高浓度尾砂全水速凝充填技术的试验研究

本文通过对放砂局部流态化、高浓度尾砂 (全尾砂 )全水速凝充填料浆流变特性的研究 ,实现了立式砂仓高浓度放砂 ,管道自流高浓度尾砂 (全尾砂 )全水速凝充填。     

基于复合搅拌结构的充填料浆流场数值模拟研究

在矿山充填工艺流程中,多通过强制搅拌来促进胶凝材料分散并提高料浆的流动性,搅拌效果对充填质量有重要影响。利用流体仿真软件对一种新型立式搅拌机的充填料浆内部流场进行了模拟,验证了"双层叶轮+螺带"复合型搅拌结构的效果。研究结果表明,叶片最佳安装角度为60°左右,相对于单纯增大叶片尺寸,采用复合型搅拌结构可以使搅拌机内充填料浆的对流运动更加高效,有效消除了搅拌低效区,满足充填料浆的连续制备要求。     

基于AHP的矿山充填尾砂料浆搅拌质量评价

随着企业对环境保护的重视和国家尾矿库管理政策的收紧,促使部分矿山使用尾砂料浆进行采空区充填.为研究尾砂料浆的搅拌质量对矿山充填的影响,选择常用的尾砂料浆质量评价指标,对山东黄金下属多个尾砂充填站进行调查,采用AHP方法,提出了尾砂料浆搅拌质量评价体系,对尾砂料浆的搅拌质量进行评估,从而优化搅拌质量,节约搅拌运营成本.     

提高尾砂充填利用率技术研究

针对使用大型无轨设备盘区分层充填采矿要求 ,使用高效分级技术对全尾砂进行脱泥处理 ,提高尾砂的渗透性能和胶结质量 ,全尾砂料浆充填分层下部 ,高浓度脱泥尾砂料浆充填分层上部 ,从而显著提高了尾砂充填利用率     

全尾砂回填采空区的试验研究与工程实践

对微山稀土矿全尾砂充填进行的试验研究表明,用全尾砂作为充填材料与脱泥尾砂相比,没有明显的不利;全尾砂更容易得到均质浆体,具有较好的输送和析水特性,采用局部流态化吸出式,立式砂仓造浆,可实现高浓度及自流输送。     

单管输送全尾砂高水速凝胶结充填在凤凰山铜矿的试验

为解决凤凰山铜矿充填接顶、充填料不足等问题,该矿与西北矿冶研究院合作进行单管道输送全尾砂高水速凝胶结充填试验,取得了令人满意的成果.试验中采用一个搅拌桶制备料浆和单管道输送料浆,这在高水速凝充填材料方面有了新的突破.     

超细尾砂高效浓密技术及均质化搅拌设备的应用研究

针对某金矿原有立式砂仓分级尾砂充填系统存在的充填料浆浓度低、料浆泌水量大、充填体强度低，以及细粒级尾砂因无法利用而被排至尾矿库，导致尾矿库库容不足等问题，开展立式砂仓充填系统优化研究。为了采用-200目超细尾砂进行充填，研究了超细尾砂高效絮凝沉降结构及均质化搅拌系统，并在现场开展了应用效果测试。结果表明：(1)研发的螺旋进料絮凝沉降中心筒能够有效实现超细尾砂高效絮凝沉降，砂仓顶部溢流水澄清，溢流水的固体质量分数小于0.02%,可直接输送回选厂用于选矿；(2)当砂仓底流放砂质量浓度达到60%时，料浆整体呈膏体状，流动性好，不易发生离析，泌水率小于5%;(3)超细尾砂料浆与水泥在搅拌系统中充分混合，实现了水泥的高效利用，料浆均质化效果好，充填质量高，充填体3 d强度均高于1 MPa。实现了超细尾砂高质量充填，为无尾矿山建设奠定了坚实的基础。     

全尾砂胶结充填技术在悦洋银多金属矿的应用

悦洋银多金属矿在福建闽南山区贵金属矿山中首次应用了高浓度全自流银铜全尾砂胶结充填技术,料浆浓度达到70%,属福建省尾砂自流充填浓度最高的充填方法。将全尾砂浆、水泥及适量调浓水经搅拌后制成高浓度的充填料浆,通过充填管道自流输送至井下采空区进行充填。有效保证了井下安全开采,矿石回采率提高到80%以上,同时每年减少45%的尾砂排放量,年节省尾矿库费用113.6～227.2万元。     

高浓度全尾砂胶结充填料管道输送试验研究

该项根据全尾砂粒级细、料浆浓度高和采用自流输送的特点,重点对全尾砂胶结充填料浆的特性和胶结机理进行了研究。取得如下主要成果:(1)高浓度全尾砂胶结机理方面有所突破,首次提出了全尾砂胶结充填料泌水性的概念。根据其泌水性,从理论上阐明了高浓度全尾砂充填料的胶结机理。试验中观察到,即使充填料含水达30％,充填体表面存在覆盖水层的情况下,充填料浆仍能很好地胶     

刚柔叶片组合搅拌机的数值模拟与工业试验

为解决矿山采用压滤尾砂作为充填骨料时,传统立式搅拌桶存在物料分散性差,稳定可靠输送难,硬化后充填体存在强度弱面等问题,设计研发了刚柔叶片组合搅拌机,并通过FLUENT数值模拟软件和工业试验进行了研究分析。研究结果表明,与刚性叶片相比,刚柔组合叶片具有更好的混合性能,混合均匀程度及混合速度均有一定的优势。刚柔叶片组合搅拌机在山东某铁矿的工业试验应用结果表明,充填料浆输送质量浓度提高了约10个百分点、充填运营成本节省10.14元/m³,解决了因充填料浆制备均质性差造成的堵管事故频发问题。     

全尾砂充填高浓度砂浆搅拌槽试验研究

以某铁矿选矿全尾砂为充填骨料, 通过配制不同灰砂比和不同浓度的高浓度砂浆, 对CKФ3 m×3 m高浓度砂浆搅拌槽样机的性能指标进行了现场试验研究。结果表明, 砂浆浓度不大于75%时, 样机搅拌能力足够, 搅拌均匀性较好, 最佳搅拌时间为15~20 min, 底部排浆口较溢流口排浆效果更好, 满足矿山高浓度充填中搅拌浓度和充填能力的要求, 适合全尾充填过程中高浓度砂浆搅拌制浆工艺。     

桨叶复合结构对充填料浆均质化的影响研究

为实现料浆均质化制备,借助三维建模软件建立涡轮式搅拌机模型,运用流体软件开展了不同桨叶结构对充填料浆 制备的影响研究,揭示了料浆在不同桨叶结构扰动下的运动状态及分布情况,分析了不同桨叶结构下料浆的搅拌效果.结果表明:不同角度单桨叶搅拌桶内都会产生单个涡流,对形成均质化料浆有一定的扰动作用;与45°和90°桨叶相比,60°桨叶兼顾径向搅拌能力和轴向输送能力,不仅能有效促进团聚体的分离,还能促进料浆整体循环流动;上下正反斜60°复合搅拌叶片在搅拌过程中形成了独有的上下双涡流,有极强的剪切和轴向输送能力,相比于60°单桨叶,其搅拌效果显著增强,加快了料浆的均质化;虽然60°复合桨叶正常工作所需的功率是60°单桨叶的两倍,但其整体的搅拌效果明显更优.     

高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速研究

以某地下矿山超大规模充填开采发展趋势为背景,结合矿山环境保护的迫切需要,充分考虑粒级组成、料浆黏度、料浆与载体密度、物料密度、管径、管壁粗糙度、管道安装质量、物料加权平均沉降速率等复杂因素,以管道输送阻力损失最小为原则研究高浓度全尾砂充填料浆在不同直径管道内的临界流速,构建高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速模型,分析管径和浓度对临界输送流速的影响规律。经验证,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速模型的计算结果可靠,模型计算得出的临界输送流速随管径、浓度等因素的变化表现出明显的规律性。研究结果表明：随着管径的增大,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速呈按幂函数增大的变化特征;随着浓度的增大,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速呈按三次多项式减小的变化特征。     

全尾砂膏体搅拌技术现状及发展趋势

搅拌作为胶结充填关键环节,它的优劣直接影响水泥分散效果、料浆输送性能,以及水泥单耗和充填体强度。然而目前膏体充填技术研究主要集中于尾砂浓密、管道输送及充填体力学性能等方面,极少涉及料浆的搅拌过程。随着膏体充填技术的发展,膏体搅拌环节的不足逐渐暴露：多尺度物料弥散效果差、均质化困难,致使胶凝材料水化不充分;单套搅拌设备能力不足,限制了整个系统充填能力的提升;颗粒混合弥散运移规律及低效区消除等关键问题无法解决。目前暂无性能优异的膏体专用搅拌机,主要借鉴混凝土搅拌设备及工艺,由于全尾砂物料细、料浆黏度高、屈服应力大,导致混合分散困难,设备适应性差、能力不足等。因此,发展大流量膏体专用搅拌工艺及其配套设备迫在眉睫。     

金川二矿废石胶结充填料浆搅拌方式的研究

在金川二矿废石胶结充填系统中,料浆搅拌的均匀性直接影响充填料浆的管输稳定性、井下料浆的流动性、井下充填体的强度等方面。研究通过试验,在前期试验得出的料浆浓度、废石尾砂比的条件下,分析搅拌线速度及搅拌时间对料浆均匀性的影响,并得出适用于矿山的搅拌制度。     

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。     

甲玛铜多金属矿高海拔大流量充填技术研究

甲玛矿充填面临高海拔环境运行、充填料浆大流量制备与输送及充填区域广等技术难题,可借鉴经验少。为了确定适宜于甲玛矿实际条件,且稳定可靠的充填系统方案,本文开展了充填材料性能试验、充填系统方案论证及高海拔大流量充填关键技术研究。通过方案论证确定了全尾砂高浓度连续充填系统方案,方案采用的深锥浓密机与立式砂仓协同制备高浓度充填料浆技术、尾砂连续供料与交替放砂技术实现了甲玛矿大流量稳定连续充填。方案单套充填系统能力达180m3/h,系统能力的提升减少了充填设施配置数量,降低了系统投资,简化了系统管理。     

高浓度全尾砂料浆管道输送数值模拟研究

高浓度全尾砂胶结充填采矿法在地下黑色金属矿山中应用广泛,高浓度全尾砂胶结充填料浆管道输送技术是研究该采矿方法的重要内容。以吴庄铁矿高浓度全尾砂胶结充填开采为背景,根据该矿山需要达到的充填能力,选择内径为90 mm、113 mm和122 mm的充填管道,采用双精度流体力学软件fluent-2ddp研究高浓度全尾砂料浆在充填管道内的流动状态。根据矿体的赋存状态、矿山生产规模和充填料浆的性质,构建管道输送系统数值模型。设定管道入口和管壁的边界条件,进行料浆输送过程的数值解算,分析解算结果。研究结果表明,与90 mm和122 mm管道输送相比,113 mm管道输送料浆的压力损失和流速最合理;料浆在弯管内侧流速骤增,且显著大于外侧;料浆流速在管道断面上近似抛物线分布,最大流速位于管道中心的上方。     

高浓度全尾砂充填料浆流变特性试验研究

针对某矿山全尾砂胶结充填料浆输送技术应用的实际问题,为实现高浓度全尾砂充填料浆的自流稳定输送,对其进行流变特性试验研究,分析不同浓度和不同灰砂比充填料浆的流变参数,为建立自流输送系统提供理论依据。     

高浓度全尾砂胶结充填新工艺和新装备的研究

这项研究包括5个子专题:(1)全尾砂脱水工艺和设备的研究;(2)全尾砂放料试验研究;(3)高浓度全尾砂胶结充填料搅拌工艺和设备的研究;(4)高浓度全尾砂胶结充填科管道输送试验研究;(5)仪表自动检测