废石尾砂胶结充填工艺模型试验研究*

为深入解决制约废石尾砂胶结充填工艺发展的关键技术问题,探究废石尾砂胶结充填料浆沉积及堆存规律,设计了废石尾砂胶结充填工艺模型试验装置,依据采矿工艺、充填工艺原则及工程布置要求,制定了废石尾砂胶结充填模型试验方案,运用形态测量及充填体横剖切割揭露等手段进行充填体模型质量评价,并确定了最佳充填工艺。 研究表明,无论是废石均匀铺设还是废石锥形堆放下料方式,废石料与尾砂胶结料浆同步下料时,充填体胶结效果最佳;选择最适宜的充填工艺技术不仅能有效提高废石尾砂胶结充填体强度,而且能减少水泥用量,节约充填成本,同时试验结果也为试验矿山井下充填工艺优化提供了科学依据。     

某铀矿尾矿库尾渣充填材料特性试验研究

广东某铀矿利用井下废石充填,针对废石充填料不足、井下废石运输线路调度复杂导致采场充填周期长、采矿效率低等问题,以该矿尾矿库尾渣作为充填试验材料,研究尾渣不同骨料粒径、灰砂比、料浆质量浓度对充填体强度、坍落度以及泌水量的影响。结果表明:在几种不同规格尾渣粒径下,料浆泌水量均能够满足井下充填要求,5mm尾渣不仅能够满足采矿工艺要求,而且破碎成本较低、料浆流动性好。推荐采用5mm破碎尾渣作为矿山充填材料,5mm尾渣料浆在充填配比1∶6,DN130管道输送时,管道阻力为2.930kPa/m。     

黄泥-碎石泵送胶结充填料性能研究及应用

以破碎的井下废石为充填骨料,黄泥为黏结材料,水泥为胶结材料,并加入一定量的水搅拌均匀制成黄泥-碎石泵送胶结充填料,通过7种配比的室内试验和井下现场泵送充填配送试验,研究其力学性能和泵送性能。研究表明该充填料具有泵送浓度高、初凝快、强度大、可泵性好、对管道磨损小等优点。取得了较好的应用效果。     

某金矿全尾砂充填系统工艺设计研究

为了延长尾矿库使用年限,减少井下废石外排,某矿设计以选厂尾砂和井下掘进废石作为充填料,对井下采空区进行充填。针对尾砂性质,通过配比试验确定充填料浆组成,并对供砂管路、充填工艺流程中的主要设备进行了选型,为矿山建设全废料混凝土泵送充填系统提供了参考依据。     

全尾砂充填试验及充填系统方案研究

某地下矿山采用分级尾砂和废石胶结充填,存在充填设备老化、井下充填泌水率高、料浆离析严重等问题,迫切需要新建充填系统.本文根据可供选择的充填骨料来源和回采工艺要求,进行了全尾砂充填材料试验研究,确定了全尾砂胶结充填料浆输送浓度范围为68％ ～72％,选择灰砂比为1:6、1:10和1:20三种充填料浆.根据充填试验结果,选...     

金川二矿区胶结充填料浆可泵性影响因素分析

根据金川二矿区废石-全尾砂充填料浆在管道输送中的可泵性要求,试验测试充填料浆的塌落度、扩散度和分层度,通过测试结果分析料浆浓度、水泥添加量、配合比等因素对可泵性的影响程度,初步确定充填料浆的合理配比和浓度,为矿山进一步进行工业试验提供参考依据。     

废石尾砂胶结充填材料流动与强度性能的研究

为了解决极细全尾砂作为充填骨料制备充填料浆脱水困难、充填体强度偏低的问题,通过开展废石尾砂胶结充填试验,改善充填骨料粒级组成,研究废石掺量对充填料浆流动性能及充填体强度的影响规律。结果表明:相比较全尾砂胶结充填,掺入废石可以显著改善充填料浆的流动性能,提高充填料浆的输送浓度;在相同灰砂比和浓度情况下,废石尾砂胶结充填体强度高于全尾砂胶结充填体。因此,废石尾砂胶结充填体可以降低灰砂比,减少水泥用量,消纳地表废石。在云南金厂河矿山开展工业试验,确定了充填参数为浓度80%、灰砂比1∶8、废石掺量60%,原位取芯平均抗压强度为3.36MPa,满足采场充填体强度设计要求。     

奥尔托喀讷什锰矿粗骨料胶结充填体试验研究及配比优化

充填体材料的强度及充填体料浆的浓度、流动性和阻力坡降等是矿山充填体系统设计的关键指标,事关矿山的充填质量及矿山生产安全。为了保证矿山安全生产和降低矿山充填成本,针对奥尔托喀讷什锰矿矿山现状,选取了风化较少的青黑色废石和风化较多的土黄色废石,分别开展了材料基本物化性质试验、充填料胶结强度配比优化试验研究、充填料浆流变参数及输送性能研究等一系列试验。研究了不同粗骨料、水灰比、养护时间及料浆浓度对粗骨料胶结充填体单轴抗压强度、塌落度及充填体料浆流动性的影响,并进一步对粗骨料胶结充填体物料配比进行了优化。实验结果表明:当粗料为全粒径≤10 mm混合废石、灰砂比为1∶4时,充填体试块强度最大,料浆不易堵管或大量堆积于管道中;料浆浓度保持在82%～80%时,充填料浆的和易性和流动性较好;充填体料浆流速随浓度的下降快速上升,静料柱高也显著下降。     

阿舍勒铜矿粗骨料充填料浆流动性能研究

采用流动性模拟试验的方法,研究阿舍勒铜矿破碎废石与戈壁集料作为粗骨料的充填料浆的流变性能。结果表明,充填料浆的流变参数随着破碎废石的加入有降低的趋势,相同浓度条件下,加入破碎废石的料浆流动阻力虽有所降低,但其保水性与和易性变差,不易形成稳定流体,且大颗粒破碎废石通常呈现不规则状,滑动摩擦较戈壁集料颗粒的滚动摩擦更容易造成管道磨损,因此充填骨料中不宜掺入破碎废石。     

废石屑作为矿山充填骨料探索试验研究

为研究新疆喀拉通克矿业有限责任公司周边石料破碎站废石屑最为充填骨料的可行性,本研究开展了废石屑充填料浆、废石屑-戈壁料充填料浆的流动性试验和充填配比试验,得到了适宜喀拉通克铜镍矿充填工艺要求的充填配比参数,结果表明:新疆喀拉通克矿业有限责任公司周边石料破碎站废石屑可作为充填骨料用于矿山充填;废石屑作为充填骨料时,适宜充填浓度80%～82%,灰砂比不宜小于1∶10;废石屑充填时,灰砂比为1∶4和1∶8时,分别满足下向进路充填体打底层和接顶层强度要求;废石屑+戈壁料充填时,随着废石屑添加比例升高,充填试块强度逐渐升高。     

混合尾砂膏体充填料浆搅拌特性工业试验

为研究不同尾砂组成的充填料浆的搅拌特性,论证新型搅拌工艺能够制备出更为均匀的合格膏体。以某铅锌矿为工程背景,在原有的搅拌站基础上,安装新型JTL2500E型搅拌桶以及配套给料装置,建设了一个采用新型搅拌工艺的搅拌特性工业试验平台,并依托试验平台进行了现场工业试验。试验结果表明：在不同胶凝材料不同尾砂组合的工艺条件下,采用新型搅拌工艺制备的膏体料浆,在流动性、强度、均匀性等各项指标都达到了预期效果。通过与该铅锌矿原有搅拌系统取样数据对比,各项指标均优于原有搅拌系统。因此新型搅拌工艺能够满足矿山搅拌系统的需要,为充填系统改造升级提供了技术支撑。     

超细全尾砂大流量充填系统在张庄铁矿的应用

随着矿山充填法开采技术和装备的不断进步,大流量充填系统以其更加经济、高效的优势成为大型矿山充填技术发展的重要方向。针对张庄铁矿500万t/a大规模开采,全尾砂粒径级配超细的技术特点,开发应用了超细全尾砂大流量充填系统。该系统包括1台Φ20 m深锥浓密机,3套由Φ2 600 mm×3 000 mm型高浓度搅拌桶和活化搅拌机组成的联合搅拌装置(两用一备),制备料浆浓度一般控制在68%~70%,单套搅拌和输送系统生成能力达到180~220 m^3/h,料浆自流输送至井下采空区。系统运行多年来,设备状况和工艺技术指标稳定。超细全尾砂大流量充填系统在张庄铁矿的成功应用,为该矿无尾矿库生产提供了关键技术支撑,也为我国类似大型矿山绿色、安全、高效、经济开采提供了有益参考。     

全尾砂充填高浓度砂浆搅拌槽试验研究

以某铁矿选矿全尾砂为充填骨料, 通过配制不同灰砂比和不同浓度的高浓度砂浆, 对CKФ3 m×3 m高浓度砂浆搅拌槽样机的性能指标进行了现场试验研究。结果表明, 砂浆浓度不大于75%时, 样机搅拌能力足够, 搅拌均匀性较好, 最佳搅拌时间为15~20 min, 底部排浆口较溢流口排浆效果更好, 满足矿山高浓度充填中搅拌浓度和充填能力的要求, 适合全尾充填过程中高浓度砂浆搅拌制浆工艺。     

云南某矿山尾矿库分级尾砂用于矿山充填试验研究

为研究矿山尾矿库分级尾砂用于矿山充填,主要从尾矿库分级尾砂的物理化学性质、粒级组成进行了分析研究,进行分级尾砂的沉降性试验、坍落度试验和强度试验。试验结果表明,尾矿分级尾砂充填料浆的灰砂比1∶4～1∶8、料浆浓度68%～72%时料浆具有较好的流动特性、可泵性和充填体单轴抗压强度,论证了尾矿库分级尾砂可用于矿山充填,提升了矿山充填生产能力和固废物处置能力,有效解决了矿山采充平衡问题,可为同类矿山提供参考借鉴。     

高含水矿山井下废石破碎泵送胶结充填技术研究

针对湖南宝山矿砂页岩复杂破碎难采矿体的开采难题,建立井下废石破碎系统和移动式泵送充填系统,将井下废石就地破碎,碎石加入水泥、黄泥和水,经混合搅拌后,由移动式泵送充填系统加压,管道输送至采场空区充填。研究表明该充填系统具有充填迅速、充填浓度高、费用低、管路短且铺设简单、不受充填倍线影响等优点。     

基于响应面法的废石-铜渣掺和比充填强度影响试验

充填料浆配比与强度在矿山准确充填过程中起决定性作用,运用两种骨料堆积密实度模型分析废石-铜渣混合比例以得出混合骨料最佳掺和比,采用BBD响应面法,对废石-铜渣进行膏体配比设计,建立了各龄期的充填体强度回归模型,研究了料浆质量浓度、水泥添加量、废石-铜渣掺和比单因素及其交互作用对不同龄期充填体强度的影响。结果表明：料浆质量浓度和废石-铜渣掺和比的交互作用对充填体强度初期形成起支撑作用,水泥添加量和废石-铜渣掺和比交互作用对中期充填体强度影响显著,料浆质量浓度和水泥添加量交互作用对后期充填体强度增长起决定性作用。建立充填物料多目标函数模型对废石-铜渣膏体配比进行优化,满足矿山生产要求。在一定程度上为矿山多元骨料的应用提供了理论指导,同时有助于矿冶固废铜渣的综合利用。     

Ecology of a hypersaline gold mining tailings facility in the Eastern Goldfields of Western Australia: a case study

Vertebrate wildlife use of a peripheral discharge hypersaline tailings system in the Eastern Goldfields of Western Australia was documented between 26 October 2005 and 17 November 2006. Wildlife species ecology, visitation patterns and drinking and foraging behaviour are described. A range of birds (waterbirds, waders and passerines) inhabit, and to varying degrees interact with, mine waste solids and solutions. Insectivorous bat abundance and composition is significantly lower over this tailings storage facility (TSF) compared with the Kalgoorlie – Boulder sewerage works. Macro-invertebrate sampling has found that the solutions and slurry are essentially abiotic, containing no in-situ aquatic macro-invertebrates. Airborne macro-invertebrates are trapped in solutions and wet tailings and are measured. Macro-invertebrates strongly influence vertebrate wildlife presence, behaviour and consequent exposure to mine waste solutions. Wildlife inadvertently ingest solution and slurries on insects picked from the surface of solutions and wet tails and this is the primary ingestion pathway of contaminants in solution. This behaviour was exhibited primarily amongst waders of the family Charadriidae, Scolopacidae and opportunistically by Hirundinidae and Corvidae. No wildlife was observed to drink hypersaline mine waste solutions. Wildlife can differentiate between the tailings system in question and other water bodies and this is reflected in visitation rates, abundance and species composition. This study provides a detailed ecological study of wildlife interaction with this hypersaline TSF. Additional material will be published subsequently to further examine the mechanisms by which mine waste solutions in this tailings system pose a risk to wildlife. Limited literature exists on protocols for monitoring wildlife that interact with mine waste solutions within tailings systems. Knowledge of tailings dam ecology is required to develop site-specific monitoring protocols that adequately document the risks these facilities pose to wildlife.     

巷道注浆支护浆液渗透扩散规律研究

为了研究某煤矿注浆的渗透扩散规律,对岩体裂隙特征进行了分析,然后对岩体裂隙渗透注浆进行了假设,并根据煤矿的现场具体工程概况,建立了单裂隙模拟渗透注浆扩散系统,研究了不同水灰比浆液扩散距离与时间关系。研究得出,浆液黏度与浆液扩散距离呈反比;随着裂隙张开度的增大,浆液扩散半径也越来越小,此时浆液扩散半径与裂隙张开度表现为正比关系;浆液扩散距离与注浆压力呈正比。研究为煤矿巷道的注浆支护提供了一定的理论基础。     

全尾砂胶结充填技术在悦洋银多金属矿的应用

悦洋银多金属矿在福建闽南山区贵金属矿山中首次应用了高浓度全自流银铜全尾砂胶结充填技术,料浆浓度达到70%,属福建省尾砂自流充填浓度最高的充填方法。将全尾砂浆、水泥及适量调浓水经搅拌后制成高浓度的充填料浆,通过充填管道自流输送至井下采空区进行充填。有效保证了井下安全开采,矿石回采率提高到80%以上,同时每年减少45%的尾砂排放量,年节省尾矿库费用113.6～227.2万元。