新型尾砂胶结剂胶结分级尾砂充填体强度研究

结合某矿山实际,采用实验室试验与数值模拟相结合的手段,研究了新型尾砂胶结剂胶结分级尾砂充填体力学强度特性及其作为采场顶板的稳定性.单轴抗压试验与巴西劈裂试验结果表明,灰砂比为1∶6、1∶12的新型尾砂胶结剂胶结分级尾砂充填体在7d、14 d、28 d、60 d养护龄期的抗压、抗拉强度,分别高于所对应灰砂比为1∶4、1∶8的42.5级水泥胶结分级尾砂充填体;并且灰砂比为1∶6、1∶12的新型尾砂胶结剂胶结分级尾砂充填体的早期抗压、抗拉强度均优于对应灰砂比为1∶4、1∶8的42.5级水泥胶结分级尾砂充填体;FLAC3D数值模拟结果表明:新型尾砂胶结剂胶结分级尾砂充填体,可以满足作为采场充填顶板的要求.     

上向分层充填采矿法尾砂充填体沉缩变形试验研究

尾砂充填体沉缩变形量较大且难于确定。基于大尹格庄金矿水砂充填生产实践,在室内试验测定分级尾砂粒级组成、孔隙率、载荷作用下沉缩变形量的基础上,通过采场内尾砂充填体厚度计算、回采作业前后充填面标高等参数的计算,推算出尾砂充填体最终沉缩率为11.6%。试验结果可为尾砂充填采场的清底标准提供依据,并根据生产需要适当采用胶结充填方式减少采矿贫化损失。     

金厂峪金矿碎石尾砂浇注胶结充填技术的应用

通过室内试验测定了尾砂的特性以及充填体强度随料浆浓度和灰砂比的变化规律,结合金厂峪金矿现场实际需求确定了充填灰砂比,根据现场地形及生产需要设计了皮带输送两段搅拌造浆充填系统,并分别从充填工艺及充填系统建设两方面介绍了碎石尾砂浇注胶结充填技术在桑家峪矿区的应用。可为类似条件空区处理提供借鉴。     

焦家金矿全尾砂胶结充填体强度的试验研究

在焦家金矿使用全尾砂代替分级粗尾砂进行胶结充填，可以满足矿石回采时对胶结充填体强度的要来．影响充填作强度的主要因素是灰砂比和料浆浓度．试验研究获得了胶结试块28天单轴抗压强度对灰砂比和料浆重量浓度的回归方程．     

废石尾砂胶结充填体强度试验研究

对废石尾砂胶结充填进行了系统的试验研究。阐述了废石尾砂胶结充填工艺的工业性及原理,着重研究了废石尾砂胶结充填体强度的影响因素:水灰比、灰砂比、水泥含量、废石尾砂的粒径级配及配比。研究结果表明,废石尾砂胶结充填体强度随水灰比、灰砂比的减小而增大,随水泥含量的增加而增加。在强度一定的条件下,废石尾砂胶结充填比其他充填方式,单位体积内水泥耗量少,成本低。     

全尾砂旋流器分级试验研究

为解决夏甸金矿分级尾砂胶结充填系统分级尾砂供应不足、采场采充失调的问题,开展了全尾砂旋流器分级试验研究。根据矿山全尾砂产率、井下充填分级尾砂需求量,确定出满足充填需求的分级尾砂最低产率。设定不同的工作压力及沉砂管管径进行全尾砂旋流器分级试验,根据分级尾砂最低产率确定出旋流器工作压力及沉砂嘴管径。根据试验结果对矿山充填系统旋流器组进行了选型改造,实现了夏甸金矿采充作业的持续平衡。     

不同灰砂比和料浆浓度下充填体强度特性研究

以武山铜矿全尾砂、水泥制备成的胶结充填体为研究对象,利用RMT-150C型液压伺服控制系统,通过单轴压缩方式进行全尾砂胶结充填体强度试验,试验得到了不同灰砂比和料浆浓度下全尾砂胶结充填体强度特性关系曲线。试验结果表明:在全尾砂胶结充填体其他影响变量相同的情况下,强度与灰砂比或料浆浓度正相关;强度的增量随着灰砂比或料浆浓度的增大增幅也随之加大;综合分析可知,灰砂比较料浆浓度对全尾砂胶结充填体影响更加显著。     

金山矿业公司充填尾砂物化特性试验研究

通过测试尾砂的物化性质,开展沉缩试验、沉降试验、渗透试验全面掌握了金山矿业公司尾砂的基本特性;对不同龄期、不同灰砂比及不同浓度尾砂充填体进行的强度试验,了解了金山矿业公司尾砂胶结充填体的强度性能,且进一步分析了尾砂充填体强度的影响因素,从而为井下充填采矿提供了基础技术数据支持。     

良山铁矿全尾砂胶结充填参数的合理选择

结合良山铁矿全尾砂胶结充填工艺的主要影响因素,提出不同充填配比参数并对其进行回归预测分析,得到影响充填体强度的主要因子及其与充填强度的关系曲线。根据采场参数,运用不同的数学模型计算出充填体的设计强度范围为0.18~1.30 MPa,并利用ABAQUS软件对采场回采后相邻采场中充填体的受力变形情况进行了模拟分析。结果表明：充填采场中配比为1∶8时充填体强度略有盈余;配比为1∶20时充填体强度不足,充填体会发生压裂破坏;配比为1∶15时充填体强度能满足采场安全要求。选择浓度70%,灰砂比1∶15的充填配比能够控制采场的变形和破坏。     

金山金矿胶结充填工艺相关技术问题探讨

以金山金矿采空区处理、高品位残矿回收和富矿囊回采为工程背景,介绍了尾砂充填和胶结充填系统,以及选矿尾砂化学成分和分级尾砂胶结充填室内试验情况;着重分析了高品位富矿囊回采应用胶结充填工艺的相关技术环节,可为金山金矿胶结充填技术推广应用中参考。     

分级尾砂胶结充填体强度参数试验研究

在矿产资源开采过程中会产生大量的固体废料,固体废料堆积会对地表及地下水产生严重的污染,从而诱发一系列次生灾害,同时也不符合当前绿色矿山建设及节能减排之趋势。在尾砂中加入一定比例的水泥再充填入井下的采空区既能缓解固体废料排放问题,又能增加开采作业的安全性。目前对于尾砂胶结充填体的力学研究才处于起步阶段,为了深入研究充填体强度参数的演化规律,该文选用大红山铜矿的分级尾矿制作了不同的配合比条件下的圆柱体试件,测试其单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、应力-应变曲线,并分析各参数与配合比之间的关系,研究了胶结充填体的变形特征,从而探究分级尾砂胶结充填体力学参数的成因并为调节力学参数提供依据。     

块石胶结矿柱充填新工艺

本文主要介绍金山金矿块石胶结矿柱房柱采矿法所进行的充填材料试验和块石胶结充填系统、充填工艺，以及取得的技术经济指标与经济效益。     

金山金矿条带式胶结充填采矿工艺结构参数优化

合理的采场结构参数可使采场处于有利的力学状态,使围岩的应力、应变分布趋于均匀化。针对金山金矿现有采矿工艺中存在的贫损指标不理想、作业安全性差等问题,进行了条带式胶结充填采矿法试验研究;同时,基于Flac~(3D)软件对采场回采过程进行数值模拟优化,确定合理的采场结构参数为矿柱8 m、矿房10 m。现场工业试验表明:该结构参数提高了采矿回采率及采场生产能力,改善了作业安全性,收到了良好的应用效果。     

全尾砂胶结充填技术在马庄铁矿的应用

马庄铁矿采用全尾砂胶结充填技术,实现了采矿无害化,污染物零排放的企业发展目标。将全尾砂和胶凝材料经搅拌筒搅拌后,形成均质的流动性好的浆体,采用全重力自流输送方式,经充填管道,对采空区进行充填,对相邻矿体进行回采。回填塌陷区和采空区,保护了原有的地质环境,矿石回采率达到了96%以上。     

分段空场尾砂充填采矿法在鸡笼山金矿的应用

鸡笼山金矿矿体形态复杂,采用上向水平分层充填采矿法回采缓倾斜薄矿体存在生产能力低、劳动强度大、损失贫化控制难等问题。以鸡笼山金矿-340 m 401采场为工程背景,开展了分段空场尾砂充填采矿法的优化试验研究。现场工业试验表明:分段空场尾砂充填采矿法采用分段一次性充填,电耙、铲运机联合出矿,减少了材料消耗,采场生产能力达110 t/d,采矿损失率4%,矿石贫化率6%,取得了较好的应用效果。     

盘区机械化上向水平分层充填采矿法在大尹格庄金矿的应用

针对缓倾斜破碎中厚矿体开采条件,大尹格庄金矿改进原有上向水平分层充填采矿法,试验应用了高机械化、高安全性、高生产效率的盘区机械化上向水平分层充填采矿法,详细介绍了该采矿方法回采工艺过程。生产实践表明,改进后的采矿方法适合于缓倾斜破碎中厚矿体的开采,取得了良好的技术经济效果,可为同类矿山提供借鉴。     

全尾砂膏体充填配比优化正交试验

某新建矿山计划采用全尾砂膏体嗣后充填采矿法进行地下开采。为了提供经济合理、满足强度要求且有利于管道输送的全尾砂膏体充填最优配比方案,以料浆流动性能和充填体强度性能为考察指标进行正交组合配比试验。运用MATLAB软件对试验数据进行极差分析和多元线性回归分析,获得了灰砂比和料浆浓度对充填体强度影响的敏感性以及各力学参数预测模型。结果表明：（1）料浆质量浓度对塌落度的影响起主要作用,灰砂比次之;（2）充填体强度的敏感性随着灰砂比和料浆浓度的增加而增强,充填体强度对灰砂比更敏感,而对料浆浓度的敏感性较弱;（3）确定了全尾砂膏体最优配比：水泥用量为13%,充填料浆质量浓度为77%,此时全尾砂、水泥和水的用量分别占制备全尾砂膏体质量的68.14%、8.86%和23.00%。在该配比条件下,经28 d养护龄期后的抗压强度为2.6279 MPa、弹性模量为205.2 MPa、塌落度为23.7 cm,以较少的水泥用量满足了矿山充填强度指标和自流输送要求。     

基于神经网络与遗传算法的多目标充填料浆配比优化

随着充填法在地下矿山开采中的应用越来越广,在满足充填体强度要求的情况下,寻找生产成本最低的充填料浆配比对于矿山生产经营十分重要。基于人工神经网络和遗传算法提出了一种新的充填料浆配比优化方法。首先,以水泥质量分数、粉煤灰质量分数和尾砂质量分数3个充填料浆配比参数为优化参数,以充填体强度为优化目标,建立了3-9-1的BP神经网络,并基于遗传算法对BP神经网络进行优化,建立起预测精度更高的GA_BP神经网络。然后,将预测精度更高的GA_BP神经网络作为适应度函数,结合成本计算函数,通过遗传算法进行多目标优化以获取最优的充填料浆配比参数。结果表明：当充填体抗压强度为1.5 MPa时的成本最低,充填料浆配比组合为水泥质量分数为8%,粉煤灰质量分数为2.3%,尾砂质量分数为66.3%,最低成本为29.3元/t,优化结果与实际情况一致。     

金厂峪金矿充填尾砂基本性能试验研究

充填尾砂基本性能试验是充填技术应用的基础性工作。通过对金厂峪金矿充填尾砂进行物化性质测定及尾砂沉降试验、饱和度试验和泌水试验,全面掌握了充填尾砂基本特性;根据试验结果并结合强度试验及料浆扩散度试验确定了料浆输送浓度为70%~72%,充填灰砂比(1∶4)~(1∶8),为金厂峪金矿充填工艺及充填系统设计提供了基础数据。