山一塌糊涂,那就后悔都来不及。
然后呢,就是胶结材料的选择。
这个可不简单,绝对不能马虎。
像水泥、石膏啥的,都是常见的胶结材料,至于用多少,那就得看尾矿的数量和性质了。
就像煮饭一样,米和水的比例得调好,过多过少都不行。
水泥和尾矿混合得恰到好处,能够提高充填体的强度,避免后期沉降啥的麻烦。
当尾矿和胶结材料准备好了,接下来的任务就是把它们送到矿坑里。
这过程就像一场“运输大战”。
要是直接用人工搬运,那简直是搬山倒海,根本不现实。
所以,咱们通常是用输送设备,把尾矿和胶结材料搅拌均匀后,送到指定位置。
矿山尾矿充填技术【ppt课件】

Aubertin, M. et al (1996) 水力回填
Brady, A.C. et al (2002)
水力回填
Grice, A.G.(1989)
水力回填
Herget, G. et al(1988)
水力回填
水力回填
试验
实验室 实验室 实验室 实验室 现场
渗透率 (*10-4 cm/s) 0.01-1 8.3-13.9 3.89 10.3 24.7-25.8
(6)将非常精益水泥或其他火山灰粘合剂(3-6%)放入回填材料以提高强度性 能,产生的无侧限抗压强度范围从0.5到4MPa。
回填分类
膏体回填
膏体回填的发展:
(1) 膏体回填第一次应用是在1980年代德国的格伦德矿山。
(2)在那之后,这种方法已经在南非得到发展并在加拿大的维尔更加集中 地大量精炼。
试验 实验室试验 实验室试验 实验室试验 实验室试验
比重值 2.6-2.9 2.8-4.4 2.8-3.35 2.82-2.96
流变特性
回填材料性质
典型流变曲线
回填材料性质
流变特性——流变模型
(1)赫歇尔巴克利(H-B)模型
0 kn
(2) Ostwald-De Waele模型或幂律模型
经济
岩石回填:
废物处置: 2.96 百万吨/年
谢谢您的参 加!
(3)纸浆密度水力回填通常介于65% - 72%,但一定会更高或更低
回填分类
水力回填
(4)回填混合物液压泵从表面通过管网和钻孔的采场。在管道输送水力冲填满 流条件下,速度范围从2.5m/s到上限约10m/s来保持悬浮浆。
(5)液压布置填充的结果,在松散的填充结构中空隙率约为0.70。成功的水力 回填渗透系数范围从7×10-8m/s到7.8×10-5m/s。
地下金属矿山的充填采矿技术研究

地下金属矿山的充填采矿技术研究地下金属矿山的充填采矿技术是一种利用岩层中的废矿和尾矿进行填充,使地下空洞恢复稳定的采矿方法。
它可以在地下采矿过程中解决多种问题,如保障工人安全、防止地面沉降和地下空洞塌陷等。
在本文中,我们将探讨地下金属矿山的充填采矿技术的研究情况。
近年来,地下金属矿山的充填采矿技术研究取得了显著进展。
研究表明,合适的充填材料和充填方法可以提高矿山的稳定性和生产效率。
充填材料的选择是充填采矿技术的关键。
常用的充填材料包括矿渣、磨矿尾矿、矿井废弃物等。
这些材料具有较好的填充性能和强度,能够有效地填补地下空洞,并提供支撑力。
充填材料的选择还应考虑其环境影响和成本效益。
在充填采矿技术的研究中,充填方法的选择也是一个重要的问题。
常见的充填方法包括上空移动充填法、静止充填法和液态充填法等。
上空移动充填法是指在地下空洞上方进行充填,可以减小地面沉降和地下空洞塌陷的风险。
静止充填法是指在地下空洞内进行充填,可以更好地保护矿石资源并提高采矿效率。
液态充填法则是指使用流动性较好的充填材料进行充填,可以填补更复杂的地下空洞。
地下金属矿山的充填采矿技术还需要考虑矿山的管理和监测。
管理包括充填设计、充填效果评估和充填质量控制等。
监测则是通过地下采矿设备和场地监控系统对充填区域进行实时监测,以确保充填效果和地下空洞的稳定性。
地下金属矿山的充填采矿技术研究对于实现地下矿山的安全、高效开采具有重要意义。
未来的研究方向可以从充填材料的优化、充填方法的改进以及管理和监测的完善等方面展开。
通过不断的研究和实践,地下金属矿山的充填采矿技术将得到进一步的提升和应用。
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(冶金行业)尾矿充填设计江苏华西尾矿治理工程有限X公司金龙矿业尾砂充填系统方案研究报告某矿冶研究院2011年5月目录1概述11.1设计目的11.2设计依据11.3设计原则21.4设计方案21.5技术经济指标31.6存在的问题及建议42充填材料选择和充填方式42.1充填材料选择42.2尾砂性质及充填方式53充填物料平衡及充填材料用量估算53.1充填空区计算63.2尾砂年产量63.3充填尾砂量63.4尾砂胶结充填材料用量估算74充填方案设计84.1站址选择84.2充填方案设计94.3充填管路输送系统275充填方案比较315.1充填方案投资运营估算315.2充填方案技术经济比较40 6充填管道选择417其它427.1充填站建筑结构427.2充填站供水供电428组织机构及定员438.1劳动定员及工资438.2工作制度431概述1.1设计目的大坑矿区开采至今已有多年历史,采用地下开采。
开采对象主要是浅部的铅锌矿体、水泥用大理岩矿石,规模不大。
近俩年铅锌矿石受市场影响,价格降幅较大,按目前产品品质及价格水平,基本没有利润,因此矿山被迫于2008年下半年停产。
2009年初,因矿山有几个矿段采矿证已到期,且根据三山县国土部门有关精神,该区域矿山进行资源整合,且统壹规划开采。
矿山主要采用平硐或平硐-斜坡道开拓,矿用汽车运输,现已形成几十个生产系统。
各生产系统根据矿体产状特征设有2~6个不等水平中段,平硐口主要分布在300~560m标高之间,部分平硐位于矿体的上盘,各硐口均设有值班室、空压机房、配电室、简易办公房等设施。
根据《福建省三山县大坑矿区铅锌矿(整合)初步设计》,矿山设计规模为20万t/a,由金龙矿业有限X公司集中规划,正规开采。
矿山前期开采混乱,采空区较多且且未进行处理,随着矿山开采规模的逐步扩大,采空区带来的安全隐患成为矿山必须解决的问题;同时,矿山尾矿排放量逐年增大,而尾矿库库容难以满足未来扩大生产的要求。
对此,矿山设计采用尾砂对采空区进行充填,且进行充填工艺研究及系统设计。
充填采矿可在解决矿山生产安全及尾砂排放带来的安全环保问题的同时,又最大化的回收了资源,实现中小矿山绿色开采,对于三山县铅锌矿和谐发展具有重要意义。
1.2设计依据充填方案设计的主要依据是:1)江苏华西尾矿治理工程有限X公司和北京矿冶研究总院签订的《金龙矿业全尾砂高浓度充填示范工程工艺技术咨询》合同(2011年04月24日);2)金龙矿业有限X公司提交的《福建省三山县大坑矿区铅锌矿(整合)初步设计》;3)2011年04月金龙矿业提交的现有生产系统技术资料及生产技术经济指标等。
1.3设计原则1)严格执行国家有关部门颁布的矿山设计的有关规程、规范和标准;2)充分利用矿山现有的设施,减少建设投资;3)采用先进、成熟的充填工艺及技术;4)本着可靠性、实用性、先进性、经济性、且有实际工程应用的原则选择设备。
1.4设计方案结合矿山生产系统情况及地质地形条件等因素,设计了方案壹:管道运输立式砂仓尾砂充填系统和方案二:汽车运输尾砂充填系统俩种技术方案。
方案壹将选厂排放尾砂浆通过管道泵送至充填站立式砂仓,全尾砂浆通过添加絮凝剂加速沉降浓缩。
立式砂仓制备的高浓度尾砂浆通过流态化造浆技术活化后,自流至搅拌桶和水泥仓放出的水泥搅拌均匀,且经过充填钻孔自流至井下充填管网进行充填。
方案壹配置俩座立式砂仓、壹座水泥仓及其搅拌装置,立式砂仓容积900m3,水泥仓容积200m3。
方案二将尾矿库中的干砂或半干砂通过挖掘、铲装设备进行回采,由汽车运输至充填站,储存在充填站卧式砂仓内。
充填作业时由尾矿造浆系统将卧式砂仓内尾砂造浆活化,自流至搅拌桶和水泥仓放出的水泥搅拌均匀,且经过充填钻孔自流至井下充填管网进行充填。
方案二配制壹座卧式储料仓、壹座水泥仓及其搅拌装置,储料仓容积850m3,水泥仓容积200m3。
俩种方案中的生产用水泥均为散装水泥,水泥由水泥罐车运到充填站,由水泥罐车自带压缩空气系统吹入水泥仓。
水泥仓顶设有仓顶收尘器。
胶结充填时,根据设计的灰砂比提供所需的水泥量,通过由变频器控制的螺旋输送机,将水泥仓内水泥输送至搅拌桶和尾砂混合,搅拌均匀后通过充填钻孔自流至井下充填管网。
充填系统设置各种监控仪表,以监控和调节充填料浆的实际流量和浓度等各种充填参数。
充填管路系统参数为:管径DN100,浓度>70%,料浆流量60~80m3/h。
1.5技术经济指标充填方案主要技术经济指标见表1-1。
表1-1主要技术经济指标表1.6存在的问题及建议(1)方案壹属于全尾砂高浓度充填,方案技术要求高,充填材料性质对系统设计影响大。
由于时间原因本项目未进行相关前期实验研究,因此相关设计缺乏严谨的基础数据支持,设计难度较大。
建议系统进行初步设计前完成系统相关的基础实验研究,如尾砂物理化学性质、尾砂流变参数实验及絮凝剂选型实验等。
(2)方案二中充填用尾砂是从尾矿库二次开采得到的,因此开采前应进行相关的尾矿库回采的安全评价及回采方案可行性研究,以确定安全合理的开采方案。
(3)金龙矿业提供的资料表明,拟设计采用的充填站站址下方距地表约200m 处存在矿体,因此建议在未来开采过程中留必要矿柱且对空区进行充填,以保证充填站安全。
2充填材料选择和充填方式2.1充填材料选择2.1.1充填骨料充填采矿法是壹种高效、低损失贫化、安全环保的采矿方法,随着我国矿产资源开发向着可持续方向发展以及整个社会环保意识的不断加强,充填采矿法的应用越来越广泛。
目前,充填采矿的主要充填方式有分级尾砂充填、全尾砂充填、高水固结尾砂充填、高浓度全尾砂充填、废石尾砂充填、水砂充填、棒磨砂充填、隔壁集料充填、炉渣充填、赤泥充填等。
根据金龙矿业充填材料的来源情况以及矿山生产实际情况,本着采集方便,成本低,优先消纳矿山固废排放的原则,本设计选择矿山尾砂作为充填骨料。
2.1.2胶结材料考虑到胶结充填的需要,使用胶结材料。
目前国内使用的胶凝材料有水泥、高水材料、赤泥、胶固粉、新型尾砂固结材料等,其他仍有粉煤灰等辅助添加材料。
总体见来,我国充填胶结材料主要以水泥为主,本项目胶凝材料初步定为水泥,根据充填实际情况,能够通过实验探索采用当地其他胶结材料作为胶凝材料全部或部分替代水泥的可行性。
2.2尾砂性质及充填方式2.2.1尾砂基础物理化学性质尾砂基础物理化学性质是确定充填工艺的重要依据,矿山提供的尾砂粒度测试,测试结果见表1-2。
表1-2尾砂粒级组成从表1-2能够见出,尾砂中-30微米含量为32.02%,细颗粒含量较高,其对尾砂浓缩,充填脱水及充填体强度具有壹定影响。
2.2.2充填方式根据是否对选厂尾砂进行分级,充填方式分为分级尾砂胶结充填及全尾砂胶结充填俩种方式。
分级尾砂胶结充填是国内目前运用最广泛的充填方式,其系统工艺流程、装备、自动化控制等均有成功经验可供借鉴。
全尾砂胶结充填经过几十年的发展,其理论基础、系统工艺流程、装备、自动化控制等不断创新和完善,特别是全尾砂脱水、储存、给料、充填料浆制备输送等工艺技术不断得到发展,系统技术可靠性不断提高。
考虑到金龙矿业尾砂充填大部分为处置原有空区,为增加尾砂利用率,减少尾矿库库容压力,建议金龙矿业选用全尾砂充填。
3充填物料平衡及充填材料用量估算金龙矿业大坑矿采选生产能力20万t/a,矿体主要采用水平进路房柱法开采,少量采用留矿全面法和浅孔留矿法开采,空区留有矿柱,采空区不进行充填。
为降低采场矿石贫损指标,提高盘区间柱或顶底柱的回收率,同时为扩大生产提供更安全的开采环境,建议金龙矿业壹步骤采场和盘区底部进行胶结充填,二步骤采场等其它空区采用非胶结充填。
采矿方法改造需进行相关研究工作,本方案充填量根据壹步骤胶结充填,二步骤采用非胶结充填进行设计。
充填材料为选厂尾砂。
充填制备系统采用年工作330d,其中220d为料浆制备,110d进行充填作业(36d胶结充填,74d非胶结充填),矿石比重2.68t/m3。
3.1充填空区计算式中:——矿山年充填量,万m3/a;——矿山采矿生产能力,;——井下采充比,=0.9;——矿石/尾砂密度,=2.68t/m3。
3.2尾砂年产量根据选矿厂现有工艺流程,尾砂产率85%,选厂排出尾砂料浆重量浓度20%左右。
尾砂年产量:式中:——尾砂年产量,万t/a;——矿山采矿生产能力,;——选厂尾砂产率,%。
选厂排出尾砂干量及尾砂浆量分别为:515t/d和2253m3/d。
3.3充填尾砂量式中:——年充填尾砂量,万m3/a;K1——尾砂脱水浓缩系数,K1=1.15;K2——充填材料流失系数,K2=1.02;按单位充填体充填材料尾砂耗量1.5t/m3计算,得到矿山充填尾砂年耗量为:11.8万t/a,约占尾砂年产量(17万t/a)的70%。
根据建议的壹步骤胶结充填,二步骤采用非胶结充填的充填方式,经初步估算,矿山采空区充填时,尾砂胶结充填量约占全部尾砂充填量1/3。
这样年胶结尾砂量为:==3.9万t/a。
通过充填计算可知,矿山充填料尾砂量相对富裕,考虑矿山开采现状及尾矿库储存情况,建议矿山选用全尾砂进行充填。
充填站工作制度选择间歇式充填,即先向砂仓内注砂进行浓缩,砂仓注满浓缩结束后进行充填作业。
3.4尾砂胶结充填材料用量估算尾砂胶结充填材料采用全尾砂,胶结材料通常采用普通硅酸盐P.O.32.5级水泥,其来源广泛,性能稳定。
根据计算,矿山充填尾砂量为11.8万t/a,其中胶结尾砂量为3.9万t/a,非胶结尾砂量为7.9万t/a。
胶结材料用量和选用的采矿方法相关,初步按高强度充填体(灰砂比=1:4)和低强度充填体(灰砂比=1:10)比例1:4估算,得到矿山胶结材料用量为0.51万t/a。
矿山胶结充填量不大,为减少充填次数和管道冲洗水,推荐胶结充填为间歇充填方式,壹方面可尽量延长每次充填的作业时间,另壹方面也便于高浓度尾砂搅拌站尾砂进料、贮存等充填准备工序操作。
按矿山非胶结充填量和胶结充填量比例2:1初步估算,年胶结充填工作日可设计为72d/a或36d/a,即前者为3天内进行2次胶结充填,每次胶结充填量减小,相应的充填配置降低;后者为3天内进行1次胶结充填。
据此计算得到不同作业方式的充填材料用量见表3-1。
表3-1充填材料用量4充填方案设计4.1站址选择大坑矿区为金龙矿业资源整合矿区,设计开采对象为大坑矿段、大纲矿段和寨头矿段的矿体,开采范围内主要有大小46个铅锌矿体,2个大理岩矿体。
矿体赋存标高为230~600m之间。
矿山主要采用平硐或平硐-斜坡道开拓,矿用汽车运输,现已形成几十个生产系统。
各生产系统根据矿体产状特征设有2~6个不等水平中段,平硐口主要分布在300~560m标高之间,部分平硐位于矿体的上盘,各硐口均设有值班室、空压机房、配电室、简易办公房等设施。