凡口铅锌矿充填工艺现状及发展方向

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1、万方数据2004年9月第八届国际充填采矿会议论文集sep．2004cr凡口铅锌矿充填工艺现状及发展方向米苏先锋1，陈闻舞1，李建雄2，史秀志2(1．中金岭南凡V1铅锌矿，广东韶关市512325；2．中南大学，湖南长沙410083)摘要：通过分析凡口铅锌矿充填工艺发展和变革的情况，针对凡1：7铅锌矿采矿工艺的特点，提出了降低充填水泥单耗、提高尾砂利用率及节约充填成本的途径，提出了充填工艺满足矿山实现无废开采目标，以及高效率、高浓度、高强度的发展方向。关键词：充填工艺；充填系统；充填成本；无废开采凡口铅锌矿矿体厚大，矿石品位高，开采技术条件复杂。由于含矿层上覆岩

2、溶发育的含水层，开采时不允许顶板围岩崩落，加之矿床集中，为了充分回收资源，安全、高效地进行采矿生产，矿山现行的主要采矿方法为盘区机械化上向水平分层充填采矿法，该方法回采的矿石约占矿山总采矿量的90％。1充填工艺发展和变革凡口铅锌矿自投产以来，一直为完善充填系统，改进充填工艺而不懈努力。矿山经过多年的生产实践，积累形成了丰富的充填经验和先进充填技术，是我国充填采矿法较为成熟的矿山之一。20世纪70年代到80年代中期，矿山先后采用过压气罐压气输送的碎石胶结充填、碎石水力充填、直通孔或斜溜槽输送的碎石胶结充填。由于碎石颗粒较粗，管道磨损较快，且输送阻力及水力坡度较

3、大，实际充填时，只能采用较低的料浆浓度输送，充填能力较低，井下排水工作量较大；另外，碎石充人采场后颗粒沉降较快，料浆流动性较差，极易起堆，平场工作量较大。20世纪90年代初，矿山在VCR法矿柱空场采用尾砂非胶结水砂充填，由于尾砂粒级较细，充入采场后渗透脱水困难，大大延长了采场作业循环时间，严重地影响了采矿工效及采场生产能力。因此，碎石及尾砂非胶结充填在矿山生产过程中无法得到大规模推广应用。随着采矿机械化程度的不断提高，许多大型无轨设备的使用，对充填体强度提出了越来越高的要求。分层充填体质量达不到要求，不仅直接导致采米作者简介：苏先锋，男，高级工程师，主要从事

4、采矿技术及管理工作场无轨设备运行困难，油耗高，轮胎和其它零部件磨损快，而且严重影响无轨设备的运行效率，甚至出现松散分层充填体与爆破矿石混杂，大大增加矿石贫化损失指标。为了满足盘区机械化上向水平充填采矿法采场大型无轨设备的运行要求，矿山通常将每一分层充填划分为底部充填和胶结层面充填：底部充填多采用低灰砂比尾砂胶结充填，灰砂比为1：8，充填高度为2．5～3．0m，充填体单轴抗压强度R。。=1～1．5MPa；胶结层面充填采用高灰砂比棒磨砂胶结充填，灰砂比为1：4，充填厚度为0．5～0．8m，充填体强度R28=5～7MPa。经统计分析，以往棒磨砂胶结充填和全尾砂胶结

5、充填时，矿山充填水泥单耗量为220—230k∥m3，使矿山生产、充填成本居高不下，严重制约了矿山经济效益的提高。另外，在单一利用棒磨砂胶结时，棒磨砂受充填系统储料仓限制，往往只能一天备料～天作业，整个分层不能连续充填，拖长了充填时间；在底部利用全尾砂胶结充填时，其粒级组成较细，渗透脱水速度慢，充填水很难及时排出，且充填作业效率低，约200～250m3／d，胶结充填体固化时间较长，大大延长了充填作业时间，严重影响了盘区生产能力的提高。随着矿山生产大规模转入第二步骤矿柱回采阶段，为降低充填成本，矿山必须推广应用非胶结充填。针对矿柱开采条件及回采特点，结合矿山现有

6、生产设备及多年形成的水力充填工艺系统，目前，矿山正在应用一种新型的充填法——盘区机械化细砂水砂充填法。由于采用细砂水砂充填，大大地缩短了采场充填时间，提高了采场生产能力和作业效率，其主要技术指标如下：盘区生产能力为1080t／d，采场生产能力为270t／d，为原盘区生产能力的135％；矿石损失率小于1．52％，矿石贫化率小于7．63％；充填效率为500m3／d或充填能力(实方)为50m3／h，为原充填站充填效率的240％。万方数据16矿业研究与开发会议文集2凡口铅锌矿充填工艺现状凡口铅锌矿经过多年的生产实践，目前矿山已建有国际上最先进的全尾砂高浓度胶结充填系

7、统等6套水力充填系统。2．1充填材料凡口铅锌矿现有充填材料主要为选厂尾砂和自产的棒磨砂，其物理力学性质、粒级组成分别见表1、表2。表1全尾砂及棒磨砂物理性质全星竺堡壁堡粒径(斗m)产率(％)累计(％)粒径(mm)产率(％)累计(％)胶结充填及胶结层面充填时所用胶结剂为矿山水泥厂自产的R=32．5(4254)普通硅酸盐水泥，充填水为矿山工业用水，pH=7，呈中性，符合充填用水要求。2．2充填料浆矿山充填系统倍线值较小，N<4～6，为料浆自流输送提供了极为有利的条件。一定量的尾砂棒磨砂混合后，混合材料单位沉降值、孔隙率、压缩系数比较小，属低压缩性材料，密实性较好

8、。凡口铅锌矿细砂水砂非胶结充填的料浆配比为：棒磨砂：