矿山尾砂充填探索

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1、应用技术AppliedTechnology矿山尾砂充填探索刘卫，蔡政安徐州铁矿集团有限公司，江苏徐州221138摘要在环保意识提高、保护环境、和谐发展的今天，矿产资源开采利用过程中矿山尾砂处理是制约矿山生产、建设的一个重要难题：一是带来矿山投资巨额增加；二是尾砂库占用大量土地；三是尾砂堆坝和长期管理的维护费用大。为此，本文简要分析了几种尾砂再利用的常用充填工艺，结合我单位的实际情况，重点探讨了高浓度全尾砂胶结充填充填工艺，意在引导矿山应用尾砂充填工艺，以保护矿山生态环境，提高矿山经济效益。关键词采矿；全尾砂胶结充填；

2、立式砂仓中图分类号TD3文献标识码A文章编号1674-6708（2012）61-0104-030引言充填主要采用自淋混合的工艺，采场制备胶结混合料。本方法充采矿是矿产资源开发利用的基础工业，但是采矿在为工业提填体强度较高，但效率低，采场接顶需要采取特殊措施。供原材料的同时，也不可避免的会扰动和破坏地表环境，带来安1.5其他充填方法全隐患。其他充填方法主要根据矿山实际情况，充分利用其他工业废随着工业社会飞速发展，矿产需求量的增加，矿产资源开发渣（像铝土矿的赤泥、磷矿的磷石膏、粉煤灰、冶炼炉渣等）及利用引发的环境破坏和废

3、料排放，已造成相当严峻的社会问题。产量丰富的地方材料，如河沙、海沙、江沙及风沙等作为胶结材矿山固体废料的排放侵占了大量宝贵的土地，造成生态环境恶化，料和骨料，按一定比例和浓度制成充填浆料。然后通过充填钻孔同时也造成了大量有价值金属与非金属资源的流失。及井下管道自流输送到采空区进行充填。利用矿山废料的充填技术，既可充分安全有效的回收资源、根据吴庄铁矿现有条件，按骨料不同有两个充填方案可供选保存远景资源、防地表塌陷，又可减少废料向地表的排放，是充择。一是废石胶结充填；二是尾砂胶结充填。排土场废石需要破分利用尾矿资源发展节

4、地、节能、节材、环保利废的直接有效途径，碎筛分，向井下输送还需要打深至少370m直径3m的废石溜井或是现代采矿工业中一项支撑矿业可持续发展的战略新技术。在地面建混凝土搅拌站；而尾砂不需要加工筛分只需要送至充填1常见充填方案站。与尾砂相比，废石还可以作为建筑材料，所以确定采用尾砂目前国内外应用于采矿的充填工艺主要有以下几种。充填方案。1.1分级尾砂充填2充填系统的组成分级尾砂充填工艺曾经是我国应用最广泛的一种充填工艺，充填系统一般包括以下内容：包括分级尾砂胶结充填和非胶结充填。充填料浆的质量浓度为1）充填方式、充填材料

5、种类、数量、来源及材料力学强度与65%~70%，充填采场脱水量30%~15%。分级尾砂的利用粒径一般化学稳定性；为37μm以上，尾砂利用率为50%左右。2）尾砂与水泥的输送、贮存与溜放；3）材料配比与浆体浓度调节；1.2高浓度全尾砂胶结充填4）供水、供电和供气；充填骨料利用选厂不分级全尾砂。所谓高浓度是指全尾砂在5）充填料浆的制备；静水中沉降的最大浓度。其质量浓度高低取决于全尾砂比重、粒6）充填料浆井下自流与助流管道输送与分配；度大小与组成及压缩厚度。7）制浆设备、充填钻孔与输砂管道的水汽联合清洗；而体积浓度则主要取

6、决于颗粒大小与组成。胶凝材料主要是8）采场挡墙与排水排泥系统；水泥或其替代品，如矿渣、干排粉煤灰等工业废渣。9）料位、流量与浓度的自动监测与控制系统；借助管道输送其质量浓度为70%~75%及体积浓度为10）充填系统的控制、调度与通讯联络。43%~50%，充填倍线为3~4，采场脱水量为3%~6%。3充填材料的选择1.3膏体泵送胶结充填一般对充填材料有以下几个方面的要求：充填骨料有全尾砂、帮磨砂、粉煤灰、普通硅酸盐水泥、磨1）料应有满足充填量的稳定来源，便于采集、运输并且价格碎炉渣等。配制的充填料浆浓度为75%~80%，

7、塌落度为20cm左右，低廉；充填采场的脱水量几乎为零。这种浓度的充填料浆成为膏体，其2）为便于运输和贮存，以及在充填后充填材料具有一定的强自流输送困难，一般需要泵送。度和稳定的物理性质；膏体输送一般采用混凝土双轴搅拌槽和混凝土泵，目前国内3）充填材料具有一定的化学稳定性。含碳和油页岩以及含硫外生产的泵最高压为15.0MPa~20.0MPa,当输送量为40m3/h~60m3/h，化物较多的充填材料，容易氧化发热，使井下温度升高，同时释最大水平距离为1500m，或最大垂直输送高度为200m。放大量的CO、CO、SO等有害

8、气体，严重时甚至引起地下火灾。221.4废石胶结充填当必须采用这类材料充填时，应采取必要的防范措施；废石胶结充填往往采用自然级配的破碎料、掘进废石作为充4）根据吴庄铁矿实际条件，充填材料选用该选矿厂尾砂及附填料，胶结料采用纯水泥浆或水泥砂浆。胶结充填料浆体通过管近电厂的粉煤灰，尾砂粒度分析及物理性质、粉煤灰粒度分析及道输送到井下采场。物理性质。