国内外膏体充填技术的应用与研究现状

1998年4月在澳大利亚布里斯班召开的第六届国际充填采矿大会，作者依据会议学术交流和矿山考察并结合金川膏体充填试验研究的情况，指出了需要进一步研究解决的诸如充填料制备、水泥添加方式以及堵管问题等几项关键技术。     

全尾砂膏体充填技术及工艺流程的试验研究

南京栖霞山铅锌银矿地处风景区,是典型的"三下"矿山,应用充填采矿已20余年.为不断提高充填质量,先后进行了一系列实验室及工业试验,研究分析了膏体充填技术特性与规律,并在此基础上,设计了新的全尾砂膏体充填工艺流程.新的膏体充填系统具有工艺简便、流程短、可靠性好、稳定性强、运行成本低的特点,适合于在类似地下矿山中推广应用.     

膏体充填系统的基础知识

膏体充填料是一种可泵送、可流动的非牛顿流体，它通常由矿山尾砂和水泥构成。膏体由稀尾砂浆制备，依靠传统的浓密或过滤方法使尾砂浆脱水而制成。具有膏体稠度的充填料，通过脱水尾砂与水泥和水混合的方法制备，以获得所要求的中等塌落度混凝土的稠度。这种膏体可用混凝土泵泵送相当长（1km）的水平距离。然而更常见的是，膏体充填料依靠重力顺矿山竖井向下流动，然后水平地流至要充填的空区。另一种方法是，可以在管道的终端附近添加水泥。膏体中必须有一定比例的＜20μm细颗粒，但在对流动特性没有重大影响的情况下，也可添加集料级颗粒．设计一个能制备和充放膏体充填料的系统，需要进行详细的试验工作，必须测定脱水特性、混合料的强度以及管道中的摩擦阻力。制备站必须设计精良，而且必须用可编程序逻辑控制器（PLC）控制，因为质量控制要求高，以防管道堵塞和过压。少量水泥（3％～5％）就能使干硬充填料产生1．5～3．5MPa的强度．矿用膏体充填料的优点包括：减少矿井脱排水，节省劳动力和材料，需要堆存的尾砂量少，支护性能好，井下泄漏点少。在30％以上的矿石量可作为产品销售的某些情况下，可把全部尾砂充放到井下。膏体技术可用于地表或井下充放尾砂。     

铜绿山矿膏体充填计算机控制系统

膏体充填是目前井下充填的一种新工艺，充填料由尾砂、炉渣和水泥三种成分按一定比例加水混合而成。其工艺流程简述为选矿过程排出的尾砂，经高效浓密机浓缩后（入口浓度10％～15％，出口浓度45％～50％），用泵送到尾砂包进行沉淀，使其浓度达到50％～80％，经搅拌后送到压滤机进行压滤，送到双轴叶片搅拌机与炉渣及活化后的水泥一起搅拌，再由螺旋输送机送往喂料口，最后经双缸活塞泵打入井下管道。为防止管道堵塞，水泥可从另一管道不经搅拌直接送入井下管道。铜绿山矿二期工程膏体充填料制备站是为井下矿开采后进行实物充填而新建的，是…     

金川全尾砂膏体充填料浆流变特性研究

对金川公司全尾砂膏体充填料浆的流变特性进行了研究，并对其参数与各物料用量的定量关系进行分析，得出了充填料浆最佳配合比的工程平均，进而建立了流变模型，推荐了泵送管道沿程摩阻损失的计算公式。为金川膏体充填系统的设计及保证料浆顺利输送提供了技术依据，同时可为同类矿山的设计提供参考。     

膏体充填水泥添加方式的试验研究

膏体胶结充填是比较先进的充填方法，我国正在推广应用。如果能把加水泥工作放在坑内进行，则充填作业后不用清洗管道并消除了堵管隐患。     

细粒级全尾砂膏体充填配比优化试验研究

针对某金矿细粒级全尾砂膏体充填的充填体强度低,且矿山污水排放要求严格等问题,展开细粒级全尾砂物理化学性质试验、絮凝沉降试验、流动性试验、充填体强度试验及充填体浸出毒性试验.获得了符合该矿的最佳充填配比参数.试验结果表明:全尾砂的-20μm 超细颗粒含量达到45.91％;絮凝沉降6h,底流质量浓度可达65.3％,沉降20h以后,底流质量浓度可达73.2％,可满足制备充填料浆的浓度要求;相同配比下,胶凝材料选择 P.O42.5水泥较 M32.5水泥制备的料浆,其流动性更好,单轴抗压强度更高;采用上向分层充填采矿方法,打底充填时,可采用 P．O42.5水泥制备质量浓度为67％,灰砂比为1:8的全尾砂料浆,充填体７d强度可达0.3MPa以上,可满足充填体自立要求,浇面充填时,可采用 P．O42.5水泥制备质量浓度为67％,灰砂比为1:4的全尾砂料浆,充填体７d强度可达1.2 MPa,可满足设备运行的要求.充填体试块浸泡液的重金属离子浓度皆低于国家排放标准,说明该矿的选矿废水可用于制备充填料浆.     

似膏体充填料细粒级过滤脱水工艺试验

利用全尾砂制备高浓度的充填料浆是充填技术中的难点之一。真空陶瓷过滤机用于固液分离始于20世纪80年代，目前正处于进一步的成熟和发展阶段，但用于分级细尾砂和溢流尾砂的过滤脱水干燥尚属首次。在似膏体充填新技术研究中，运用陶瓷地滤机对不同性质、不同粒级组成的分级细尾砂、溢流尾砂进行了过滤干燥脱水试验，取得了满意的效果。探索出一条经济、有效、快捷的过滤脱水新途径，解决了利用分级尾砂、细骨料或溢流尾砂制备似膏体充填料浆的技术难题。     

粉煤灰全尾砂膏体充填试验研究

电厂工业废料粉煤灰具有潜在胶凝活性。针对当前矿山膏体胶结充填成本高、强度低等现状,提出了以部分粉煤灰替代水泥作为胶凝剂。在对粉煤灰物删性能和化学成份测定分析的基础上,依不同的粉煤灰添加量进行了粉煤灰全尾砂胶结充填强度试验,并对粉煤灰在膏体充填料浆中的胶凝机理进行了探讨。结果表明：在质量分数和水泥用量相同的条件下,添加粉煤灰可以大幅度提高后期强度,并且龄期强度随粉煤灰用量的增加而增大。研究结果为提高胶结充填质量、降低充填成本,进一步综合利用人工火山奠定了一定的基础。     

膏体泵送充填工艺设备选择

通过全尾砂膏体泵送充填工艺及其设备试验研究，尾砂膏体泵送充填系统工业化试验与应用的实践，介绍膏体泵送充填工艺主要设备的选择，以及在安装调试过程中应注意的问题。     

全尾砂碎石膏体充填材料试验研究

通过全尾砂碎石膏体充填材料的试验研究．初步确定了全尾砂碎石膏体充填料荣的合理配比和浓度．为碎石在膏体充填技术中应用提供有用的技术参数．也为矿山进一步进行生产试验提供可靠的试验依据.     

矿山胶结充填技术述评与展望

系统回顾和论述了各种胶结充填技术的历史与现状，对各种充填技术工艺做了深入的分析和思考，提出了一些很好的改进措施和意见，并对未来胶结充填技术的发展做了科学的预期和展望。对于充填理论与技术的进一步发展与完善，具有积极的促进作用。     

矿山充填采矿法综述

介绍了充填采矿法在国内外的发展现状及其安全性高、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,论述了干式充填法、水砂充填法、胶结充填法和充填法的适用条件、发展方向,提出了随着科学技术的进步,充填采矿法必将成为矿床地下开采中的最主要的采矿方法.     

锡矿山南矿尾矿膏体充填技术研究及工程应用

对锡矿山南矿尾矿进行了膏体制备和充填相关研究。该尾矿浓缩至质量浓度64%可达到膏体状态; 膏体尾矿以新型胶结粉为胶凝材料,在全尾砂浓缩膏体浓度68%、灰砂比1∶8条件下,充填体固结块28 d抗压强度可达3.36 MPa。工程应用实践表明,该尾矿膏体充填系统运行良好,工艺指标优良。     

鲁奇低温甲醇洗工艺在运行中存在的问题及解决措施

某180万t/a煤制甲醇项目净化装置所使用的是鲁奇低温甲醇洗工艺,在投产运行后出现净化气中总硫含量超标、系统冷量不足等严重制约生产的瓶颈问题。本文对鲁奇低温甲醇洗工艺流程进行了简单介绍,重点就运行中所出现的问题进行原因分析,并对所产生的问题提出了相应的解决措施,总结了改进后取得的效果。     

上向水平分层废石充填法在东大山铁矿的应用

东大山铁矿多年来主要围绕分段采矿法进行倾斜中厚矿体开采,矿石回收率一直在49.25%～55%之间、贫化率在29.92%～33.37%之间徘徊。分析表明,采用分段采矿法开采,大量的采场底盘损失是造成矿石回收率低的主要原因;此外,由于矿体形态复杂,分段采矿法的灵活性低,顶柱和间柱不能回收是造成矿石回收率低的又一原因。根据矿体开采技术条件和矿山的实际情况,提出了上向水平分层废石充填法并进行了工业试验,结果表明,采矿回收率提高到83.6%以上、贫化率降低到21.62%,经济效益显著。该法对类似矿山有一定的借鉴作用。     

尾砂分级综合利用对尾矿库安全稳定的影响

开展尾砂分级综合利用是当下矿山资源综合利用的趋势。研究尾矿分级粒径的选取对尾矿库安全稳定的影响问题,并阐明获得科学合理的尾矿分级粒径取值的技术路径。结果表明：尾矿分级取走一定数量的粗粒尾矿对尾矿堆积筑坝及尾矿库排洪的安全稳定性产生一定的影响,如果尾砂分级粒径选取不合理,取走的粗粒尾矿数量超过安全范围,造成细粒(包括黏性)尾砂占比增加,可能导致尾矿堆积坝出现渗透变形破坏,严重时甚至会造成尾矿坝坍滑失稳;同时可能导致尾矿沉积滩面坡度变缓,减少尾矿库的调洪库容,降低尾矿库的排洪安全性。研究获得安全合理的尾矿分级粒径取值对于尾矿库的安全稳定性至关重要。为了实现这一目标,必须以尾矿库的安全(包括尾矿坝的稳定安全和尾矿库的排洪安全)为中心展开一系列的研究论证工作,才能确保尾砂分级粒径取值的科学、合理。主要研究内容包括：研究分级后的尾矿物理力学特性变化情况、尾矿沉积滩平均坡度变化情况,以及尾砂粒径改变之后,对尾矿坝沉积分布规律产生的影响;基于多种工况条件,重新进行尾矿坝渗流分析计算、尾矿库调洪演算和尾矿坝稳定分析计算,必要时还需要进行尾矿库溃坝试验研究。研究成果可指导国内外尾矿分级综合利用工程技术实...     

新型煤层气储运技术及其应用

大量的煤层气直接排放到空气中给环境带来很大影响,常规的储运方法投资太大,而具有笼型结构的1m^3水合物能包络164m^3纯甲烷气体,用水合物法作为储运煤层气的新方法具有安全可靠、费用低的优势,能代替常规的储运方法。介绍了一种用于合成笼型结构水合物的合成设备、合成原理及用水合物储运煤层气的优点。旨在从根本上解决煤矿瓦斯排空,进行合成再利用。     

攀钢选钛厂工艺现状分析及对策

针对现流程原矿准备环节多，重选和电选对－０．０７４ｍｍ细粒级物料选别效果差的问题，结合近年来有关工业试验的结果，提出了既简化原矿准备作业，减少砂泵运行，又强化原矿分级，提高选别效率的分级入选流程改造方案。     

通用流失方程式（USLE）在铁路工程建设项目水土流失量预测中存在的问题及改进建议

通用流失方程式(USLE)是目前水土保持方案编制中应用较多的一种模式, 但在铁路工程建设项目水土流失量预测中,存在概念不明确、参数确定不准确的理论缺陷和应用局限性等较多问题.结合笔者多年水土保持方案编制实践经验,采用类比调查方法,分析了通用流失方程在实际应用中产生问题的根源,提出了铁路工程建设项目水保方案编制不宜过分强调水土流失量预测的观点.指出应尽可能通过资料收集、专家咨询、现场类比调查或选取典型工点进行预测的方法,提高水土流失预测的准确度,以便在方案中提出有针对性的水土保持措施,加强对水土保持工程设计的指导作用.