全尾砂胶结充填技术应用和改造实施膏体充填探讨ppt课件.ppt

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1、全尾砂胶结充填技术应用和改造实施膏体充填探讨1主要内容企业基本情况全尾砂胶结充填技术及应用高炉水渣代替部分水泥充填全尾砂胶结充填应用综合评价需要改进完善的问题改造全尾砂胶结充填系统实施膏体充填的探讨21.企业基本情况3济南钢城矿业有限公司原为济南张马屯铁矿，位于济南市的东郊，1966年11月建矿，因水文地质条件复杂,1977年11月部分投产，形成年产20万吨矿石的生产规模。1990年并入济南钢铁集团公司，称为济钢张马屯铁矿，2000年根据济钢股份公司上市需要，注册为有限责任公司，是济南钢铁集团有限公司的全资子公司。矿山在1993～1997年实施扩

2、产工程后，生产能力达到年产原矿50万吨、铁精矿33万吨。现已发展成以自有矿山采选生产为主，外购矿石、煤炭加工并举的综合型资源企业，成为济钢集团公司的重要原料基地。4建矿以来一直开采的张马屯铁矿床，属矽卡岩型磁铁矿床，位于矿区中部济南辉长岩体东部接触带，是济南铁矿区中规模较大的一个隐伏矿床，由Ⅰ、Ⅱ号两个主要矿体和少量零星矿体组成。矿体范围内为平原地形，地势平坦，标高在29～33m之间。地表为村庄农田，又紧邻胶济铁路和公路，无河流通过，无汇水体，矿体埋藏深。累计探明储量2883.8万吨，平均地质品位54%，属高硫半自熔高炉富矿。5张马屯铁矿床是国内

3、罕见的大水矿床，水文条件极其复杂，先后投入巨大资金进行水文地质勘探和地下水治理工程。在1970～1975年对该矿床进行了大规模的水文地质勘探，表明该矿床水文地质条件极为复杂，矿坑涌水量特别大，预测﹣360（最低开采水平）坑道涌水量41.4万m3/d。6确定采用“以堵为主，排、堵结合”的防治水方法。1975年12月至1979年9月对7勘探线以东、水文地质条件相对简单的Ⅰ号矿体实施了小帷幕注浆堵水试验工程。借鉴小帷幕注浆堵水的成功技术经验，于1993年3月到1996年12月，对矿床西段（7勘探线以西）的矿体实施大帷幕注浆堵水工程。堵水效果达85%以上

4、，保障了矿床的安全开采，开辟了我国特大水矿山帷幕注浆治水的先河。71993年矿山与长沙矿山研究院合作成功研究应用了具有国际领先水平的全尾砂胶结充填综合技术，建成了国内第一个全尾砂胶结充填系统和高炉水渣细磨系统，实现了选矿不设尾矿库的绿色选矿目标。在此基础上，进一步完善采矿工艺，形成了不留矿柱的分段空场嗣后充填采矿新工艺，提高矿石回采率20%以上。资源化综合利用废石和矿坑水，将采矿的废石加工成建筑用的石子，将矿坑水输送到集团供冶炼使用。实现了采矿、选矿、充填互为原料、综合平衡的良性闭路循环，建成了年产矿石50万吨，铁精粉33万吨的安全、高效、无废排

5、放的生态文明矿山。8公司在帷幕注浆堵水和全尾砂胶结充填技术方面积累了比较丰富的经验，为国内地下金属矿山提供了范例，在一些同类型矿山已得到了很好的应用；也被教材、专家学者研究引用。92.全尾砂胶结充填技术及应用102.1项目背景矿山扩产，将原矿生产能力提高到50万吨，同时建设选矿厂。扩产带来两个问题：一个是充填料的来源。矿山地表为村庄农田，又紧邻胶济铁路和公路，不能塌陷变形，必须充填。矿山年产原矿50万t,每年形成约12万m3的采空区，需充填料20万t，而井下产生废石只有3～4万t，大量充填料靠外购或建采石场解决，经济上不合理，也难以实施。另一个是

6、尾矿的堆存。为了满足炼铁的精料需求，建设选矿厂，生产品位65％以上的铁精矿。而矿山紧邻高新技术开发区，在矿区内或附近无建尾矿库的合适场地，无法解决尾矿排放问题。11如果将选厂产出的尾矿，全部充入井下采空区，既解决了地表无法设尾矿库的难题，又满足了井下充填料的需求。同时在尾矿中再加入一定量的胶凝材料，保证充填体达到适宜的强度，使回采矿柱成为可能，提高了矿石综合回收率，充分利用矿产资源，可获得更好的技术经济效果。经过慎重决策，矿山从1993年6月开始与长沙矿山研究院合作，共同试验研究和应用全尾砂胶结充填技术，目标主要有两个：其一是解决充填料的不足和地

7、表无法建造尾矿库，选厂尾砂须返回井下充填采空区，实现采、选、充的综合平衡；其二是回采矿柱，提高矿石的回收率。全尾砂胶结充填技术的成功研究应用实现了预期的目标。122.2难点张马屯铁矿的充填材料是选场的脱水不分级尾砂。受矿石中含有的绿泥石、矽卡岩等成分影响，尾砂泥化严重，粒级极细，﹣200目的颗粒约占60%，特别是﹣400目的颗粒所占比例达40%；尾砂的比重为2.8t/m3，松散容重1.17-1.2t/m3。132.3全尾胶结料浆制备系统2.3.1全尾砂胶结充填工艺采用高速活化搅拌工艺，将浓密脱水后的选矿尾砂按一定的灰砂比，与适量的水泥和水混合，先

8、经双轴搅拌机初步搅拌后，再经高速搅拌机进行强力活化搅拌，制成浓度60％左右的全尾砂料浆，通过Φ125mm充填管自流输送充填采空区，形成的