管道加压泵送充填系统的研究与应用

龙首矿西二采区1630m水平采场分布在金川矿区5-11行,距离地面充填站垂直高差为79m,其中5行采场最远,水平充填管路长845m,钻孔垂直管路长79m。经计算,自流充填时的倍线为11.7,采区无法满足现有管道自流充填工艺要求。金川矿区采用下向进路胶结充填采矿法,因此,采空区必须采用混凝土充填,否则会带来较大的安全隐患,必须采用管道加压泵送充填技术解决存在的问题。     

金川矿区充填钻孔的应用经验与体会

胶结充填采矿是金川二矿区目前唯一的根本的采矿方法。充填细砂料浆是靠自流输送。管道自流输送技术是70年代由国外引进的。二矿区的管道自流输送曾获国家科技进步一等奖。金川矿区的充填设施、料浆制备的自动化程度、充填规模和充填技术等方面都处于国内领先水平。1983年投产以来,累计出矿量999.4万t,充填量达321万m~3。1987年出矿量突破百万t大关后,每年仍以十几万t的速度递增,出矿量居高不下,一个重要的原因是狠抓充填系统的完善和充填技术,做到采充平衡,使矿山生产处于主动的地位。     

金川二矿区充填工艺优化及效益评价

金川二矿区高浓度细砂管道自流胶结充填工艺,为二矿区采富保贫、稳产高产做出了巨大的贡献.根据金川二矿区充填工艺现状并结合笔者多年研究成果和实践经验的体会,提出了对充填工艺进行优化的思路,即优化进路底部充填和进行井下固体废料资源化利用,并对其经济效益做出了分析与评价.     

高浓度尾砂胶结充填在金川二矿区的应用

结合金川二矿区高浓度尾砂胶结自流充填工艺,详细介绍了尾砂胶结充填系统的工艺流程、工艺参数和过程控制手段,阐明了高浓度尾砂胶结充填在金川二矿区下向胶结充填采矿法中成功应用的现实和长远意义.     

现代矿山充填采矿法浅析

分析了充填采矿法的特点及其适用条件,总结了充填成本控制、充填骨料及其配比、充填料浆管道输送关键技术的发展状况及其成功案例。结合绿色采矿,可持续发展和保护环境的理念,进行干式充填和水砂充填对比,提出了充填采矿法应该向高浓度管道自流胶结充填发展。     

尾砂—戈壁料胶结充填技术研究

阿舍勒铜矿充填采用戈壁料作为粗骨料,尾砂作为细骨料,经添加水泥搅拌均匀后通过管道自流输送至充填采场,与粗骨料细磨和泵压输送工艺相比,其流程大为简化且运营成本低,系统生产能力大,充填料浆在管道及采场中呈结构流动,不产生分层、离析等不良现象,避免了管道堵塞,减小了管道磨损。该充填工艺技术制作的灰砂比为1∶8,1∶3的充填体,28 d强度分别达到1.027,3.83 MPa,满足阿舍勒铜矿不同采矿方法的生产要求,为矿山取得了良好的经济效益和技术支撑。     

粗骨料胶结充填新技术研究

传统的粗骨料胶结充填技术主要沿用了混凝土学的基本理论和技术，其制备与输送工艺难以满足矿山低成本、大规模充填的要求，故近年来发展应用了粗骨料胶结充填新技术。本文系统地阐述了该新技术的自淋混合和分流输送等技术与工艺特点；探讨了其物料配合原则、最佳用水量和水泥用量对充填体强度的影响。     

金川集团公司充填采矿技术与应用

金川镍矿处在"富、大、深、碎"的复杂矿岩条件下,全部采用胶结充填采矿法开采.40多年来,金川公司坚持正确的胶结充填采矿技术路线,通过组织大规模的环管试验研究,上世纪70年代初发现了高浓度料浆的管流特性,提出了"临界流态浓度"的概念,推导出了计算砂浆管道输送水力坡度的金川经验公式;1987年以后试验验证了金川膏体充填料浆符合赫谢尔-布尔克莱流变模型,解决了金川膏体泵送充填工艺在理论计算方面的关键技术,并于1999年7月建成投产了尾砂膏体泵送充填工艺系统.长期的试验研究与生产实践,金川镍矿提出了合理的高浓度细砂胶结充填和膏体充填料浆的配合比参数,解决了相应充填工艺中的主要技术问题,并开展了连续回采充填体及采场围岩稳定性的研究,得出了采场围岩与充填体的稳定性取决于原岩水平应力、充填体的支撑作用和回采顺序的科学结论,形成了由中央向两翼推进,并保持中央两个盘区嗣后充填一步回采的方案,满足了金川镍矿目前年采矿量460万t、年充填量150万m3的要求,使充填采矿法在中国成为一种高效率、高回收率的采矿方法.     

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。     

金川胶结充填技术新进展

金川有色金属公司各矿山,自60年代投产以来,坑内矿石主要采用胶结充填法进行回采,20多年来,在矿山生产;回采工艺机械化水平;充填技术等方面均有了很大发展.坑下矿山的年产量由初期不到30万 t 发展到目前的190万 t;回采机械化水平由小型机械化逐步发展为全无轨开采;充填技术从开始采用电耙输送碎石砼胶结充填逐步演变为管道输送粗、细骨料的胶结充填。近年来,又成功试验了全尾砂自流和泵压输送胶结充填工艺,并已通过国家鉴定.本文扼要介绍了金川公司充填技术的发展过程,主要对全尾砂泵压输送充填技术的试验实践作介绍。     

基于环管试验确定粗骨料膏体充填料浆管道输送参数

以粗骨料膏体充填料浆管道输送为研究背景,基于环管试验测试了不同质量浓度、不同灰砂比、不同充填流量、不同管径条件下的粗骨料膏体管道输送阻力;分析了影响粗骨料膏体充填料浆管道输送阻力的影响因素;最终依据矿山实际生产现状,结合环管试验结果,确定最佳的粗骨料膏体充填参数为:输送能力90m3/h、膏体充填料浆质量浓度80%、灰砂比1∶10~1∶6、输送管径Φ165×12、输送流速1.6m/s。从而为矿山粗骨料膏体充填系统设计及管道输送系统设计提供可靠的数据支撑。     

粗骨料膏体充填料浆流变特性与管道输送阻力计算

通过粗骨料膏体充填料浆流动性及泌水率试验,测试了粗骨料膏体流动性及泌水率,确定了粗骨料膏体可实现管道输送的质量浓度范围,并理论分析建立了基于流变参数计算粗骨料膏体料浆管道输送阻力数学模型;同时,在可实现管道输送粗骨料膏体料浆质量浓度范围内,采用美国Brookfield公司的RST-SST型软固体流变仪测试了不同浓度、灰砂比条件下的粗骨料膏体料浆流变参数;结合管道输送阻力数学计算模型,计算不同浓度、灰砂比、管径及流量条件下的粗骨料膏体料浆管道输送阻力;最终根据计算结果及矿山生产情况,选取了最佳的粗骨料膏体料浆管道输送参数,为粗骨料膏体充填料浆管道安全、可靠输送提供了支撑。     

粗骨料长距离复杂工况下向泵送充填技术与应用

针对某磷矿山粗骨料长距离复杂工况下向泵送充填技术难题,开展粗尾矿破碎筛分试验,确定合理的充填骨料级配;通过研发型号为CSKY01的粗骨料浆充填改性剂,改变料浆性能,保证料浆在管道中长时间不分层不离析且兼具良好的流动性,确定了合理的充填材料和最优级配。同时,通过研发高稳定性膏体大管径低流速输送、大转弯半径零紊流减阻输送、胶凝料浆与非胶凝料浆分流输送、低浓度料浆稳态满管超前导流下向泵送等成套技术,解决了传统充填系统中堵管事故频发、管道阻力大、系统破损严重等技术难题,在长为8 km管道、20 km²大矿区实现了低能耗充填、高可靠性下向泵压输送,取得了良好的经济效益。     

矿山充填工艺和控制系统的技术改造

叙述了金川集团公司龙首矿东部充填站由原来粗骨料充填系统改造为细砂管道自流充填系统的情况.介绍了系统改造中结合工艺制定的控制方案,分析PLC控制系统的缺陷、完善了过程控制功能,增强了可靠性.该充填系统投运后达到了规定的设计性能指标和要求,运行稳定,提高了矿山自动控制水平.     

早强剂对固结粉胶凝材料混合骨料充填体强度的影响

为实现废石和固结粉胶凝材料在金川矿区充填采矿中的应用,首先开展了不同配比废石—棒磨砂混合骨料粒径级配分析,获得废石与棒磨砂配比为4∶6混合骨料的堆积密实度为0.635和泰波幂指数n为 0.591;然后,针对废石含量为10%~50%的混合骨料,分别开展了添加和不添加早强剂的固结粉胶结充填体强度试验。结果表明：充填体强度随着废石含量增加呈现先提高后降低趋势。当废石含量为40%,料浆浓度为 79%~81%时,不添加早强剂的固结粉胶结充填体3、7、28 d平均强度分别达到1.23、3.79、5.98 MPa,其早期强度低于矿山设计强度;添加早强剂时,胶结充填体3、7、28 d平均强度分别达到1.55、3.34、6.46 MPa, 满足金川矿区下向分层进路胶结充填采矿作业对胶结充填体强度的要求。由此确定,胶砂比1∶5、废石∶棒磨砂4∶6、浓度79%~81%、添加1%早强剂的固结粉胶凝材料混合骨料可在金川矿区推广应用。     

金川矿山废料胶结充填工艺技术研究

分析了金川矿山工程废石、选矿尾砂和矿坑废水的物理化学性质,研究了满足金川矿山下向胶结充填采矿工艺条件的"废石+尾砂+水泥+废水"胶结料浆配合比参数,提出了"废石+尾砂+水泥+废水"胶结料浆的制备工艺和满足远距离管道输送的工艺流程参数。     

某矿山高浓度胶结充填材料试验研究

针对某金属矿山将原废石充填采矿法改为全尾砂胶结充填采矿法的现状,对其选厂全尾砂开展了基本物理化学参数、粒度分析、塌落度等试验研究,进行了不同质量浓度的全尾砂充填料浆的 L 管流动性试验.根据试验结果,计算出全尾砂充填料浆在不同质量浓度、不同流量及不同管道直径条件下的管道输送阻力,分析得出管道输送阻力的关键影响因素,并确定可实现充填料浆管道自流输送的充填倍线.结果表明:充填料浆质量浓度为７０％~７６％时,塌落度均在２８cm 以上,流动性较好;管道输送阻力的关键影响因素为充填料浆质量浓度和管道直径,充填料浆质量浓度越大,管道直径越小,管道输送阻力越大;当全尾砂充填料浆质量浓度为７０％~７６％,输送管道直径为１５０mm,充填流量为８０m３/h时,其流动性及输送性能最佳,可以实现顺利自流输送的充填倍线为６．７１~１１．１３.试验结果可为该金属矿山全尾砂胶结充填系统建设提供技术支撑     

矿山最佳充填材料—细石混凝土的特性

金川高浓度细砂胶结充填工艺工业性试验,通过鉴定,在生产中收到了经济效益。在此基础上,又对细石混凝土做为充填材料进行了探索,试验结果表明,细石混凝土不但适宜管道输送(泵送或靠自重自流输送),而且比起细砂胶结充填材料有更多的优点。第一,细石混凝土强度高,在水泥单耗相同情况下,强     

金川全尾砂膏体物料流变特性的研究

金川有色金属公司是中国较早试验研究和生产应用胶结充填料浆管道输送的采、选、冶联合企业。早在1975年从浆体管道输送试验室发现了高浓度料浆的管道输送特性,并设计和建立了高浓度料浆重力管道输送弃填生产系统。80年代末期又开始试验研究新一代的高浓度充填工艺——全尾砂膏体泵送系统,对多种物料组分的全尾砂膏体物料进行了管流特性和流变特性的测试与研究,为设计提供了依据,建成了新的尾砂胶结自流系统和泵送系统。本文重点介绍全尾砂膏体物料流变特性的检测方法,试验内容和取得的初步成果。     

胶结充填体质量问题探析

结合金川镍矿多年来胶结充填的实践,从充填材料、充填工艺和充填过程控制3方面对充填体质量问题的成因进行了探讨和分析,指出骨料粒度级配、充填工艺和过程控制不合理,低浓度砂浆和脱水不力以及爆破震动、充填管架设位置不当是充填体产生分层、不凝固、开裂和不接顶等质量问题的重要原因;认为将砂浆浓度提高,粗骨料粒度控制在0.08～3 mm内,并尽量减少充填次数和水清洗充填管道次数以及爆破震动,能够有效提高充填体质量.