戈壁砂和全尾砂充填骨料在金川矿山的应用研究

充填骨料是充填材料的重要组成部分,充填骨料的选择与应用直接影响充填采矿成本和采矿经济效益。戈壁砂和全尾砂在金川充填采矿中的应用,是降低金川充填采矿成本的重要途径之一。根据金川矿山充填系统和工艺参数,采用高浓度料浆和1∶4高灰砂比,开展了戈壁砂、全尾砂和棒磨砂的混合料配比试验。试验结果表明,作为充填骨料戈壁砂与棒磨砂不存在本质上差异,可以替代棒磨砂用于金川矿山充填法采矿。全尾砂与棒磨砂混合充填骨料的胶结充填体强度试验发现,当全尾砂掺量控制在30%以内,3 d充填体强度高于纯棒磨砂充填骨料,同时7 d和28 d充填体强度达到金川矿山充填体设计强度。该研究成果应用于金川矿山充填采矿生产,为戈壁砂和全尾砂的工业化应用奠定了基础。     

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。     

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。     

全尾砂戈壁集料膏体凝结性与流动性研究

以某矿戈壁集料为粗骨料的充填膏体为试验料浆,采用正交设计法设计试验方案,研究质量浓度、灰砂比、尾砂与戈壁集料比及泵送剂添加量对抗压强度和塌落度的影响规律。对试验结果运用极差分析和多元回归分析方法分析。结果表明：灰砂比对膏体抗压强度的影响最大,各因素对塌落度的影响基本相当。根据矿山强度要求,假底充填配比应为：浓度77%~78%,尾砂与戈壁集料比2.5~3.5,灰砂比0.16~0.17,泵送剂添加量为1.5%~2.0%;打顶充填配比为：浓度77%~78%,尾砂与戈壁集料比3~4,灰砂比0.09~0.11,泵送剂添加量为1.5%~2.0%。     

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。     

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。     

全尾砂沉降特性试验研究

国内某矿山目前主要采用戈壁集料作为充填骨料,随国家新环保政策的发布,戈壁集料价格大幅度上涨,且面临无法采购的风险,将尾砂用于矿山充填是有效的解决途径。尾砂沉降浓缩是尾砂充填的关键环节,通过开展尾砂的自然沉降和絮凝沉降试验研究该矿尾砂的沉降特性。试验结果表明:尾砂自然沉降速率随尾砂浆浓度的增大而减小,底流浓度随尾砂浆浓度的增大呈先增大后趋于稳定;沉降速率随絮凝剂添加量的增大而提高,底流浓度随絮凝剂添加量的增大而降低;尾砂虽然颗粒细小,但因其密度较大,尾砂浆浓度较低时,其静态自然沉降速率可以达到1.5cm/min以上,絮凝剂能够较大地提高低浓度尾砂浆的沉降速率,其对高浓度尾砂浆的沉降速率影响效果不明显。     

某金矿压滤尾砂膏体充填综合性能试验

某金矿使用+37 μm的粗尾砂进行高浓度胶结充填,并已成熟运用粗尾砂胶结充填技术。为最大限度使用尾砂,减少-37 μm的细尾砂堆存到尾矿库中,降低整个矿山开采成本和消除安全隐患,该金矿对压滤（全）尾砂膏体充填综合性能进行了试验研究。试验结果表明：压滤（全）尾砂膏体充填综合指标高于分级尾砂高浓度充填,质量浓度76%的料浆坍落度、扩展度、屈服应力、黏度和泌水率等综合指标最优,满足采矿方法的要求,并根据矿山生产实际,提出了压滤（全）尾砂膏体充填工艺方案。     

图拉尔根铜镍矿充填工艺研究

针对图拉尔根铜镍矿低品位厚大矿体对高效率、低成本充填的迫切要求,开展了充填工艺方案优选和全尾砂高浓度胶结充填工艺研究,现场工业试验结果表明:充填作业流程稳定故障率低,充填浓度达到70%以上,充填能力达到80m3/h,充填成本为120元/m3,充填体28d强度为2MPa,完全满足矿山开采技术要求,为矿山取得了良好的安全效益和经济效益。     

高硫极细尾砂充填料强度配比试验研究

杜达铅锌矿采用上向水平分层充填采矿法,由于矿石性质和选矿工艺等原因,全尾砂属于极细尾砂,且含硫量高。这样会导致充填体早期强度低,后期强度出现崩解的情况。为了能让充填体强度满足采矿方法要求,现场提出了分级尾砂加戈壁集料作为充填骨料的方案,以解决因尾砂性质差所导致的充填体强度不能满足采矿方法的要求。通过大量的实验室试验证明该方案是可行的。     

喀拉通克铜镍矿充填骨料优化试验研究

为降低喀拉通克铜镍矿充填成本,充分利用全尾砂和冶炼渣作为充填骨料,通过开展充填材料配比试验,分析骨料中加入全尾砂和冶炼渣对充填体强度的影响,并根据三种充填骨料不同占比下充填体强度测试结果以确定充填骨料中戈壁集料、全尾砂和冶炼渣的合适比例。试验结果表明：骨料中加入全尾砂能降低充填料浆离析,但导致充填体强度降低,加入冶炼渣对充填体强度影响不大,但过量冶炼渣导致料浆离析严重;当骨料中戈壁集料、全尾砂和冶炼渣的占比为35%,30%和35%时,灰砂比为1:4时的强度达到4.37MPa,满足假顶充填强度要求,灰砂比为1:8时的强度达到2.5MPa,远大于接顶充填强度要求,可适当降低灰砂比以降低充填成本。     

矿山胶结充填体的硫酸盐侵蚀预防

将选矿过程中产生的尾矿砂用作胶结充填体的骨料,不仅节约充填成本,而且有利于保护矿区周边环境。分析了尾矿充填体中硫化物氧化引起的硫酸盐侵蚀机理,提出使用具有抗硫酸盐侵蚀作用的火山灰质水泥,减少尾矿砂在空气中的暴露时间,添加粉煤灰等可行的工程防治措施,以改善硫化物氧化产生的硫酸盐对充填体的长期强度所造成的不利影响。     

大红山铁矿细粒级尾砂胶结充填材料充填强度试验研究

为探索大红山铁矿细粒级尾砂胶结充填材料充填强度,结合大红山铁矿实际需求,对细粒级尾砂胶结充填材料应用及充填体强度进行试验研究。试验结果表明,采用新型胶结材料代替传统硅酸盐水泥,分级尾砂胶结充填时,灰砂比1∶10时即能满足充填采矿工艺要求;全尾砂胶结充填时,新材料胶结灰砂比1∶8的28 d抗压强度与分级尾砂水泥胶结灰砂比1∶4的28 d抗压强度相当,能有效降低充填成本,具有良好的经济效益和环保效益。     

尾砂与戈壁集料胶结充填工艺技术的研究

针对喀拉通克铜镍矿在下向进路胶结充填采矿法充填工艺所存在的问题,开展了尾砂与戈壁集料胶结充填工艺技术的研究。矿山应用证明,该技术具有充填浓度高、充填成本低、充填体不需脱水等显著优点,特别适合于下向进路胶结充填采矿法中应用。     

某铁矿全尾砂胶结充填体力学性能研究

安徽某铁矿山针对西部矿区-370 m以上的矿体,以及前期预留的矿柱拟采用分段空场嗣后充填采矿法进行回采。利用该矿选场产生的全尾砂作为井下充填骨料,不仅可以减少尾矿长期堆存而产生的各种问题,节约筑坝、防灾和防洪等的工程建设费用,还能改善尾矿对环境造成的污染,为企业取得一定的社会、经济和环境效益。本文从该矿山全尾砂的物化性能入手,通过对全尾砂的物理性质测试和化学元素分析,充填体的单轴抗压强度测试、抗剪强度测试和承压变形试验,获得了不同充填料浆浓度和砂灰比与全尾砂胶结充填体力学性能的关系,为全尾砂作为矿山充填骨料提供了数据支持及理论依据。     

深井矿山低成本尾矿充填胶凝材料开发实验

为了增加矿山井下供矿量，降低充填采矿成本，围绕河北东部某矿山全尾砂、钢厂高炉矿渣和添加激发剂展开新型充填胶结材料配比实验，先后开展探索性实验、净浆实验和胶砂配比实验。结果表明：新开发的充填胶凝材料1∶7胶砂比胶结强度是同配比42.5R水泥的3倍，其价格比普通硅酸盐水泥降低了60%~70%，完全满足矿山充填工艺的要求，能够达到提高矿山经济效益、节约生产成本的目的，同时对改善环境治理起到良好的促进作用。     

毛坪铅锌矿采场充填体放热特性试验研究

为了研究毛坪铅锌矿采场胶结充填体的水化产热及温度变化特性,基于现场采集的尾砂和机制砂,采用相似材料实验方法,配制八种不同水灰比、不同骨料比例的充填体试样,在实验室测定胶结充填体试样的温度变化曲线,然后计算充填体材料胶结过程中的水化热,最后分析充填材料水化热与产热量随时间的变化规律。结果表明：充填体试样呈现前期迅速升温,然后缓慢下降至环境温度的整体趋势;水化产热速率及温度变化与充填体材料的配比以及环境温度有关。得到的主要结论为：机制砂比例和水灰比越大,充填体材料胶结的产热量越大,而增大充填体材料的尾砂含量能有效降低充填体水化产热量;水含量对充填体的产热影响最大,因此降低水化产热量最有效的方法是降低水灰比,其次是增大骨料中的尾砂含量,为毛坪铅锌矿选择合理的充填体配比提供了依据。