戈壁砂和全尾砂充填骨料在金川矿山的应用研究

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浅析尾砂与戈壁集料胶结充填工艺技术

浅析尾砂与戈壁集料胶结充填工艺技术

浅析尾砂与戈壁集料胶结充填工艺技术摘要:本文主要集中讨论了尾砂与戈壁集料胶结充填工艺技术,通过理论分析和试验分析的方法,具体阐述了尾砂与戈壁集料胶结充填工艺技术的主要的流程步骤和方法。

关键词:尾砂;戈壁集料;胶结充填;工艺技术一、前言随着我国西部采矿事业的进步,传统的采矿填充的工艺技术已经较为落后,质量不佳,因此,分析尾砂与戈壁集料胶结充填工艺技术非常急迫,这是提高尾砂填充质量的一个有效途径。

二、采用戈壁集料充填的目的下向进路充填采矿法是一种自上而下顺序分层回采,分层充填,以巷道进路方式在分层的人工假顶保护下进行作业的回采方法。

因此充填的人工假顶是该采矿方法中最关键的结构,充填体的抗压强度要达到4~5MPa。

为确保生产安全顺利进行,根据阿舍勒原有成熟的戈壁集料充填工艺,井下生产实际中已运用的多点接顶成功经验,在充分参考了相关设备性能指标的基础上,阿舍勒决定在进行一系列的工艺试验和改造后,将戈壁集料胶结充填运用到下向进路采矿法中,并提出了用充填管路靠落差压力输送戈壁集料充填料的充填方案。

三、充填工业试验1、材料理论设计(一)进路下部采用1:3的灰砂比,水泥耗量为410kg/m³;(二)戈壁砂石料与分级尾砂之比为1:0.4。

(三)充填料浆浓度为75%——78%。

(四)充填体的养护时间必须大于28天才允许回采下部矿体。

2、实验室充填材料试验结论(一)阿舍勒铜矿下向进路胶结充填采矿法,采用充填管道输送充填料浆时,使用25mm戈壁筛砂较适合,它比使用5mm戈壁筛砂减少10%的水泥用量。

(二)阿舍勒铜矿下向进路胶结充填采矿法,充填料浆采用自流输送时,使用25mm以下戈壁砂石料较适合。

(三)充填管道输送充填料浆时,进路充填料灰砂比为1:3,充填体水泥耗量约为812kg/m³。

(四)戈壁筛砂与分级尾砂之比为2:1。

(五)充填料浆浓度为75%——76%。

(六)充填体的养护时间必须大于28天才允许回采下部矿体。

矿山废石全尾砂充填研究现状与发展趋势

矿山废石全尾砂充填研究现状与发展趋势

矿山废石全尾砂充填研究现状与发展趋势王贤来;姚维信;王虎;乔登攀;程伟华;张磊【摘要】矿产资源开发过程中产生的废石、尾砂和冶炼渣,等占我国工业固体废料排放量的85%左右.大量矿山固体废料堆放地表,易造成严重污染,诱发泥石流、尾矿溃坝事故.固体废料充填工艺是解决矿山废尾排放的最有效途径.本文介绍了低浓度分级尾砂充填、全尾砂高浓度充填、膏体似膏体充填、块石胶结充填工艺的研究与应用现状,并分析了矿山废石全尾砂充填技术的研究与发展方向.%The waste rock, tailings and smelter slag in the process of the exploitation of mineral resources accounted the industrial solid wastes for about 85% in China based on traditional mining pattern. A large number of the solid waste pilled up on the ground in mine can cause serious pollutions, and may induce mudflows and tailings dam-break accidents. Undoubtedly, the solid waste backfill is the most effective way to solve the discharge of mine waste. In this paper, the present situation of research and application of several filling technology are described with regard to low-density classified tailings backfill, high-density total tailings backfill, paste and like paste backfill, as well as rock cemented backfill. Furthermore, the directions of R&D on backfill with waste rock and total tailings in underground mine were analyzed.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2011(020)009【总页数】4页(P76-79)【关键词】充填;全尾砂;废石;高浓度充填;膏体充填【作者】王贤来;姚维信;王虎;乔登攀;程伟华;张磊【作者单位】中南大学,湖南长沙410083;金川集团有限公司,甘肃金昌737100;金川集团有限公司,甘肃金昌737100;昆明理工大学,云南昆明650093;金川集团有限公司,甘肃金昌737100;昆明理工大学,云南昆明650093;昆明理工大学,云南昆明650093;昆明理工大学,云南昆明650093【正文语种】中文【中图分类】TD745+1 我国采矿废尾排放现状目前,世界矿业每年采掘出280亿t以上的矿岩。

矿山充填孔及尾砂矿充填回采技术的应用与探讨

矿山充填孔及尾砂矿充填回采技术的应用与探讨
工 业 技术
C h i n a S Ci e n c e a n d T e c h n o l o g y R e vi e w


矿 山充 填 孔 及 尾 砂 矿 充 填 回 采 技 术 的 应 用 与 探讨
商 晓燕
( 山东 省 临朐 县砂 资 源管 理 行政 执法 局 山东 2 6 2 6 0 0 ) [ 摘 要] 现阶 段 , 我 国 能源 需 求量 不断 增加 , 矿 山开 采力 度 正在 逐渐 加 大 , 在 矿 山开 采过 程 中 , 通 常会产 生 废弃 物 , 就 是尾 矿砂 。 许多 尾砂 在地 表堆 积 , 严 重 危害了生态环境, 对人们生命安全、 耕地造成严重影响。 对于回采区回填, 是矿山开采的主要发展趋势。 本文主要分析矿山充填孔要求, 分析尾砂矿的填充回采技术。
第 四, 全 尾砂 充填 的综合 评价 。 选 择高速 活化搅 拌工 艺 , 可实现 粒级 细 、 泥 化 严重 尾砂 , 实 现不分 级而 全部 充填 , 无需 设置 尾砂库 。 同时 , 可及 时充填 采 空 区, 具有 良好稳 定性 、 直立性 , 提 高抗爆破 冲击 强度 , 代替矿 柱的控 制地压 , 达 到 不 留矿柱开 采的 目的 , 极 大提升 了矿石 回采率 , 使 矿山寿命 得 以延长 , 提 升矿 产 资 源利 用率 , 最大 化社 会效 益 、 经济 效益 。 但 在全 尾砂 充填 时 , 需 注意 两点 : 其
目的 。 对 于 尾砂 充填 , 可分 为全 尾砂 、 分 级尾 砂两种 胶结 充填方 式 。 采用分 级 填
降低采 空 区的地表沉 陷率 , 增 加矿石 回踩率 。 笔者 根据 自身 多年 的采矿 经验 , 主 要 分析 矿 山 充填 孔要 求 , 分析 尾 砂矿 的填 充 回采技 术 。

对于金矿采矿中充填采矿法充填工艺的研究

对于金矿采矿中充填采矿法充填工艺的研究

对于金矿采矿中充填采矿法充填工艺的研究摘要:矿产资源是中国经济发展不可或缺的重要能源之一,目前,我国对矿产资源的开发有了更高的标准。

由于矿产资源在日常消费中不断增加,矿产资源的开发利用得到了进一步的发展。

为了满足社会对矿产资源的需求,有必要引进更多的科学技术来满足采矿的需求,在黄金矿山的采矿作业中,充填采矿技术是一种非常有效的采矿方法,已广泛应用于采矿作业中。

关键词:黄金开采;填充方法;填充技术随着社会经济的快速发展,我国人民的生活水平显著提高,当前对黄金矿产的总需求不断增加,这也给黄金开采业带来了前所未有的发展机遇。

在不稳定稀缺高品位矿石的开采过程中一般需要充填采矿法,这也是日常生活中经常使用的人工采矿方法之一,可以提高工作效率。

1、充填采矿法的主要类别1.1干填法干式充填采矿法是充填采矿技术中最早的方法,是利用矿车、风力或其他机械运输干式充填材料(如废石、砂石等)。

)来填充采空区。

20世纪50年代,我国50%以上的有色金属矿山采用干式充填采矿法。

随着充填技术的发展,干式充填法由于工艺复杂、人工需求大、作业成本高、充填时间长、生产率低,已不能满足“三强”(强采、强采、强充填)采矿生产的需要。

因此,国内干填法的比例在逐年下降。

1.2水砂填充法我国从20世纪60年代开始采用水砂充填技术,1965年首次采用尾矿水力充填技术,有效减缓了地表沉陷,取得了良好的效果。

20世纪70年代,一些矿山成功应用了尾矿水力充填技术。

自20世纪80年代以来,分级尾砂充填技术得到了广泛应用,已在60多个有色、黑色和金色矿山推广应用。

1.3胶结充填法胶结法一般采用砾石、河砂、尾矿或戈壁集料作为骨料(偶尔混有块石),与水泥或石灰胶结材料混合形成浆体或膏体,再通过管道泵送或重力自流输送至填筑区。

随着材料的发展,目前胶结材料的种类和品种是多种多样的,而且随着外加剂的多样化,胶体、浆体或膏体的成分也变得更加复杂多样,而且随着浆体泵送技术的发展,胶结充填得到了广泛的应用。

全尾砂膏体充填采矿技术现状及展望

全尾砂膏体充填采矿技术现状及展望

全尾砂膏体充填采矿技术现状及展望摘要:全尾砂膏体充填采矿技术是一种在矿山开采过程中广泛应用的地下采矿方法。

它以尾砂为主要原料,通过控制水分含量和添加适当的添加剂,形成一种类似浆体的充填材料,将其倒入已经开采完成的采空区,实现资源回收和矿山空间利用的双重目标。

因此,笔者将对全尾砂膏体充填采矿技术的现状进行概述,并展望其未来的发展前景。

关键词:全尾砂膏体;充填采矿技术;现状;展望引言全尾砂膏体充填采矿技术是一种将矿山尾砂通过适当的工艺处理后,以形成膏体状态,并将其回填到地下采空区的保护性采矿方法。

这种技术不仅可以最大限度地回收资源,减少矿山废弃物的排放,还能有效地控制地表沉陷和地下水位变动,提高矿山的安全和环境保护水平。

1全尾砂膏体充填采矿技术的优势第一,资源回收利用。

全尾砂膏体充填采矿技术可以将矿山尾砂通过添加适当的添加剂和控制水分含量,形成可流动的充填材料,填充到已经开采完毕的采空区。

这样可以实现对尾砂的资源回收和再利用,最大限度地减少了废弃物排放,降低了对环境的影响。

第二,空间利用率高。

采矿过程中会形成大量的采空区,在传统的不加支护或局部支护的情况下,采空区无法有效利用。

而通过全尾砂膏体充填采矿技术,可以将采空区填充起来,提高矿山空间利用率。

这对于矿山的综合利用、开发潜力的挖掘以及对土地资源的保护都具有重要意义。

第三,强化矿山安全性。

采空区的存在会对矿山的安全性产生一定的影响,如地面沉陷、坍塌等。

通过全尾砂膏体充填采矿技术,可以有效地填平采空区,减少地表沉陷和地面不稳定风险,提高矿山的整体安全性。

第四,提高开采效率。

全尾砂膏体充填采矿技术可以有效地提高开采效率。

通过填充采空区,可以减少无用开采量,减少废石开采、运输和处理的时间和成本。

充填材料还可以提供临时支撑,避免了传统支护的机械设备安装和拆除过程,减少了开采周期和延长了矿井的使用寿命。

2全尾砂膏体充填采矿技术现状2.1金属矿山全尾砂膏体充填采矿技术在金属矿山中得到了广泛应用。

211172535_上向充填采矿法在金矿开采中的应用与探索

211172535_上向充填采矿法在金矿开采中的应用与探索

M ine engineering矿山工程上向充填采矿法在金矿开采中的应用与探索高 伟摘要:在市场经济发展中,对各类矿产资源需求量日益增长,促使各类矿产资源都在加大开采力度,扩大市场供给量。

而金矿是非常重要的贵金属资源,是国家重要战略资源和货币基础,对我国国民经济发展起着重大作用,有利于全面提升国家综合国力,增强全球市场竞争优势。

在《中国黄金行业“十四五”发展规划》中,全面要求国内矿山开采企业,要更好地保障市场需求和自身企业持续发展的目标,对当前金矿开采方法进行优化调整,有效推动我国金矿行业的发展。

对于金矿开采过程而言,采矿方法的合理选择和使用,既会影响到采矿工艺和机械设备选择、劳动生产率及采矿成本高低等,还会影响到采矿作业安全性高低及地下矿山采矿损失贫化等。

为确保金矿资源开采安全,实现高效率开采目标,应当结合金矿赋存特点,科学合理选择采矿方法,明确机械设备和工艺使用,有效保障采矿方案合理性。

而上向充填采矿法,是当前人工开采作业支护中使用的主要方法,能够在开采过程中对采空区进行充填,降低开采作业对地面及开采人员产生的影响,有利于降低地质灾害发生概况,有效解决采矿矿压问题,以此保证金矿开采工作效率提升,以此实现我国金矿企业高速发展目标。

关键词:上向充填采矿法;矿山工程;健康发展在新时代中,社会经济在持续发展,物质生活基本保障,人们可支配收入增多,对生活品质有更高要求,特别是对贵金属物品需求更大。

其中,黄金作为贵金属的主要构成部分,和国家货币间有着密切联系,是现代国家非常重要的战略物资,有利于实现综合国力增强。

但是,从我国金矿开采情况而言,大部分金矿开采效率不高,虽然有众多金矿资源陆续发现,但是金矿开采过程非常困难,产量提升难度较大,无法满足市场经济发展的需求。

基于这种情况下,我国金矿开采技术需要得到创新发展,加快新技术的研发和应用,才能更好地提升金矿开采水平,也可以满足市场消费者对金矿产品的需求。

全尾砂-戈壁集料胶结充填技术应用与设备改造

全尾砂-戈壁集料胶结充填技术应用与设备改造
产 效 果 , 对 存 在 问 题 也 提 出解 决 方法 。 并
关键词
胶 结充填
磨损
堵管
改造
1 概 述
新疆 阿舍 勒铜业 股 份 有 限公 司 , 处新 疆 维吾 尔 地
1 0mm, 0 壁厚 为 1 0mm 的钢扁 复合 管 。
2 3 充 填 站 操 作 参 数 .
自治 区哈 巴河 县 境 内 , 距 县 城 3 m, 舍 勒 铜 矿 南 1k 阿 床 属 火 山喷发沉 积 成 因 的 大 型 黄 铁 矿 铜 锌 多 金 属 矿
20 0 4年 1 O月 正 式 生 产 以来 , 2 0 至 06年 上 半 年
已形 成 稳定 的 3 5 0td矿石 生产 的采选 处理 规 模 , 0 / 年利 润 总额超 亿元 。铜 矿 首 采 采 区 分 为 7 5m 分 段 7 下 向分层 充填 采矿 ,5 中段 以上矿 体 为分 段 空场 6 0m 嗣后 充填采 矿 ,0 中段 以上 矿 体为 大直 径 深孔 空 5 0m 场嗣 后充填 采 矿法 。
质量 要 求 比较 高 , 填 工 作 量 大 , 设 计 为 戈 壁 集 料 胶 结 充 填 与 戈 壁 集 料 和尾 砂 非胶 结 充 填 , 充 原 由于 戈 壁 集料 胶 结 充 填 时 浓 度 较 低 的 条 件 下 易 引
起料浆离析并增加管道磨损 , 开始 下料 时容易产生堵管 , 过长沙矿山研 究院的实验与研究 , 经 采用戈 壁集料 和全尾 砂胶结充填 , 才取得满意生
2 充填工艺系统
2 1 充填 集料 流程 .
I 0 充填站 配 置在 已建 设施 工 的基 础上 适 当调 整 , 主 控制 二 段 ATD— AI ̄7 0搅 拌 机 的充 填 料 浆 的料 高 T 6 0 把 要 由全 尾砂 供料 线 、 戈壁 集 料供 料线 、 泥 供料 线 、 水 水 位 , 于 A D 0 搅 拌机 出料 口, 水 泥粉尘 密封 在 供 料线 、 搅拌 制备 及输 送 等子 系 统组 成 。 2 2 充填料 制 备及输 送 . 混料仓 与 A DI60搅 拌 机 中, 一 部分 水 泥 沉 积 到 T ( 0 ) 使 料浆 中 , 另一部 分浓度 较稀 的水 泥粉尘 , 由安装 在混料

全尾砂胶结充填技术在金属矿山的应用

全尾砂胶结充填技术在金属矿山的应用

全尾砂胶结充填技术在金属矿山的应用发布时间:2021-07-08T06:03:21.182Z 来源:《防护工程》2021年7期作者:张涛[导读] 在空场法作业开采的过程中,主要通过剩下矿柱来完成矿体的支撑,但是在时间逐步推移的情况下,随着环境与地质的变化,矿柱有可能受外部因素的影响产生不同程度的崩塌或者透水、地震等灾害,如果情况严重,还会造成部分区域地表凹陷、房屋陷落等情况,后果不堪设想。

本文主要分析研究全尾砂胶结充填技术的现状,并且探讨其在金属矿山的具体应用,以供参考。

张涛福建龙岩朴原建设工程有限公司福建省龙岩市 364000摘要:在空场法作业开采的过程中,主要通过剩下矿柱来完成矿体的支撑,但是在时间逐步推移的情况下,随着环境与地质的变化,矿柱有可能受外部因素的影响产生不同程度的崩塌或者透水、地震等灾害,如果情况严重,还会造成部分区域地表凹陷、房屋陷落等情况,后果不堪设想。

本文主要分析研究全尾砂胶结充填技术的现状,并且探讨其在金属矿山的具体应用,以供参考。

关键词:全尾砂胶结充填技术;金属矿山;应用1 全尾砂胶结充填技术介绍全尾砂胶结充填工艺应用非常广泛,主要是通过理化学和胶体化学的理论,使用厂尾砂浆通过浓密机和砂仓沉降脱水,逐步拌和全尾砂,将其与水泥和水通过双轴叶片式搅拌机和高速活化搅拌机等设备逐步合成,产生均质的胶结充填料,在实践中通过管道将充填料逐步充入到采场当中。

在该技术应用过程中,主要以矿渣、水泥为基础,并且将石膏等材料与生石灰拌和,在机械设备当中形成胶凝材料,与此同时可以加入少量萘系高效减水剂,生成全尾砂胶结充填材料。

在应用过程中,需要重视加强细节的管理,保证充填体的质量,要求全尾砂充填料浆以高浓度状态进行输送。

在矿山开采的深度逐步增加的情况下,管道输送的距离也进一步加长,相对高差逐步增大,在输送过程中,管道越来越多,而且系统更加复杂,系统的可靠性尤显重要。

由于管道输送系统较为复杂,在设计充填料浆管道输送系统的过程中,需要与实际情况结合,不能单单依靠理论计算,否则可能会造成较大的误差。

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戈壁砂和全尾砂充填骨料在金川矿山的应用研究杨志强1,2,杨啸1,高谦1,王永前2,陈得信2(1.北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083;2.金川集团股份有限公司,甘肃金昌 737100)摘要:充填骨料是充填材料的重要组成部分,充填骨料的选择与应用直接影响充填采矿成本和采矿经济效益。

戈壁砂和全尾砂在金川充填采矿中的应用,是降低金川充填采矿成本的重要途径之一。

根据金川矿山充填系统和工艺参数,采用高浓度料浆和1:4高灰砂比,开展了戈壁砂、全尾砂和棒磨砂的混合料配比试验。

试验结果表明,作为充填骨料戈壁砂与棒磨砂不存在本质上差异,可以替代棒磨砂用于金川矿山充填法采矿。

全尾砂与棒磨砂混合充填骨料的胶结充填体强度试验发现,当全尾砂掺量控制在30%以内,3 d充填体强度高于纯棒磨砂充填骨料,同时7 d和28 d充填体强度达到金川矿山充填体设计强度。

该研究成果应用于金川矿山充填采矿生产,为戈壁砂和全尾砂的工业化应用奠定了基础。

关键词:充填骨料;戈壁砂;全尾砂;充填采矿法;应用研究doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2015.04.00x中图分类号:TD863 文献标志码:A 文章编号:1000-6532(2015)04充填料浆是由充填骨料、胶凝材料、水和外加剂混合制备而成。

充填骨料的粒径、形状以及颗粒级配直接影响充填体强度和料浆的管道输送特性。

降低采矿成本和保护环境是资源开发必由之路。

尾砂、废石、水淬渣等废弃物作为充填材料在充填采矿中的应用,是充填采矿的发展趋势和研究课题。

因此,由不同物化特性和粒级级配组成的混合充填骨料的胶结充填体强度研究,是充填采矿技术亟待研究解决的技术难题之一。

郭利杰等人针对废石与尾砂混合的充填骨料,开展了不同配比的充填体强度试验。

研究表明:废石-尾砂混合骨料的胶结充填体强度,随着废石含量增加而提高[1]。

王晓宇等进行了废石-尾砂混合集料高浓度料浆管输阻力研究。

结果表明,由于粗粒级废石骨料的加入,料浆的流变和输送特性发生很大变化[2]。

6.5:3.5和6:4两种配比的试验结果表明,废石-全尾砂配比6:4较优。

李云武等通过全尾砂-碎石膏体充填骨料的试验研究,确定了全尾砂碎石膏体充填料浆的合理配比和料浆浓度[3]。

龙秀才等还开展了磷石膏、粘土、红页岩等混合骨料配比的试验[4]。

韩斌等进行了低强度粗骨料和超细全尾砂两种骨料的混合料浆自流胶结充填配合比优化[5]。

杨志强、乔登攀等人针对金川矿山充填材料,分别开展了全尾砂与棒磨砂以及全尾砂与废石混合料的合理配比试验[6-7]。

李坦平和赵三银采用RRB方程中的粒径特征值De和均匀系数n 两个参数来研究水泥特性与颗粒级配的关系[8-9]。

本文以金川镍矿为工程背景,分析不同充填骨料的粒径级配,并根据不同充填骨料的试验结果,研究戈壁砂与全尾砂对充填体强度影响以及在金川矿山的应用。

1 金川充填料物化特性与粒级级配1.1 金川矿山充填骨料选择目前国内外选用的充填骨料主要有尾砂、棒磨砂、废石、河砂和戈壁集料等。

胶结剂主要有普通硅酸收稿日期:2014-11-09*基金项目:国家高技术研究发展计划(863)(编号:SS2012AA062405)*作者简介:杨志强:男(1957-),博士教授,博士生导师,主要从事金属矿充填采矿技术与废弃物综合利用等方面研究与盐水泥、复合硅酸盐水泥、矿渣水泥和钢渣水泥等。

金川矿山根据矿山所处的特殊地理环境及采矿方法对充填体强度要求,选用-3 mm棒磨砂、冲积砂(戈壁砂)、选矿尾砂和井下掘进废石(破碎至-3 mm)等材料。

在大量试验研究基础上,自流输送系统采用-3 mm棒磨砂及冲积砂(戈壁砂)作为充填骨料;膏体充填系统所用棒磨砂、戈壁砂和选矿尾砂作为骨料。

两种充填方式均采用32.5#增强复合水泥,并添加一定比例的早强剂。

膏体充填系统另添加适量的粉煤灰。

为了降低输送阻力,膏体系统中还添加一定比例的减水剂。

1.2 充填料物化特性分析(1)棒磨砂。

金川砂石厂3个棒磨机系统设计年产细砂126 万t,主体工艺是将露天采出的戈壁集料砂卵石,先经破碎筛分制成粒径小于25 mm的粗集料,除部分直接送龙首矿做充填材料外,其余经棒磨机磨成小于3 mm的细砂,供二矿区充填使用。

-3 mm棒磨砂基本物化性能见表1、2,粒径级配采用S1064型激光粒度分析仪进行激光粒度测定,3 mm棒磨砂粒径级配分布见表3,粒级分布曲线见图1。

表1 棒磨砂、戈壁砂的物理性质Table 1 Physical property of rod-mill tailings and Gobi sand集料名称密度/tm-3容重/tm-3孔隙率/% 渗水率/(mm·h-1)含泥量/% -3 mm棒磨砂 2.67 1.501 43.78 116.2 3.89 戈壁砂 2.65 1.525 42.45 150.0 7.38表2 棒磨砂、戈壁砂化学成份测定/%Table 2 Chemical composition determination of rod-mill tailings and Gobi sandFe2O3CaO MgO Al2O3SiO2S1.92 3.4 0.87 8.69 74.48 0.024 (2)戈壁砂。

戈壁砂为露天采出的戈壁集料砂卵石,其物化参数见表1和表2,粒级分布曲线见图2。

图1 棒磨砂粒级分布曲线图2 戈壁砂粒级分布曲线Fig. 1 Size distribution curves of rod-mill tailings Fig. 2 Size distribution curves of Gobi sand(3)选矿尾砂。

从二矿区充填站尾砂仓放出的尾砂中取样,测定其物理化学性质见表3,粒级分析结果见表4,粒级分布曲线见图3。

表3 全尾砂物理性质与化学成分Table 3 Physical property and chemical composition of whole tailings密度/t m-3容重/t m-3孔隙率/% Ni/% Cu/% Co/% Fe/% Au/% Pt/% Pd/% S/% CaO/% MgO/% SiO2/% Al2O3/%2.83 1.14 59.72 0.28 0.2 0.017 9.9 0.069 0.05 0.05 1.633.09 27.79 36.41 7.77表4 全尾砂粒级组成Table 4 Size composition of whole tailings粒径/μm-5 -10 -20 -50 -75 -100 -150 -180 +180 产率/% 8.89 5.03 6.32 19.90 20.80 18.21 16.79 2.99 1.07 注:分布粒径如下:d10= 5.90μm、d50= 62.18μm、d90=124.35μm、d均= 64.55 μm图3 全尾砂粒径分布曲线图4 矿用水泥粒径分布曲线Fig. 3 Size distribution curves of whole tailings Fig. 4 Size distribution curve s of mine cement (4)水泥胶凝材料。

金川矿山充填采用的胶凝材料为散装32.5#增强复合水泥,其细度(比表面积)310~330 m2/kg,初凝时间>45 min,终凝时间<10 h,抗折强度3 d>2.5 MPa,28 d>5.5 MPa,抗压强度3 d>10.0 MPa,28 d>32.5 MPa。

32.5#增强复合水泥的物理化学性参数见表5、6和图4。

表5 矿用水泥物理性质与化学成分Table 5 Physical property and chemical composition of mine cement密度/t m-3容重/t m-3孔隙率/% SiO2/% Al2O3/% MgO/% CaO/% Fe2O3/% S/%3.1 1.1 63.55 21~24 4~7 4~5 64~67 2~4 3表6 矿用水泥粒级组成Table 6 Size composition of mine cement粒径/μm-5 -10 -20 -50 -75 -100 分计/% 30.34 15.80 23.61 28.12 2.13 0累计/% 30.34 46.14 69.75 97.87 100 100注:分布粒径:d10= 1.16μm、d50= 11.36μm、d90= 36.47μm、d平均= 15.31μm2 充填骨料胶结充填体强度试验为了研究混合充填骨料配比对胶结充填体强度的影响规律,利用金川二矿区膏体充填系统,开展了表7所示的棒磨砂、戈壁砂和尾砂三种骨料的胶结充填体强度试验。

试验的胶凝材料为金川矿用32.5#增强水泥。

根据矿山管道自流输送充填系统好工业生产指标,采用灰砂比1:4,料浆质量浓度为76%~85%。

使用JJ-5型行星式水泥胶砂搅拌机,将胶凝材料、水、混合充填骨料按设计的灰砂比和料浆浓度计算出相应的质量比,先混合搅拌180 s制成充填料浆,然后边搅拌、边注入尺寸为7.07 cm×7.07 cm×7.07 cm的三联试模中。

将试模编号放入(20±1)℃、相对湿度不低于90%的YH-40B型养护箱中标准养护,48 h后脱模。

将脱模后的充填体试块重新编号,然后放入YH-40B型养护箱继续养护,直到养护龄期。

在SANS数显固定位移压机上以0.5 mm/s速度对充填体试块施加连续荷载,然后测定充填体试块(单轴)抗压强度。

每个龄期测试3块,取平均值。

表7给出了不同骨料配比的充填体强度试验结果。

对所获得的试验数据进行分析和研究,由此可以获得不同充填骨料的充填体强度与混合料配比、料浆浓度之间的关系。

表7 不同骨料配比的充填体强度试验结果Table 7 The strength test results of filling bodies with different aggregate ratio3 充填骨料对充填体强度影响分析3.1 单一充填骨料的充填体强度分析图5给出了棒磨砂与戈壁砂两种单一充填骨料的胶结充填体强度与料浆浓度的关系曲线。

由此可见,棒磨砂和戈壁砂两种充填骨料的胶结充填体强度均随着料浆浓度的增加而提高。

当浓度小于79%时,其充填体强度差别不大;但在高浓度时,棒磨砂充填体强度均高于戈壁砂强度。

图5 棒磨砂和戈壁砂充填骨料强度与料浆浓度的关系曲线Fig. 5 Relation curves between slurry concentration and filling aggregate strength of rod-mill tailings and Gobi sand3.2 两种充填骨料的混合料充填体强度分析 3.2.1、棒磨砂与戈壁砂混合充填骨料图6给出了混合充填骨料的充填体强度与料浆浓度的关系曲线。

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