基于正交试验的充填集料配比优化研究

对某铜矿全尾砂和戈壁集料粒度进行了分析,结果表明,戈壁集料粒度分布区间广、粗颗粒含量高,全尾砂粒级偏细,将全尾砂添加至戈壁集料中可改善充填集料级配,从而提高料浆的流动性能。采用正交试验研究不同全尾砂-戈壁集料配比、料浆质量浓度和灰砂比条件下的料浆塌落度和泌水率,对试验结果进行方差分析,分析结果表明,浓度对料浆的塌落度值和泌水率影响最大,其次是充填集料配比,而灰砂比的影响很小;集料配比为25∶75、浓度为83%时,充填料浆的和易性及保水性能最佳,可有效避免充填料浆自流输送发生堵管事故。     

专利简介

在胶结充填体中形成巷道的方法在胶结充填体中形成巷道的方式如下:在全部采完有用矿物矿量之后,于设计的巷道位置上架设一弹性容器,往其内充放充填混合物,充填量要达到不小于待形成巷道设计高度的一半,然后充填其容重不超过容重较小的充填混合物一倍的集料。弹性容器内的充满程度要使弹性容器形成给定的巷道形状,然后用绳索吊放弹性容器。在充填体凝固之后。封闭已充填好的弹性容器和胶结充填料的接缝。为此,要往弹性容器充入添加集料。(苏联发明证书1465602号,     

戈壁集料自流输送试验研究

为了研究以戈壁集料为主体的充填料浆的自流输送特性,以戈壁集料、粉煤灰、水泥为充填材料配制成料浆,对充填料浆进行了L型管道输送试验,通过管道输送阻力损失及充填倍线分析,结合矿山的实际情况,推荐了满足自流输送要求的充填配比。研究结果可以为矿山充填设计提供理论依据。     

煤气化废渣用作煤矿充填材料的试验研究

为了降低煤矿充填的成本,采用煤气化废渣作为集料,以普通水泥作为胶凝材料配置了充填材料,测定了料浆的塌落度、脱水率和充填体的强度。结果表明:随着水泥含量的增加,料浆的塌落度增加,随着煤气化细渣含量的增加,料浆的脱水率降低,在水泥含量为6%时,充填体的强度即可满足自立的要求;采用煤气化废渣作为充填集料,充填材料的成本是可以接受的。     

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。     

分级尾砂+戈壁集料在杜达铅锌矿的工业应用试验研究

杜达铅锌矿全尾砂为极细尾砂并且含S量高,全尾砂不能作为单一的充填集料进行充填,否则后期强度会出现崩解的现象,并且采矿方法对早期强度要求也较高。通过对充填骨料的物理化学试验分析、流动性能试验分析以及强度配比试验研究,决定采用分级尾砂+粗骨料(戈壁集料或废石等)作为充填料进行充填。在充填料浆的配方选择上,首先保证料浆流动性以及充填料浆强度符合要求,其次兼顾各充填料的产、消平衡关系。最终选择的充填料浆配方完全能满足现场工业应用,充填料浆浓度高、不脱水、不离析、流平性好。     

阿舍勒铜矿集料配比对料浆和易性的影响研究

戈壁集料料浆在管输过程中粗颗粒易离析,阿舍勒铜矿为降低堵管风险而添加一定量的尾砂改善料浆和易性,针对尾砂、戈壁集料的粒度进行分析,在此基础上进行不同集料配比的塌落度试验,确定集料配比与料浆和易性之间的关系,同时对最佳充填浓度下的料浆泌水率进行测试,探究良好和易性及保水性能的集料配比。试验设计全尾砂与戈壁集料的配比为15∶85,20∶80,25∶75和30∶70,确定最佳的充填浓度为81%,料浆的和易性随尾砂添加比例的上升先改善后变差,塌落度试验和泌水试验均表明配比为25∶75时料浆具有良好的和易性及保水性。     

全尾砂-戈壁集料胶结充填试验研究

对阿舍勒铜矿全尾砂、各采砂场戈壁集料、钢渣水泥分别取样进行了全尾砂化学成份、全尾砂及戈壁集料全粒级组成、基本物理参数等的测定,对不同全尾砂及戈壁集料比例、不同灰砂比及料浆浓度进行了配比优化试验研究,试验得出了充填料浆的合理制备参数及充填试块的强度特征,为充填系统的改造及工业试验提供了依据。     

普遍低标号碎石胶结充填料强度特性

碎石胶结充填料与尾砂胶结充填料相比,具有强度高而水泥耗量少的特点,因而在有条件使用的矿山值得提倡。本文分析了碎石胶结充填料的内部结构、最佳含水量、水泥含量、集料级配效果等因素与强度的关系,提出了合理地配置充填混合料的方法。     

杜达铅锌矿充填骨料粒级组成分析研究

充填骨料粒级组成对充填料浆的流动性、保水性、粘聚性均有较大影响,杜达铅锌矿采用戈壁集料作为充填骨料,针对其大块率高、含泥量低、级配不均等缺点,将戈壁集料混入少量土后进行破碎分级得到3种物料,并对这3种物料按一定比例组合后进行坍落度试验,试验结果表明:当-1mm粒径累计含量35%以上时充填料浆可以获得比较好的和易性,推荐粒级配方在工业试验中取得了成功,实现了大颗粒、粗骨料充填料浆的顺利输送与胶结充填。     

赤泥、粉煤灰充填法在井下采矿中的应用

山东铝厂采用赤泥、粉煤灰和石灰浆作为充填料，另加入少 量减水剂，混合搅拌后用高浓度泵输送形成充填体，在湖田铝土矿试验成功。该矿在地表试验成功的基础上，１９９３年用于实际工业生产，取得了满意的效果。本文简要介绍充填料配比试验、地表输送试验的情况及工艺流程。 １　充填料原料及配比 １．１充填原料 （１）赤泥浆选用赤泥车间经多层洗涤去碱的赤泥浆，该浆含水约６０％，需脱水处理至５０％，作为充填体中潜在的胶凝物。 （２）粉煤灰选用热电厂的废料原状干灰，用于吸收赤泥浆中多余的水分，提高充填料中活性硅含量，增加充…     

极细高硫尾砂胶结充填料配比优化实验研究

根据巴基斯坦杜达铅锌矿充填系统运行存在的问题,围绕戈壁集料含土量增大和供应不足的矛盾,以充填体强度满足采矿工艺要求为基本条件,以进一步降低充填成本作为优化方向,分别开展添加粉煤灰、废石破碎料替代戈壁集料、增加尾砂使用量以及低灰砂比实验。实验表明,废石破碎料替代戈壁集料可满足充填强度要求;添加粉煤灰和降低灰砂比在特定条件的采场可用,可降低充填成本;增加尾砂使用量的同时通过添加外加剂以及微细矿渣粉替代部分水泥的方式可满足充填强度要求。综合杜达铅锌矿现场实际情况,采用提高尾砂用量并添加外加剂的方式为充填料配比优化的最佳方案。     

基德克里克矿业公司废石胶结充填及其质量控制

基德克里克矿业公司的废石胶结充填量约为１万ｔ／ｄ。所用废石胶结充填料由不同级配的分级集料和不同配比的胶结剂混制而成。技术特性经严格控制的废石胶结充填料可用于矿柱的后继回采。并可改善岩层的被动－主动支护。在胶结剂用量相同的条件下，废石胶结充填体比水砂胶结充填体的抗压强度，弹性模量，粘聚力和摩擦角要大许多。基德克里克公司设计的废石胶结充填料不仅要承受上部充填体的重力负荷，而且也要在一定程度上承受相邻采     

基德克里克矿业公司废石胶结充填及其质量控制

基德克里克矿业公司的废石胶结充填量约为1万t／d。所用废石胶结充填料由不同级配的分级集料和不同配比的胶结剂混制而成。技术特性经严格控制的废石胶结充填料可用于矿柱的后继回采，并可改善岩层的被动-主动支护．在胶结剂用量相同的条件下，废石胶结充填体比标准的水砂胶结充填体的抗压强度、弹性模量、粘聚力和摩擦角要大许多．基德克里克公司设计的废石胶结充填料不仅要承受上部充填体的重力负荷，而且也要在一定程度上承受相邻采场和／或矿柱爆破时的动力负荷。基德克里克矿业公司的充填系统可在以下三个阶段控制所用材料的质量，即：1．充填料地表制备站制备；2充填料输送；3．充填料充放阶段。本文着重论述了基德克里克矿业公司各矿单一采场的充填设计和在矿柱回采中最终可能有4个帮壁都暴露出来的大型空场法采场控制充填质量的措施。     

混合充填集料粒径与级配对料浆流动性影响

在充填采矿中利用选矿尾砂、采掘废石是降低充填采矿成本的重要途径,混合料浆集料的粒径级配对充填料浆管道输送的流动性、抗离析及管道阻力具有显著影响。采用土力学中的曲率系数及不均匀系数来评价集料级配不能合理评价混合充填骨料级配优劣。针对金川矿山棒磨砂、全尾砂和戈壁砂混合充填骨料,开展了混合充填料浆的塌落度和流变特性试验,研究混合骨料的细度模数、-75μm细颗粒含量及粗细比对料浆塌落度和流变参数的影响。试验结果表明,在一定质量浓度的范围内,充填料浆塌落度与粗细比呈凸二次曲线关系,与-75μm细颗粒含量呈负线性关系,与细度模数呈正相关关系;料浆的初始剪切应力和粘度系数与细度模数、粗细比呈负相关关系,与-75μm细颗粒含量呈正相关关系。由此可知,采用混合骨料时,细颗粒含量和粗细比两个指标能够合理评价混合骨料的级配优劣。     

高效减水剂对全尾砂充填料性能的影响

利用全尾砂作为集料制成全尾砂充填料对采空区进行充填,具有性能优、尾砂利用率高、能耗少、成本低等优点。根据某矿山现有充填工艺,采用全尾砂替代分级尾砂作为充填集料的技术,优化原有的胶结材料,并将尾砂充填料浆的固体浓度由68%提高到72%,结合使用减水剂来实现全尾砂充填料的自流输送。研究4种减水剂（萘系高效减水剂NSF、聚羧酸高效减水剂PC、氨基高效减水剂ASF以及脂肪族高效减水剂SAF）的不同掺量对全尾砂充填料浆的泌水率、流变性能和强度的影响。结果表明,减水剂的加入有效地提高了全尾砂充填料浆的流动性能,延缓了凝结时间,但却对充填体强度有不利的影响。综合4种减水剂的作用来看,在脂肪族减水剂掺量为1.6%时,既可以使料浆流动性增加幅度较大,又对充填体强度的不利影响较小。因此,选用脂肪族减水剂可以配制性能较优的自流型全尾砂充填材料。     

金川矿山混合充填料浆环管试验系统与管输特性研究

料浆流变特性是影响管道输送的重要因素,其流变参数是进行料浆管道输送阻力分析的重要指标。针对金川矿山充填材料的复杂多变性,开展了多种混合充填料浆流变特性研究和管输阻力因素分析。首先,简要介绍了金川矿山充填料浆管道输送的环管试验系统及检测技术;然后,概述了金川矿山充填料浆环管试验的部分研究成果。通过分析不同条件下的充填料浆管道输送试验成果,揭示了多种混合充填骨料粒径级配、料浆浓度、管道流速和水灰比对管输阻力的影响规律。最后,给出棒磨砂集料的高浓度充填料浆优化配比,为金川矿山安全、高效和高浓度充填法采矿奠定了基础。     

杜达铅锌矿高硫尾砂与戈壁集料结构流充填系统设计与应用

根据杜达铅锌矿尾砂含硫高、颗粒细的特点,通过充填材料试验获得了适用于该矿的充填材料配比,设计了矿山充填总体技术方案。对充填料需求量等相关参数进行了计算,并依据该矿实际情况对尾砂分级系统、破碎筛分系统、料浆制备系统进行了方案设计和设备选型。对建成的充填系统通过运行试验,对充填料破碎筛分、尾砂分级等工艺环节进行了优化改造,形成了一套适合杜达铅锌矿高硫细尾砂及戈壁集料特性的充填系统。实践表明:该系统具有运行稳定可靠、自动化程度高、工艺环节少、投资较省、建设周期较短、充填效果好等优点,可供类似矿山参考。     

杜达铅锌矿粗骨料充填料浆流动性研究

杜达铅锌矿充填系统由于尾砂性质等原因,充填骨料不能采用单一的全尾砂或分级尾砂。根据现场情况决定在分级尾砂中掺入粗骨料(戈壁集料或水库沉砂),充填料浆由于粗骨料的掺入,骨料平均粒径变粗且级配发生变化,料浆和易性变差,易离析。为了研究"粗骨料充填料浆"的流变性能,现场采用了L管模型对充填料浆的流变参数进行了测定和计算。研究表明,当"粗骨料充填料浆"满足"结构流"所需的基本条件且浓度控制在一定范围内时,可以获得比较好的充填料浆流态。     

基于级配的某铅锌矿充填集料优化研究

甘肃某铅锌矿采用戈壁集料作为充填集料,由于充填浓度较低,粗骨料严重磨损管道,排水工作量大,胶凝材料消耗量大,充填成本居高不下。为此,该矿山对充填集料级配进行优化,用一部分选厂全尾砂替换戈壁集料而形成混合集料,按戈壁集料：全尾砂为0.7∶0.3、0.75∶025、0.8∶0.2、0.85∶0.15和0.9∶0.1的比例分别研究其粒级组成和级配,最终确定0.7∶0.3时为最佳级配。通过实验室试验,对各比例混合集料的和易性进行测试,最终得出的结果与级配研究相符,说明研究结果对优化矿山充填集料具有很好的指导意义。