某铜矿空场嗣后充填法充填挡墙安全分析

某铜矿属急倾斜中厚矿体,采用分段空场嗣后充填采矿法开采,为保证采场充填的安全性及胶结效率,需对该矿山井下2700中段及2640中段一次充填高度及充填挡墙厚度进行安全分析。从充填料浆充入采空区后的状态变化(未凝结状态、初凝状态及凝结硬化状态)和充填挡墙的受力情况,进行理论计算和分析,确定一次充填高度和充填挡墙厚度,并分析了挡墙厚度和充填高度、巷道尺寸之间的关系。分析结果表明:该铜矿充填工艺一次充填高度不宜超过1.3m,充填挡墙厚度建议值为65cm。分析结果能够确保充填工作安全进行,并为类似矿山挡墙研究提供参考。     

影响冬瓜山铜矿充填质量的因素探讨

冬瓜山铜矿为生产能力1万t/d的大型深部开采铜矿,其开采过程中存在地压大、岩温高、有岩爆倾向等问题,采场充填质量直接影响矿山经济效益.着重分析了充填材料性质、充填材料制备及采场充填工艺对充填质量的影响,相应地提出了保证充填体质量的建议.     

贵州某金矿超细尾砂充填工艺优选与应用

为适应贵州某金矿充填采矿法开采的需要,进行了全尾砂胶结充填系统建设的研究.首先,对充填尾砂的密度、容重、孔隙比等物理性质、粒度分布进行了测定和分析;其次,制定了尾砂浆浓密充填连续制备工艺方案、压滤尾砂充填间断膏体制备工艺方案两种方案;最后,对这两种方案从工艺、投资及运行成本等方面进行了对比分析.结果表明:全尾砂－２００目含量为９５％,属于超细尾砂;充填能力５０~６０m３/h,每天充填７h,充填料浆质量浓度为６０％,即满足矿山生产对充填系统能力的要求;考虑到充填系统投资、充填成本、技术可靠性等方面,优选尾砂浆浓密充填连续制备工艺方案为该金矿超细尾砂充填最佳方案.实际建成的充填系统运行至今系统顺畅,充填效果良好.     

充填体力学模型与稳定性分析

为更好理解矿山开采过程中充填体力学行为及其稳定性特征,依托某铜矿开采与充填基本参数,引入充填体自立强度模型,采用FLAC3D数值模拟软件,以应力场、位移场和塑性区为评价指标,重点揭示了不同充填体强度和分层回采充填高度对充填体力学性能与稳定性特征的影响机制,确定了该矿山的最适充填体强度范围为1.5 MPa～2.5 MPa,综合考虑采场内三角矿堆与最上层充填体回采作业要求,建议最下和最上分层充填体强度均为2.2 MPa,相关研究可为同类矿山充填作业提供借鉴.     

全固废充填材料在高海拔寒区矿山应用研究

为了解决高寒高海拔地区矿山尾矿处置成本高、处置率低带来的安全和环境问题,本文研究“钢渣—矿渣—脱硫石膏—精炼渣”四元固废充填材料在高海拔寒区矿山的适用性。以西藏某铜矿充填采矿为案例,通过实验研究全固废充填材料低温下固结的技术可行性,通过分析原料成本、运输成本、环境收益、和充填工艺成本等估算经济可行性。研究结果表明,全固废充填材料5 ℃条件下养护28 d的单轴抗压强度可达1.22~1.46 MPa,塌落度达到192~225 mm,满足高寒高海拔地区矿山充填需求;全固废胶凝材料成本为193元/t,运输成本210元/t,环境效益103元/t。胶砂比1：8情况下,采用全固废胶凝材料进行尾砂处置的成本可达50元/t,是水泥处置尾砂成本的1/3。本文首次研究“钢渣-矿渣-脱硫石膏-精炼渣”四元固废基胶凝体系在高寒地区矿山充填的应用,本文的研究成果可为降低高海拔寒区尾砂处置成本提供指导。     

某铜矿破碎矿岩条件下分段空场嗣后充填法的应用实践

以某铜矿为例,针对矿岩破碎的地质环境,采用下向进路采矿法进行采充后,改变矿体原有破碎的地质环境,为分段空场嗣后充填法的使用创造条件。通过对不同采场参数进行数值模拟对比分析,选定了适合矿山生产实际的采场结构参数,大幅度降低了矿山的采矿成本,对于类似矿山有一定的借鉴意义。     

某铜矿尾砂高浓度充填技术方案优化研究

某铜矿主要采用以戈壁集料作为充填骨料的高浓度充填工艺,随着国家环保政策越来越严格,戈壁集料价格大幅增长,导致充填成本升高。为降低充填成本,减少戈壁集料用量,本文基于矿山开采、选矿和充填现状,提出了矿山高浓度尾砂胶结充填替代戈壁集料充填工艺方案,结合尾砂充填试验结果,论证了自然分级尾砂高浓度充填工艺改造方案的可行性,对其各子系统开展了系统研究与工业验证,经工业试验调试与完善,实现了立式砂仓高浓度稳定放砂和全尾砂高浓度充填的目标。     

基于PLC控制的充填自动化系统改造

基于某矿山充填站充填工艺与设备现状,为实现采空区充填降本增效,精确监测与控制充填工艺参数,研究了一套基于PLC控制技术的充填自动化系统.详细介绍了该系统的系统架构、充填工艺参数监测与自动控制过程,以及该系统最终可以实现的功能.系统建设成功后将极大降低劳动力成本,提高充填质量与充填效率,确保充填体的稳定性与回采的安全性.     

充填采矿法在某铅锌矿的应用

某铅锌矿由于采用空场法回采,多年来形成了多层群空区,为了有效解决地压带来的安全问题和矿山尾矿库的堆存压力,对4100 m以下银铜矿及独立铅锌矿体采用上向水平分层充填法开采,简介了充填方案,包括充填系统、工艺流程、充填制备站以及工艺要求。采用充填法有效解决了该矿面临的问题,为矿山的发展提供了方向。     

下向矩形进路充填体强度需求应用

通过采用弹性力学简支梁、薄板及加拿大米切尔理论模型等分析方法，结合尾矿胶结充填体的物理力学参数，计算了下向矩形进路充填体顶板的理论强度需求。同时，通过近两年充填站取浆养护充填体的强度试验数据，统计分析了可定量表征实际充填强度工业离散性的浮动安全系数，最终得出了适用于企业现阶段充填质量控制水平的下向进路充填体实际强度需求。通过研究和试验，优化了充填配比设计参数，达到了合理降低胶结充填成本、提高矿山综合经济效益的目的。同时，为类似矿山下向进路充填体强度需求优化提供参考。     

永平铜矿充填挡墙安全设计及工程应用

根据永平铜矿井下开采的技术条件以及充填方式, 对原有单一结构的混凝土充填挡墙进行了优化改进以及工艺研究, 针对不同尺寸巷道采用不同形式的充填挡墙: 对大尺寸(5 m×4.5 m)断面的巷道采用混凝土-木复式充填挡墙, 结合了重力式挡墙(混凝土墙)与轻型挡墙(木支柱)的优点; 对小尺寸(3.05 m×3.15 m)断面的巷道采用木挡墙。在满足挡墙强度要求前提下, 不仅降低了挡墙构筑成本, 而且加强了挡墙透水性。通过挡墙的力学分析以及厚度计算确定了一次充填高度和挡墙厚度, 确保了挡墙的安全可靠性, 保证高阶段充填安全进行。所介绍的技术措施和经验可为类似矿山挡墙设置提供借鉴。     

白银公司深部铜矿尾砂胶结充填系统

介绍白银公司深部铜矿后充填空场采矿法尾砂胶结充填系统。通过对原有尾砂胶结充填系统的完善与改造，采用预应力钢丝绳隔离挡墙封闭采空区和螺旋波纹滤水管脱水等新工艺技术，成功地实现高大空场采场一次尾砂胶结充填，取得了较好的经济效益，对类似矿山有一定的推广应用价值。     

基于CMS空区探测技术的上向分层充填采矿法工艺优化研究

为了应对某矿山顶板岩层破碎、采场稳定性难以控制的工程特点,以现有矿山开采技术条件为基准,从待充填空区三维激光探测、充填材料的选择、充填浓度配比的优化、料浆的制作与输送、上向分层充填工艺的改进等角度对该矿充填采矿法进行优化。通过多环节的技术更新优化,有效降低了该矿山的资源浪费、财产损失以及安全生产事故隐患。本文对该矿上向分层充填采矿法的充填工艺和材料进行了详细阐述,以期对类似复杂工况条件的矿山起到一定的参考作用。     

矿山快捷组合式充填挡墙装置的研发

构筑充填挡墙是充填采矿法必不可少的工序之一,挡墙构筑质量的好坏关系到充填工作的安全性和充填工作的效率。当前矿山应用的挡墙形式多样,均存在劳动强度大,抗弯能力差,安装时间长,重复利用率低,易跑砂、漏浆等缺点。为了克服现有挡墙缺陷,提高挡墙的安全性和架设效率,结合工程实际提出一种可伸缩、方便快速拆装的组合式充填挡墙结构。通过理论计算,设计了挡墙组件的合理尺寸,并应用数值分析软件进行模拟计算,开展了结构参数的优化。计算结果表明,与其他形式挡墙相比,组合式充填挡墙在强度指标、充填高度,重复利用性方面,均具有较为明显的优点：可显著提高挡墙的构筑速度、提升挡墙的构筑质量和挡墙的重复利用率,可有效地防治跑砂、漏浆事故的发生,进而提升充填的效率。     

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。     

金属矿露天坑与地下空区尾矿协同充填清洁生产

针对露天坑和地下空区诱发地质灾害、尾矿库存在溃坝风险和破坏区域环境等问题,以金属矿露天转地下开采矿山工程为研究对象,结合阶段空场嗣后充填法开采,发明了不均匀尾矿充填体制作与取样装 置,基于流体弗劳德准则,结合现场原位取样力学试验,提出了考虑尾矿充填强度不均匀特性的强度计算方法;基于测量学与系统工程理论,提出了露天坑与地下空区三维信息提取和尾矿协同充填与排水技术;运用 流体力学和有限元理论构建了一次充填高度和挡墙构筑位置参数优化三维模型,形成了高效—材料再用—低成本轻型挡墙尾矿充填封闭技术。研究成果在石人沟铁矿得到应用,建成了原矿200万t/a的铁矿床露天转地 下开采尾矿充填清洁技术工程示范,取得的主要技术指标为尾矿综合利用率达到100%、嗣后充填成本25元/t、挡墙构筑效率0.016道/(人·时)、构筑成本606元/m2。突破了露天坑与地下空区尾矿协同充填技术瓶颈, 完善了矿山尾矿处置理论与技术,实现了尾矿零排放,消除了露天坑与地下空区安全隐患,推动了冶金矿山生态文明建设,加快了资源绿色开采进程。     

倾斜薄矿体块石胶结充填模拟试验与分析

近年来块石胶结充填法以其充填效率高、充填成本低等优点,迅速在国内外得到广泛应用。但该充填工艺尚主要用于急倾斜厚大矿体,充填料为垂直下放。中国倾斜薄矿体在金属矿山中占有较大的比例,而此类矿床应用块石胶结充填时其充填料下放特性和充填工艺与厚矿体的相比,有很大的差别。本文针对所述问题,在峪耳崖金矿采用正交试验方法,进行了现场模拟试验,并对试验结果及主要影响因素进行了分析,在此基础上,推荐了合适的材料配比与合理的充填工艺。     

寺家庄矿大采高工作面巷旁充填沿空留墙技术应用

为提高煤炭回收率、实现采空区遗煤自燃的有效防治,以寺家庄矿15117工作面为工程背景,提出采用巷旁充填沿空留墙技术实现无煤柱开采,基于此,介绍了巷旁充填沿空留墙技术原理,开发了巷旁充填沿空留墙技术,主要包括扩巷加强支护和浇筑墙体支护,提出了巷旁充填沿空留墙工艺,巷旁充填在15117工作面进风巷进行了工程应用,实现了留墙的稳定控制。     

大型机械化作业下固体废物充填处理超大型采空区

针对超大型采空区传统处理方法具有成本高、技术难度大、安全风险大、效率低等不足，将固废资源利用与采空区处理有机结合，利用固体废弃物对大型采空区进行充填处理，并研究了充填工艺及安全控制方法。以福建龙岩某矿山为例，首先采用Mathews稳定性图解方法对该矿3个超大型采空区的稳定性进行了分析，认为采空区具备了进行大规模机械化充填作业的条件；然后对废弃物充填材料的性质及合理配比进行了试验，得到了建筑垃圾与尾矿砂的最佳配比（体积比）为5∶2；最后应用FLAC3D模拟方法分析了充填后的采空区对下部铁矿开采的影响，开采后顶板位移为5～8 mm、两帮位移为 2～4 mm，变形较小，采空区较稳定，通过对采空区处理费用及消纳建筑垃圾收入的综合分析，所提采空区处理方法的平均成本约9.13 元/m²，远低于其他采空区充填法。研究表明：采用大型机械化作业充填固体废物处理超大型采空区，有助于解决超大型采空区稳定问题，降低采矿成本，提高作业效率，满足非煤矿山超大型采空区处理和固体废物资源利用的实际需要。