胶结充填技术在金属矿山中的应用现状与发展趋势

充填采矿技术因其充分利用尾砂充填采空区,减少矿山尾废的地表堆存,抑制采空区沉降,有效确保矿山绿色、安全、高效开采,得以在地下金属矿山广泛应用。胶结充填技术的发展与革新对金属矿山开采产生了深远影响,解决了矿山生产诸多技术难题。从不同胶结充填技术的发展情况入手,重点论述胶结充填技术在国内外的研究现状,通过对胶结充填技术实际应用成果分析,预测其在地下金属矿山的发展趋势,并基于智能开采、绿色开采、深部开采的理念,展望胶结充填技术的应用前景。     

全尾砂与分级尾砂胶结充填强度的试验研究

充填采矿方法是现代地下矿山开采的主要方法。某金矿使用粗尾砂进行胶结充填,造成了大量的细尾砂排放到尾矿库中,增加了整个开采成本和安全隐患。为了改进充填骨料,对全尾砂充填进行了通过试验对比。试验表明,全尾砂充填体的强度高于粗尾砂充填体,可满足采矿方法的要求,并能有效降低采矿损失率和贫化率。     

浅孔留矿法在小型矿山采矿中的应用

介绍了近地表小矿体开采现状,对浅孔留矿法与现行采矿方法进行了比较分析.浅孔留矿法在民采矿山的应用改善了工人作业环境,提高了矿山生产能力和矿山安全因素.指出了浅孔留矿法是民采小型矿山采矿方法的主要发展方向.     

我国高海拔寒区金属矿产资源开采现状及关键问题

:我国高海拔寒区分布广泛且金属矿产资源丰富,是国家重要的战略资源储备地.西部高海拔矿山在开采过程中面临高寒低压低氧气候、复杂高原地质构造、生态系统脆弱等环境问题.基于我国高海拔寒区矿产资源的禀赋情况,从冻融岩土力学、人机工效、通风安全和生态环境等方面阐述了高海拔寒区金属矿产资源开采面临的问题,指出智能采矿和绿色开发是高海拔寒区金属矿产资源开发的必经之路,针对性地提出了这部分矿产资源开采的关键科学问题和技术内容,可供我国西部高海拔寒区金属矿产资源开采参考.     

孟家堡子铁矿岩移控制方法研究

孟家堡子铁矿露天开采完成后,位于+70 m水平以下的矿体采用无底柱分段崩落法开采,随着井下采矿的进行,覆岩已经冒透至露天坑底,形成了大规模的地表塌陷坑,岩移活动对地表办公区及竖井构成了严重威胁。目前矿山存留的废石无法满足地表塌陷坑充填需求,致使塌陷坑边壁岩移发展无法得到有效控制。根据临界散体柱支撑原理,试验研究了尾砂替代废石充填地表塌陷坑的岩移控制新方法,分析了不同尾砂浓度及散体粒径分布下的尾砂渗透特征,得到了受散体下落高度影响的尾砂混入高度预测表达式。研究表明：70%~80%浓度下的尾砂混入高度范围为130.76~42.36 m,该浓度范围内的尾砂混入高度小于塌陷坑内散体覆盖层的最小厚度,即采用该浓度范围内的尾砂充填地表塌陷坑是安全可行的,最终确定的现场合理尾砂充填浓度为75%~80%。为确保充填作业安全顺利进行,将塌陷坑划分为斜面充填区与饱满充填区,提出了沿塌陷坑轴向与径向三向协同充填方法,为矿山安全、绿色、高效开采提供了有力保障。     

第七届中国充填采矿技术与装备大会

<正>会议主题:超大规模矿山低成本充填开采技术;难采矿床的充填开采;深井充填开采技术研究与应用;尾砂浓密机械、充填搅拌和泵送设备的研究与推广应用;充填系统自动控制与监测技术;矿山充填作用机理及其对矿山安全、生态环境的影响;充填质量管理与成本控制;矿山废弃物(废石、尾砂)资源化利用与绿色矿山建设;国内外矿山充填技术、工艺、装备发展。     

中国充填技术应用与展望

为了促进生态矿山建设和减少地下矿山安全生产事故,中国政府倡导推广充填采矿技术,促进充填采矿从传统有色金属矿山,逐步推广应用到铁矿、煤矿、磷矿等矿山,有效推动高浓度全尾砂胶结充填、膏体充填、废石胶结充填、新型充填装备与胶结材料等的发展和广泛应用,大流量、低成本充填工艺与装备,以及基于绿色开采的矿山充填将是中国充填采矿未来发展的主要方向。     

下向水平进路分级尾砂胶结充填工艺及应用

某铜矿含硫高、岩石松软易破碎,为保证开采安全、控制地表塌陷、提高矿石回收率,降低因矿体稳固性差、遇水易坍塌所带来的安全隐患,将采矿方法由进路式水砂充填法逐步变更为进路式分级尾砂胶结充填采矿法,采用分级尾砂和普通硅酸盐水泥充填,减少水砂及坑木消耗。矿山生产表明:新方案使矿山采矿效率提升110%,每年减少充填费用500多万元,有效克服了巷道垮落、地表塌陷、矿石回收率低和矿床自燃等问题。     

矿山充填孔及尾砂矿充填回采技术的应用与探讨

尾矿砂是固体矿物矿山开采选矿过程中的废弃产物,大量尾砂地表堆积库存,给生态环境,耕地及人民生命安全带来严重的危害.矿山回采区回填,是矿山开采可持续发展的趋势.通过已开采矿山应用尾矿砂充填采空区的实践研究成果,介绍了矿山充填钻孔施工及尾矿充填工艺等技术,并分析阐述了矿山尾矿砂回填这种"绿色"开采社会意义和经济价值.     

全固废充填材料在高海拔寒区矿山应用研究

为了解决高寒高海拔地区矿山尾矿处置成本高、处置率低带来的安全和环境问题,研究了“钢渣—矿渣—脱硫石膏—精炼渣”四元固废充填材料在高海拔寒区矿山的适用性。以西藏某铜矿充填采矿为案例,通过实验研究全固废充填材料低温下固结的技术可行性,通过分析原料成本、运输成本、环境收益和充填工艺成本等估算经济可行性。研究结果表明,全固废充填材料5℃条件下养护28d的单轴抗压强度可达1.22～1.46MPa,塌落度达到192～225mm,满足高寒高海拔地区矿山充填需求;全固废胶凝材料成本为193元/t,运输成本210元/t,环境效益106元/t。在胶砂比1:8情况下,采用全固废胶凝材料进行尾砂处置的成本可达50元/t,是水泥处置尾砂成本的1/3。首次研究了“钢渣-矿渣-脱硫石膏-精炼渣”四元固废基胶凝体系在高寒地区矿山充填的应用,研究成果可为降低高海拔寒区尾砂处置成本提供指导。     

金属矿露天坑与地下空区尾矿协同充填清洁生产

针对露天坑和地下空区诱发地质灾害、尾矿库存在溃坝风险和破坏区域环境等问题,以金属矿露天转地下开采矿山工程为研究对象,结合阶段空场嗣后充填法开采,发明了不均匀尾矿充填体制作与取样装 置,基于流体弗劳德准则,结合现场原位取样力学试验,提出了考虑尾矿充填强度不均匀特性的强度计算方法;基于测量学与系统工程理论,提出了露天坑与地下空区三维信息提取和尾矿协同充填与排水技术;运用 流体力学和有限元理论构建了一次充填高度和挡墙构筑位置参数优化三维模型,形成了高效—材料再用—低成本轻型挡墙尾矿充填封闭技术。研究成果在石人沟铁矿得到应用,建成了原矿200万t/a的铁矿床露天转地 下开采尾矿充填清洁技术工程示范,取得的主要技术指标为尾矿综合利用率达到100%、嗣后充填成本25元/t、挡墙构筑效率0.016道/(人·时)、构筑成本606元/m2。突破了露天坑与地下空区尾矿协同充填技术瓶颈, 完善了矿山尾矿处置理论与技术,实现了尾矿零排放,消除了露天坑与地下空区安全隐患,推动了冶金矿山生态文明建设,加快了资源绿色开采进程。     

堆存尾砂胶结充填处理废弃采空区的应用实践

为解决堆存在郴州西河两岸近250万t的尾砂以及某矿区废弃的采空区所带来的地表与地下双重安全隐患,以堆存尾砂为充填骨料,使用尾砂胶结充填技术对采空区进行充填。该工艺不仅净化了地表环境,而且能够确保采矿作业的安全性,提高了矿山企业的经济效益与社会效益。实践证明利用地表堆存尾砂处理采空区技术上是可行的,经济上是合理的,应进行推广应用。     

露天转地下矿山地质环境问题分析及治理方法研究-以仓上金矿为例

根据山东省绿色矿山要求,露天金矿必须全部转入地下进行井工采矿,并对已造成的矿山地质环境问题进行恢复治理,减轻矿业活动对生态环境的破坏。本文基于仓上金矿地质环境背景和露天开采现状,分析了矿山露天采矿活动引发的地质灾害、含水层破坏、地形地貌景观破坏等矿山地质环境问题;研究了仓上金矿矿山地质环境问题恢复治理方法,并对矿山转入地下开采后产生的矿山地质环境问题进行了预测。研究表明,通过采用尾砂回填、边坡防渗、场地恢复等治理措施,既能有效修复露天采矿产生的矿山地质环境问题,恢复矿区生态地质环境,又能解决三山岛金矿尾矿库库容不足的问题,降低矿山生产和回填治理成本,提高尾砂资源集约化利用率,同时还可为当地提供大量可利用用地,解决金仓街道城市发展空间的难题,具有良好的经济、社会和生态效益。     

尾砂自流充填系统中立式砂仓的研究及应用现状

随着国家绿色发展理念导向政策的贯彻落实,绿色开采技术已成为矿山的创新主方向。充填采矿法具有安全、回采率高、对地表生态环境破坏较小等一系列不可替代的优点,越来越多的矿山开始建立充填系统实现充填采矿。立式砂仓作为尾砂自流充填系统的核心环节,具有装砂、储砂、放砂功能。其中,放砂尤其重要,放砂底流浓度和砂浆流量是影响充填效率与成本的重要因素。文章对立式砂仓的研究应用现状做了相关介绍,并根据现有研究成果对尾砂自流充填系统中立式砂仓放砂的研究方向进行了探讨。     

新型矿井通风降温技术装置的试验研究

随着地下采场不断向深部延伸,井下温度不断升高,矿井热害问题日益突出,严重影响了井下作业工人的健康和矿山安全生产.本研究通过分析井下热害现状、热害产生因素,以及当前通风降温技术的不足,提出了一种新型移动式通风降温除尘技术,并在山东省招远市某金矿二十九中段斜坡道一分段独头作业面进行测试.测试结果表明:引入该技术后,作业面和...     

全尾砂充填采矿低成本新型充填胶凝材料研究与发展方向

全尾砂充填法采矿是创建绿色矿山和实现清洁生产的重要途径之一。降低充填采矿成本,提高充填采矿的经济效益、环保效益和安全效益,是充填采矿研究与技术发展永久追求的目标。首先,概述了低成本全尾砂充填胶凝材料的研究进展,包括利用固废作为水泥掺合料的混合胶凝材料、高水充填胶凝材料以及近数十年来利用冶金工业固废开发的低成本新型充填胶凝材料;然后,概述了全固废胶凝材料研究与关键技术,在分析全固废胶凝材料需求的基础上,提出了全固废胶凝材料研发路线和主要研究内容。在上述分析的基础上,明确指出了低成本全固废新型充填胶凝材料的研究与发展方向。结果表明：①在分析全固废胶凝材料研究现状的基础上,全固废胶凝材料研发应由钢渣基向多固废低成本绿色充填胶凝材料方向发展,注重全固废胶凝材料复合水化机理研究以及胶凝材料配比优化决策方法研究;②重视与全尾砂充填矿山采矿方法与充填工艺密切结合,走技术、产品和商品化的全固废胶凝材料的新产品研发路线,以创建全固废充填材料和低成本充填采矿技术和工艺的示范矿山为突破口,全面推进低成本全固废新型充填胶凝材料在技术研发和工业化应用方面取得新进展。     

全尾砂分级充填新工艺的研究

近年来，全尾砂充填已成为地下采矿主要的发展趋势。然而，目前全尾充填系统一般采用真空过滤、高速搅拌与高浓度泵送技术，系统投资很大，其应用受到很大的限制。在鑫汇金矿充填工艺研究中，采用分级充填的方法，将粗尾砂用立式砂仓充填系统制浆，送入井下作一步骤采场的胶结充填；细尾砂则用细尾砂充填系统脱水、浓密，送入井下二步骤的采场充填。该全尾砂分级充填技术，既充分利用了产出的尾砂，又提高了一步骤采场胶结充填体的强度，并具有投资小、工艺简单、充填成本低等诸多优点，解决了中小矿山全尾砂应用的问题。     

复杂富水矿床安全开采综合技术研究

介绍了高阳铁矿在解决复杂富水矿床高效低成本开采技术难题时,采用多层位矿体盘区一体化分层回采胶结充填采矿法、高黏性细粒尾矿胶结充填、局部帷幕注浆封堵、岩层变形破坏监测及地压监测、大位移定向钻孔和注浆封堵井下突水等技术,将监探测方法、治水技术与矿体回采进行了系统的整合,提高了资源回收率,有效地控制顶板岩层移动,避免了地下采矿造成的地表塌陷和安全隐患,实现了矿体的安全高效开采。     

温州矾矿开采中后期通风系统安全分析与对策

明矾矿山中后期在矿山生产中是一个特殊时期。矿井通风系统面临的问题比前期更多,更复杂。结合矿山的生产实践, 分析了温州矾矿(原浙江平阳矾矿)鸡笼山矿区井下通风系统安全现状及原因,并从矿井通风系统优化技术和通风系统安全管理2个方面提出了解决中后期矾矿井下通风系统安全问题的措施,以减少矿山安全事故发生,确保井下采掘作业顺利进行。