厂坝铅锌矿充填关键技术研究

以厂坝铅锌矿为研究对象，针对矿山开采中存在的不稳定采空区多，损失、贫化率高，通风条件差等问题。提出了采用充填采矿法的新方案，根据厂坝铅锌矿的生产现状、矿体赋存情况、矿岩稳定性等，确定采用空场嗣后胶结充填与上向水平分层胶结充填联合应用的采矿工艺，利用三维建模技术构建了采矿方法三维模型，对具体采矿工艺进行了分析论证。针对厂坝铅锌矿尾砂中超细颗粒比例较高的问题，提出了尾砂+细石的充填配比方案，并进行了充填材料配比试验，利用 MATLAB 数据分析软件建立了不同养护龄期各种配比的三维数据分析模型，最终确定了适合厂坝铅锌矿的最佳配比，即全尾砂∶细石=7∶3、各灰砂比质量浓度为 74%~78% 时充填效果最佳。经过优化研究，极大地提高了矿山的经济效益，有力地保障了矿山的安全生产。实践证明，厂坝铅锌矿采用本研究确定的采矿方法及充填材料配比在经济是合理的，技术上是可行的。     

厂坝铅锌矿充填关键技术研究

以厂坝铅锌矿为研究对象，针对矿山开采中存在的不稳定采空区多，损失、贫化率高，通风条件差等问题。提出了采用充填采矿法的新方案，根据厂坝铅锌矿的生产现状、矿体赋存情况、矿岩稳定性等，确定采用空场嗣后胶结充填与上向水平分层胶结充填联合应用的采矿工艺，利用三维建模技术构建了采矿方法三维模型，对具体采矿工艺进行了分析论证。针对厂坝铅锌矿尾砂中超细颗粒比例较高的问题，提出了尾砂+细石的充填配比方案，并进行了充填材料配比试验，利用 MATLAB 数据分析软件建立了不同养护龄期各种配比的三维数据分析模型，最终确定了适合厂坝铅锌矿的最佳配比，即全尾砂∶细石=7∶3、各灰砂比质量浓度为 74%~78% 时充填效果最佳。经过优化研究，极大地提高了矿山的经济效益，有力地保障了矿山的安全生产。实践证明，厂坝铅锌矿采用本研究确定的采矿方法及充填材料配比在经济是合理的，技术上是可行的。     

厂坝-李家沟铅锌矿区深部开采设计

从厂坝一李家沟铅锌矿区的现状出发，指出了进行矿山开采设计的难点，并从矿床工业指标、开采顺序和群采空区几个方面进行分析讨论，提出了合理可行的解决方案，保证了厂坝一李家沟铅锌矿区开采的合理性和可行性。     

岩爆倾向下隐患资源开采与空区处理协同技术

由于群采空区的存在和岩爆活动的影响,厂坝铅锌矿小厂坝矿区近90万t高品位矿石成为隐患资源无法采出,严重影响了矿区的可持续发展。结合小厂坝矿区现场实际和充填体作用机理,对采场充填体强度进行分析,提出不等强充填概念,确定了不同位置充填体的强度和厚度,并建立了先进的地压监测系统。实践表明:在现有的条件下,充填是解决矿山安全隐患和回收残矿的最有效途径,采用高浓度膏体胶结充填工艺对采空区进行有计划、有步骤充填,可实现隐患资源开采和空区处理的协同作业,为同类矿山有效控制开采时岩爆带来的安全威胁提供借鉴。     

云南羊拉铜矿里农矿段采空区充填方案优化

采用空场法开采易遗留大量采空区,采空区的存在既影响了矿山安全生产,又影响了对矿产资源进行有效回收,造成了矿产资源损失。羊拉铜矿里农矿段主要采用底盘漏斗空场法、全面法、近地表崩落法、房柱法生产,经过多年开采,采空区体积已达到117.55万m~3。结合矿山生产实际情况,采用充填方案处理采空区,并采用FLAC~(3D)数值模拟方法对充填方案进行了优化,确定了充填方式及充填体强度,可为同类矿山采空区处理提供借鉴。     

群采破坏矿山露天转井下衔接问题研究与实践

厂坝-李家沟矿床是甘肃西成地区已查明的最大矿床。持续10余年的群采活动给厂坝露天矿的正常生产以致命打击，使投资5亿多、历时5年的厂坝二期工程未投产便夭折。针对厂坝矿区大面积、多层次的群采空区和露天高陡边坡时刻威胁着矿工和设备的安全，以及露天挂帮矿及境界外矿体的经济合理开采、露天转井下过渡残采衔接等一系列问题，提出了“小露天强采、井下过渡残采、加快深部建设”等战略措施，扭转了被动局面，解决了群采破坏矿山持续安全生产和露天转井下的衔接问题。     

东升庙铅锌矿采空区治理研究

东升庙铅锌矿井下采空区约80.3万m3,矿山采用充填法和崩落法2种方式治理采空区,重点介绍了3#矿体采空区充填治理。并在治理采空区的过程中辅以现代科技监测手段,并且通过优化采矿方法等措施管理采空区,为井下生产提供安全指导。通过治理采空区,可从根本上排除矿山存在的最大安全隐患,达到安全持续稳定生产的目的。     

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。     

全尾砂胶结充填加压泵送系统应用研究

为缓解尾矿库库容压力,防止或限制井下大量采空区带来的安全隐患。矿山根据尾砂粒级组成和胶结充填材料配比试验结果,设计一套处理量1 800 t/d的全尾砂胶结充填系统,采用深锥高效浓密机对低浓度尾砂浆进行浓密沉缩,将高浓度全尾砂浆、散装水泥及适量调浓水混合连续搅拌均匀后制备成充填料浆,通过充填工业泵加压泵送至井下采空区。解决了矿山因库容不足而无法正常生产的难题,同时解决了一些胶结充填过程中的具体问题。     

尾砂胶结充填技术在紫金东坪金矿的应用

紫金东坪金矿井下的采空区多年来一直没有进行实际充填,采空区的危害逐渐显现,为了及时、安全、有效地进行采空区处理及回收矿柱,避免地表塌陷,矿山建设尾砂充填系统,采用胶结充填技术,处理矿山遗留采空区。通过实施尾砂胶结充填,降低了井下生产的损失率和贫化率,安全、高效回收地下资源,创造更好的经济效益和社会效益。     

李家沟矿区超前开采安全技术要素分析

由于被迫在覆盖岩下放矿和矿体中夹石的大量存在,厂坝铅锌矿李家沟矿区出矿品位持续低迷;矿区902 m中段矿体品位高且赋存完整,超前回采该区域富矿可有效提升李家沟矿区出矿品位。根据902 m中段工程地质和矿体赋存特征,运用Mathews稳定图法,优化了采场极限暴露面积和结构参数。在对采空区塌陷大面积连锁冒落效应致灾机理分析的基础上,建立了地下开挖工程围岩系统的协同承载作用突变模型,分析了超前开采区域矿柱和顶板的稳定性,并提出了采空区嗣后充填和建立地监监测系统的安全措施。实践结果表明：结合Mathews稳定图法和有限元软件分析,可以实现数据的相互验证和决策,为李家沟矿区902 m中段超前回采提供安全保障。     

复杂隐伏空区群露天坑尾砂胶结充填方案

为了解决复杂隐伏采空区群露天坑地质环境亟需治理修复与矿山尾矿库逐年容量减小、尾矿排放困难的现实难题，以大冶大红山矿为例，首先对露天坑底隐伏采空群进行综合探测，制定采空区安全治理措施；然后重点围绕露天坑尾砂充填方案和充填体强度参数进行综合论证，提出采用全尾砂胶结充填技术方案，从安全性和经济性角度综合分析，构建了露天坑不同高度范围充填体强度结构模型，为类似矿山开展复杂隐伏空区群露天坑尾矿充填生态治理提供参考。     

贵州遵义镍钼矿尾矿库设计

尾矿库是矿山企业不可缺少的建设工程,是矿山安全、经济、高效生产的重要保障。介绍尾矿库的组成、特点及作用。结合贵州遵义镍钼矿基础资料,选择桃子台库址作为镍钼矿开发项目配套的尾矿库选址,对初期坝、库容及其等级进行确定。并对尾矿库的排洪系统、排水系统进行设计,其中坝顶为1 097m,总库容1 881.52×104 m3,能堆存选厂45年产生的尾矿量。     

强富水灰岩区下矿体绿色开采理念与实践

针对吴庄铁矿井下涌水量大,地表有村庄,农田不允许塌陷,尾矿库已饱和等复杂的开采环境,提出了适合该矿的绿色开采理念及技术措施。采取“地表井下联合以帷幕注浆为主的外截内排”的防治水方案,即在地表灌溉渠浇筑、锚喷以阻断地表水体对井下的间接补给,地面帷幕注浆封堵富水断层,阻断水源通道,以及井下浇筑堵水墙防止注浆液从突水点涌出、流失的地面井下联合防治水措施。选用分段空场采矿嗣后充填法,利用尾砂胶结料及时对空区进行充填,为空区顶板和注浆帷幕的稳定性提供了保障,避免了地表塌陷。 研制了一种适合2种进料方式的地表充填站,取自尾矿库的干料采用自卸汽车运输至充填站,由大倾角皮带机输送至砂仓,而选厂排放的尾砂,直接经管道泵送。项目实施后,井下正常涌水量由原来的1 260 m3/h减少到300 m3/h,降低了76%,节省了排水费用,并且保护了地下水资源;采用的充填采矿法避免了地表塌陷,减少了征地及迁村的费用,同时将回采率由原来的67%提高到89%;而选用尾砂作为充填料,又有效解决了尾砂堆放的问题。     

玲南金矿尾砂充填系统改造

针对玲南金矿原有分级尾砂非胶结充填系统存在的问题, 采用全尾砂结构流胶结充填工艺, 对原有系统进行改造, 充填参数为: 充填浓度69％±1%, 充填流量180 m³/h, 充填能力70万立方米/年, 充填料浆进入采场后基本无析水, 改善了矿山的开采环境和安全条件, 提高了资源回收率。     

全尾砂新型充填胶凝材料在南洺河铁矿的应用

针对冀东铁矿全尾砂充填料,已经开发出适用于铁矿山全尾砂胶结充填法采矿的矿山尾砂固结粉(简称尾矿粉)。通过矿山工程应用表明,该种全尾砂新型胶凝材料不仅胶结充填体强度高,而且成本低,具有良好的性价比。为此开展了矿尾粉新型胶凝材料在南洺河铁矿推广应用的试验研究。现场全尾砂取样的物化特性分析结果显示,南洺河铁矿全尾砂充填料不仅颗粒细(dav=0.361mm),含泥量高,而且级配差(不均匀系数53.4),属于级配严重不良的全尾砂充填料。为此,作者进行了胶砂比为1∶8和料浆浓度为73%的胶砂充填体强度试验。28d胶砂充填试块强度可以达3.024 MPa,是相同条件下32.5R早强水泥的2.77倍,满足了南洺河嗣后充填采矿对充填体强度的要求。     

盘区机械化尾砂胶结充填采矿法

该法为凡口铅锌矿的主要采矿方法之一,目前用该法的产量已占全矿产量的1/3以上。它采用高中段、高分层组合采场的采准方式,用尾砂胶结充填,主要回采工序平行作业。由于作业机械化程度高,因此采场生产能力大。采场生产能力和采矿工效比普通充填法提高一倍,采矿成本降低28.4％.文中介绍该法在凡口矿试验与推广情况;回采工艺中的主要环节;以及获得的主要技术经济指标。     

易自燃煤层综放工作面回撤期间综合防灭火技术

针对羊场湾煤矿Y162综放工作面的煤层自然发火期仅23 d,存在自燃隐患,基于羊场湾煤矿Y162综放工作面长度300 m、回撤中利用轨道提升等复杂情况,在加强煤自燃预测预报的基础上,为缩短回撤时间,采取筑沙袋墙、充填地表裂隙等措施减少采空区漏风,同时在回撤期间通过2道埋管、架间打钻向采空区实施注胶、注氮及灌浆等综合防灭火措施,回撤期间工作面CO体积分数保持在24×10-6以下,保证了该工作面的顺利、安全回撤。     

淤泥质软基筑坝增容技术实践

随着矿山尾矿量的增加及土地资源的稀缺,安全环保地解决矿山的尾矿堆存问题是矿山企业必须研究的重要课题。新城金矿在旧库淤泥质软基上,采用碎石桩与反压法相结合的方法进行软基加固,然后采用池填法技术筑坝扩容。新增库容为93.89×104m3,延长尾矿库服务年限2.86年。该项目取得了预期的工程效果和经济效益。     

大型矿山无尾协同平衡模型研究与应用

为了解决矿山尾砂固废处置存在的安全隐患和环境污染问题,最大程度实现尾砂减量化、无害化、资源化,推进绿色矿山建设,以矿山无尾矿库协同高效生产为目标,综合考虑矿山开采规模、选厂尾砂产率、不同采矿工艺对充填体浓度和灰砂比的差异化要求、充填体物理性质、富余尾砂处置途径等诸多因素,构建了基于采充平衡和物料平衡的无尾协同平衡模型。基于无尾协同平衡模型,论述了张庄铁矿尾砂固废多级分离梯级利用减量化策略的可行性,阐述了全尾砂高浓度大流量连续充填技术和尾砂固废再生骨料制备及高值利用技术的具体实现形式,最后强调了采充动态精准协同管理的重要性。构建的无尾协同平衡模型对金属非金属矿山具有广泛适用性,可为无尾绿色矿山建设和生产管理提供依据参考。