全尾砂膏体充填采矿技术现状及展望

充填采矿法因其安全性高、对地表环境影响较小等优点,逐渐成为井下开采最主要的技术方法。本文针对充填采矿法的发展历程,叙述了膏体充填技术概念、工艺流程特点,通过文献调研、工程实践等手段对尾矿粒度组成、泌水率、单轴抗压强度、塌落度等多个指标进行标准化研究,并介绍了倾斜板浓缩机、高压浓缩机和膏体浓缩机等全尾膏体浓缩设备的结构特征和优缺点。同时,对会泽铅锌矿、乌山铜钼矿、白音查干多金属矿、因民铜矿膏体充填工艺参数做了介绍,提出了全尾膏体充填采矿技术的发展趋势。     

全尾砂膏体充填连续搅拌均匀性评价方法

为解决全尾砂膏体充填连续搅拌均匀性尚无统一评价方法的问题,在理论分析并总结大量工程实践的基础上,提出了以出料口料浆中团状结块质量分数作为评判指标的全尾砂膏体连续搅拌均匀性评价方法,并给出了不同料浆浓度以及不同结块粒径区段的评判标准.同时对这一新的评价方法进行了现场试验,并通过养护试块28 d的抗压强度平均值与离差系数对...     

基于PVM技术的充填膏体搅拌过程细观结构演化

膏体性能是体系内部不同颗粒、组分之间协同作用的结果,探明充填料浆在搅拌作用下细观结构形态的演化过程,对完善膏体搅拌理论、改善膏体充填性能、实现矿山降本增效具有重要意义。采用激光颗粒显微成像(PVM)技术获取膏体料浆在不同搅拌时刻的细观结构图像,经二值化处理后应用Avizo软件得到料浆中团聚体的等效直径(d),来表征膏体细观结构特征,并基于Blake-Kozeny方程及Hattori-Izumi理论构建d-t关系模型,最后将所得实验值和理论值进行对比分析。研究结果表明：膏体搅拌制备过程分为浸湿黏结和剪切分散2个阶段,在搅拌作用下料浆细观结构的等效直径先增大后降低,最终趋于稳定。在浸湿黏结阶段,颗粒与液体之间形成类似“核-壳”结构,并在液桥力的作用下不断吸附周围的颗粒,随着被吸附的颗粒越来越多,“核-壳”结构尺寸渐渐增大(d与时间t的0.5次方成正比),并在35 s左右达到峰值;在剪切分散阶段,“核-壳”结构的体积分数达到临界状态无法吸附更多颗粒,团聚体在剪切力的作用下发生破裂,细观结构的等效直径不断变小(d与t成反比),并于300 s后趋于稳定,物料转变为均质“膏体”状态。基于等效直径的...     

混合尾砂膏体充填料浆搅拌特性工业试验

为研究不同尾砂组成的充填料浆的搅拌特性,论证新型搅拌工艺能够制备出更为均匀的合格膏体。以某铅锌矿为工程背景,在原有的搅拌站基础上,安装新型JTL2500E型搅拌桶以及配套给料装置,建设了一个采用新型搅拌工艺的搅拌特性工业试验平台,并依托试验平台进行了现场工业试验。试验结果表明：在不同胶凝材料不同尾砂组合的工艺条件下,采用新型搅拌工艺制备的膏体料浆,在流动性、强度、均匀性等各项指标都达到了预期效果。通过与该铅锌矿原有搅拌系统取样数据对比,各项指标均优于原有搅拌系统。因此新型搅拌工艺能够满足矿山搅拌系统的需要,为充填系统改造升级提供了技术支撑。     

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。     

膏体和高浓度全尾砂制备探讨

充填系统中的砂仓具有浓缩和存储尾砂的作用,浓缩后的尾砂存储于砂仓内,其流动性能通常较差,难以在高浓度状态下将其顺利地从砂仓底部放出.为了满足生产的需要,中国有色工程设计研究总院对以前砂仓的放砂系统进行了改进,在砂仓中增设了简易搅拌装置,从而局部改善了砂仓底部关键部位尾砂的流动性,比较平稳地将放砂浓度控制在75%±1.5%以内.具体介绍了这次试验的工艺流程、设计原理及进行情况,并对试验结果进行了分析和探讨.     

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.     

基于离散元的膏体搅拌影响因素分析

膏体在泵送或自流输送至井下前,必须经过充分搅拌,以使其保持均质状态,增强可泵性能并确保充填强度.为研究搅拌工艺参数对膏体均质性的影响,首先探究膏体流变特性,开展坍落度试验测量膏体的流变参数;再以膏体流变性质为基础,将全尾砂膏体视为具有强黏性的湿颗粒群,采用Hertz-Mindlin with JKR接触方法建立膏体离散...     

全尾砂膏体性能试验研究

通过探究在不同膏体浓度和灰砂比条件下,白岭铜锌矿全尾砂膏体流变特性和强度性能的变化,确定膏体浓度和灰砂比对于膏体性能的影响。通过极差分析得出二者对于膏体性能影响的主次关系,指导确定膏体配比的合理范围,并建立了二者与膏体性能参量之间的回归方程。试验结果表明：在膏体浓度为75%~77%、灰砂比为0.04~0.12的条件下,膏体浓度对于膏体流变性能的影响大于灰砂比,而灰砂比是膏体强度的主要影响因素。根据白岭铜锌矿的实际要求及室内试验结果,结合浓度和灰砂比与膏体性能参量的回归关系,最终为白岭铜锌矿推荐出既能满足流动性要求又能满足强度要求的最佳膏体浓度为77%,灰砂比为0.05,为该高速公路下方浅埋矿体的开采提供安全可靠的技术保障。     

超细全尾砂膏体充填材料特性试验

为探索某矿山超细全尾砂作为充填材料的可行性,开展了充填材料特性试验研究。试验结果表明,全尾砂-75μm粒级占比83.14%,-20μm粒级占比56.91%,属于超细粒级全尾砂。在添加SNF625V型阴离子絮凝剂20 g/t,矿浆稀释浓度为10%时,全尾砂絮凝沉降效果最好。全尾砂自然静态沉降极限质量浓度约62%,动态沉降试验1h以后底流浓度可达到极限浓度65%,料浆流动性较好。动态沉降溢流水含固量小于80mg/L,溢流水澄清度高。当质量浓度超过68%时,料浆流动性变差,很难实现管道自流输送。当质量浓度为68%,灰砂比为1︰4时,料浆坍落度为25.2 cm,泌水率为1.62%,充填体7 d和28 d抗压强度分别大于1.0 MPa和2.5 MPa,满足矿山井下回采技术要求,达到了膏体优良状态。     

膏体充填技术现状及趋势

膏体充填技术是充填关键设备突破和井下采矿需求共同发展的产物,该技术在我国得到迅速推广应用。随着膏体技术应用逐渐成熟,其正朝着精细化研究方向发展,旨在提高充填质量、降低充填成本。叙述了膏体充填概念、工艺特点及技术优势,介绍了膏体充填技术在国内外的发展历程和应用现状。对新型胶凝材料、全尾砂脱水技术、膏体流变学、硬化膏体多场性能和膏体微观性能等热点方向研究现状进行了分析。同时,对新疆伽师铜矿和赞比亚谦比希铜矿膏体充填系统做了介绍。最后,提出了膏体充填技术在中国的发展趋势。     

粗粒级膏体充填的技术进展及存在的问题

回顾了膏体充填技术在我国的发展历史,从膏体充填材料组成、全尾砂浓缩、水泥添加方式、膏体制备与输送4个方面总结了膏体充填技术演变过程及最新进展,分析了目前膏体充填技术存在的主要问题,对于膏体充填的进一步发展具有一定的借鉴意义。     

我国煤炭科技发展现状及趋势

在分析"十一五"煤炭科技发展现状的基础上,提出了"十二五"期间煤炭科技面临的挑战,指出了煤炭科技发展的目标方向,对于保障煤炭工业实现健康可持续发展,具有重要的战略意义。     

我国采煤沉陷区治理技术现状及发展趋势

采煤沉陷使矿区生态和地质环境遭到严重破坏,制约了矿区经济、生态和社会的可持续发展,对我国煤炭资源开采、采煤沉陷现状及采煤沉陷区治理技术及应用进行了研究及论述。结合煤炭发展需求,深入分析了我国采煤沉陷区治理技术的未来发展趋势,对我国采煤沉陷区的治理技术的应用和研究具有重要的意义。     

采动区地面井煤层气开发井位布置技术研究现状及发展趋势

随着煤矿的高强度开采,井下抽采已不足以解决瓦斯问题,地面钻井抽采煤层气的研究正成为国内的研究的热点。通过对国内采动区地面钻井相关资料的整理分析,阐明了采动区地面钻井抽采卸压瓦斯机理,明确当前采动区地面钻井布井技术研究现状。指出利用应力场、渗流场、裂隙场耦合关系,考虑不同矿区、不同地质条件下对地面钻井控制范围进行系统研究,将为采动区地面钻井在采场走向间距布置提供理论支撑。     

长距离局部通风技术的发展现状与趋势

介绍了目前国内外常用的6种长距离局部通风技术,指出双巷平行掘进、全风压与局部通风机相结合的长距离局部通风以及构筑风库的局部通风技术,由于其通风可靠和掘进通风距离不受限制,将会成为大型矿井长距离局部通风的主要技术;在特定的条件下,钻孔导风的局部通风技术具有较好的技术和经济效益;随着柔性风筒的减漏和降阻技术的进一步完善,在掘进距离小于3 000 m的范围内,单风机大直径柔性风筒压入式局部通风、通风机间隔串联局部通风和通风机并联局部通风技术仍然是最常用的长距离局部通风技术。     

膨化硝铵炸药连续混药技术与设计

连续混药系统中混合部分主要包括锥形预混器和双螺旋混合器。文章论述了两段混合设备具有的对流混合、剪切混合、扩散混合等多重混合机理,对于进一步改进连续混药技术有一定参考价值。     

安庆铜矿不同颗粒级配尾砂优化组合膏体充填技术

尾砂级配是影响充填质量的关键因素,安庆铜矿因尾砂级配不合理导致充填料浆离析,严重影响充填质量。对此,通过开展充填料配比试验确定了理想的尾砂级配,即将矿山旋流分级后的底流粗砂与溢流细砂按17∶3的比例混合。根据矿山充填系统工艺,利用现有立式砂仓对底流粗砂与溢流细砂分别进行了浓缩,浓缩后的72%浓度的分级尾砂与58%浓度的溢流细砂混合搅拌后制备出具有较优级配的膏体充填料。实践证明：该方案可制备出兼顾充填体强度与充填料浆输送性的合格膏体充填料,充填体均匀性好,同时,该方案可满足膏体胶结充填与水砂非胶结充填需求,实现了较好的经济效益。     

煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势

对煤矿巷道围岩注浆方法分类、注浆加固作用与注浆理论、注浆加固材料的类型与物理力学特性、注浆参数的选择与工艺及注浆质量检测方法等进行了较为详细地论述与分析。通过2个应用实例,介绍了水泥注浆与化学注浆加固的应用条件、注浆加固设计及注浆效果评价。最后针对注浆加固存在的问题,提出了巷道围岩地质力学测试与评估、注浆理论、材料、工艺及监测方面的发展方向。     

煤矿能耗现状分析及节能技术发展方向

为有效实施煤矿节能降耗战略,系统调研和分析了我国煤炭企业的能耗情况,通过对煤矿采掘、运输(提)、支护、通风、排水等大型电力驱动装备及照明系统能耗的调研及分析,揭示了我国煤炭企业能源消费结构及生产过程中主要的高能耗工序和装备.据此提出了我国煤炭企业亟待研究的3个节能技术发展方向:①进行空压机、运输(提升)装备、锅炉和排水大泵等煤矿主要高耗能装备的节能性研究;②开展煤矿能耗监测、评估技术研究和机构的建立;③开展煤矿照明节能术研究和实施煤矿绿色照明工程.