尾砂充填脱水工艺研究

在环境意识、提高能效,保护环境、和谐发展的今天,矿产资源开采利用过程中矿山尾砂处理是制约矿山生产、建设的一项重要难题:一是带来矿山投资巨额增加;二是尾砂库需占用大量土地;三是尾砂堆坝和长期管理的维护费用大.为此,分析探讨了云南大姚铜矿尾砂充填脱水工艺问题,意在引导矿山应用尾砂充填工艺,以保护矿山生态环境,提高矿山经济效益.     

全尾砂非胶结充填矿房联合滤水工艺研究实践

会宝岭铁矿初步设计采用全尾砂非胶结充填,由于尾砂未分级,充填滤水速度慢,为提高充填滤水速率,设计了滤水管滤水和泄水孔滤水相结合的联合滤水法,有效地解决了充填滤水效果慢的问题,实现了矿房连续充填。     

空场法事后一次全尾砂充填脱水工艺的研究

作者在云南大姚铜矿进行了全尾砂充填工艺试验，取得了成功。本文叙述了尾砂脱水性能测试结果与全尾砂充填工艺试验情况。     

某铜矿全尾砂充填脱水研究

井下充填利用全尾砂充填体采空区,由于尾砂的粒级过细,其本身的保水性好、渗透性差,若不采取措施,则充填体的质量会受到影响,通过理论分,析充填体脱水的部分是充填体内部的自由水,本文着重对充填体内部的脱水研究,以及通过试验对比,从经济和效果上考虑,选用渗透管进行脱水较为有利。     

某铜矿全尾砂充填体脱水研究

在金属矿山中,利用全尾砂处理采空区越来越普遍,但由于尾砂的粒级过细,其本身的保水性好、渗透性差,若不采取措施,则充填体的质量会受到影响。通过渗流理论分析,充填体脱水部分为充填体内部的自由水,着重研究充填体内部脱水,以及如何提高充填体脱水速度。通过试验对比得出,从经济和效果方面考虑,选用渗透管进行脱水较为有利。     

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。     

大型空区群安全隐患治理之全尾砂充填方案

为解决某老矿山空区安全隐患及尾矿库容不足的难题,结合工程设计实例,通过技术经济对比分析,在技术上可行、经济上合理的前提下,提出全尾砂充填治理空区安全隐患的方案。该方案设计采用阶段充填法开采,不但治理了大型空区群的重大安全隐患,解决了矿山尾矿库容不足的问题,而且提高了回采率和开采效率,有效控制了地压,保障了开采安全。     

尾砂旋流脱水高浓度充填技术的研究

针对夏甸矿业有限公司充填料严重不足、干式充填工效低和劳动强度大等问题,开展了尾砂旋流脱水高浓度充填技术的研究.试验证明,该技术具有尾砂脱水快,充填浓度高、能力大、充填成本低等特点,对类似矿山具有借鉴意义.     

载体的磁处理──全尾砂充填研究的新途径

本文研究了磁处理对水在细粒级全尾砂体中的渗透性的影响。结果表明，经过硬处理后，细砂体的脱水特性有了明显改善。这为矿业界应用磁化学理论解决全尾砂充填体脱水难题提供了一个新的方法。     

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。     

某铁矿全尾砂胶结充填材料配比试验研究（增刊）

安徽某铁矿是国内一座设计采选能力450万t/a的大型铁矿山,主要采用阶段空场嗣后充填采矿法,设计充填能力为100m₃/h。本文介绍了该铁矿全尾砂胶结充填砂浆配合比实验研究过程,从全尾砂充填料的物理化学性能入手,对充填料浆的扩散度、坍落度和充填试块7d、28d和60d的单轴抗压强度等进行试验,获得了充填材料的配比与其流变性能和抗压强度的关系,有效评价了充填材料特性对充填体质量的影响,为矿山提供了符合采矿工艺要求的充填物料配比参数。     

全尾砂结构流体胶结充填的理论与实践

随着对矿产资源不可再生性的认识加深及环境保护要求的日趋严格,全尾砂充填在金属矿山的应用越来越普遍。论述了国内外全尾砂充填现状,提出了全尾砂结构流体充填方法。在实验室试验的基础上,进行了全尾砂结构流体流变参数的测定及输送性能的理论分析计算。结合矿山充填实践,介绍了该种充填方式的工艺流程及其应用效果。     

某矿全尾砂胶结充填物料性能研究

某矿现有分级尾砂充填系统效率低、尾砂供应不足、工艺复杂。对该矿全尾砂作为充填骨料的可行性进行研究,配制浓度为66%、68%、70%和72%,灰砂比为1∶4、1∶8、1∶12的全尾砂胶结充填物料,并检测物料的沉降、渗透、凝结、强度等性能。检测表明,全尾矿孔隙率为39.71%,自然安息角为40°,平均粒径为0.049 7 mm,尾砂较细。试验结果表明,料浆的沉降作用产生的泌水率为6.39%~23.76%,浓度提高幅度为1.81%~8.77%,渗透速度为0.25~0.36 cm/h;灰砂比1∶4时,充填料浆终凝时间为26.2~23.9 h;灰砂比1∶8时,终凝时间41.4~40 h,初终凝时间差不超过2 h;各组胶结料浆塌落度为24.9~26.8 cm,流动性较好。各组试样28 d强度在0.38~1.9 MPa,且浓度、水泥量与强度呈正相关的关系。结合矿山采矿方法对凝结时间、强度等的要求,推荐配比为灰砂比1∶8,浓度70%~72%。研究成果可为同类矿山全尾砂胶结充填物力学性能的确定提供参考。     

会宝岭铁矿全尾砂废石复合充填体沉降试验

全尾砂废石复合充填体沉降是一个复杂的非牛顿流体与固体混合物的连续介质力学加载过程,难以通过经验估算或理论推导获得其沉降规律。为研究会宝岭铁矿全尾砂-废石复合充填体沉降问题,通过相似模型试验的方法,对不同比例（高度）全尾砂、废石组成的复合充填进行室内试验模拟。结果分析表明：复合充填体中废石所占比例与其总沉降量呈递减函数关系;复合充填体总沉降量与时间的拟合关系为递减对数关系,且拟合曲线在15 d时斜率明显减小,故在15 d后复合充填体沉降量趋于稳定,可进行顶板胶结作业;比较不同废石比例的复合充填体沉降稳定所需时间,1/2废石比例的复合充填体沉降稳定最快。     

西藏甲玛铜矿全尾砂膏体充填料浆流变特性研究

西藏甲玛铜矿膏体充填料浆输送流量大,要求充填料浆具有良好的输送性能。通过对甲玛铜矿尾砂物化性质的研究以及对膏体充填料浆流变性能的测定,揭示了灰砂比、粉煤灰添加量、质量浓度3个因素对料浆流变性能的影响。得出实验结论:尾砂的密度为2.43 t/m3、松散容重为16.24 k N/m3、密实容重为19.43 k N/m3;尾砂粒度级配良好、化学性质稳定、沉降特性良好。在灰砂比、粉煤灰添加量、质量浓度3因素中,质量浓度为影响膏体充填料浆流变性能的主要因素。膏体充填料浆的屈服应力和黏度随质量浓度的增加而急剧上升,随灰砂比的增加而缓慢上升,受粉煤灰添加量的影响较小。     

铜矿全尾砂新型胶凝材料试验

针对铜矿全尾砂含泥量高、颗粒细的特点,试验制备出一种通过复合激活剂激活工业废料的新型胶凝材料。充填体强度测试结果表明,充填料浆总浓度为65%时,新型胶凝材料胶砂比1∶6充填体28 d强度是水泥胶砂比1∶3充填体的1.44倍,高达3.9 MPa,新型胶凝材料胶砂比1∶8 充填体28 d强度为2.5 MPa,接近水泥胶砂比1∶3充填体强度2.7 MPa,满足矿山要求;充填料浆的沉降试验和坍落度试验结果表明,新型胶凝材料充填料浆保水性能好,流动性能满足矿山充填输送要求。新型胶凝材料具有较好的市场推广价值。     

全尾砂膏体充填粉煤灰活性效应研究

为降低膏体充填成本,提高粉煤灰利用率,以粉煤灰替代部分水泥作为膏体胶凝剂。通过化学方法激发粉煤灰活性,设计了激发剂选型实验和优化配比实验,研究了化学激发下掺粉煤灰膏体强度的变化规律,旨在解决掺粉煤灰膏体早期强度低的问题。结果表明:三乙醇胺、NaOH、CaO能有效提高粉煤灰活性,而Ca(OH)2、Na_2SO_4、CaSO_4·2H_2O和CaCl_2对粉煤灰活性激发效果不明显。不同龄期三乙醇胺的最佳掺量一致,为粉煤灰质量的1.2%;Na OH激发时掺粉煤灰膏体不同龄期的强度随其掺量增加不断提高,掺量超过3%时,强度增长速度逐渐降低;不同龄期的CaO最佳掺量不一致,3 d最佳掺量为4%、7 d为2%、14 d和28 d为6%,CaO激发膏体后期强度不显著。     

全尾砂絮凝沉降试验及其工程应用

充填料浆制备是膏体充填采矿方法的重要组成部分,而尾砂高效浓缩是膏体充填的核心。由于全尾砂粒径很细,尾砂沉降浓缩也变得十分困难,因此,在尾砂料浆中加入絮凝剂是提高沉降浓缩速率的有效手段。由于室内试验环境和条件与地下采场存在很大不同,为了揭示新城金矿全尾砂絮凝沉降特性,不仅开展了全尾砂静态絮凝沉降室内试验,以沉降速度、底流浓度为评价指标,得到了最优的絮凝剂选型、单耗和砂浆浓度参数,确定了上述参数对于尾砂料浆沉降效率的影响规律,还在地下采场进行了现场工业试验对比分析,以验证加入该组合参数絮凝剂后的实际应用效果。室内试验结果表明:料浆底流浓度随着料浆稀释浓度的增加先增加后减小,而在絮凝剂单耗低于22.5 g/t时变化不大,因此选定絮凝剂型号为ZYJ、絮凝剂添加量为20 g/t、矿浆稀释浓度为9.75%时,室内尾砂料浆的絮凝沉降效果最佳。现场对比试验表明:采用该最佳试验参数组合后,充填溢流水中悬浮物质量浓度由5.32%~8.26%降低到1.15%~2.13%,充填体强度增加了13%,且整体分布更加均质,充填效果和充填质量均有明显改善。     

全尾砂戈壁集料膏体凝结性与流动性研究

以某矿戈壁集料为粗骨料的充填膏体为试验料浆,采用正交设计法设计试验方案,研究质量浓度、灰砂比、尾砂与戈壁集料比及泵送剂添加量对抗压强度和塌落度的影响规律。对试验结果运用极差分析和多元回归分析方法分析。结果表明：灰砂比对膏体抗压强度的影响最大,各因素对塌落度的影响基本相当。根据矿山强度要求,假底充填配比应为：浓度77%~78%,尾砂与戈壁集料比2.5~3.5,灰砂比0.16~0.17,泵送剂添加量为1.5%~2.0%;打顶充填配比为：浓度77%~78%,尾砂与戈壁集料比3~4,灰砂比0.09~0.11,泵送剂添加量为1.5%~2.0%。     

玲珑金矿全尾砂絮凝沉降特性试验

目前全尾砂胶凝充填是金属矿山充填采矿法的发展方向，全尾砂浓缩沉降是实现矿山连续高效充填的技术关键。以山东玲珑金矿全尾砂和5种絮凝剂为原料，开展了全尾砂静态絮凝沉降试验，采用控制单一变量试验方法，以沉降速度和沉降底流浓度为参考指标，对絮凝剂各参数对絮凝沉降的影响进行了研究。结果表明：阴离子型絮凝剂（分子量为1 200万）絮凝效果最佳，尾砂沉降速度最快；当絮凝剂溶液浓度为0.2%，单耗为75 g/t时，沉降效果最佳，继续增大絮凝剂溶液浓度和单耗，会导致絮凝剂和全尾砂溶液黏度增大，沉降速率和底流浓度减小。在上述分析的基础上，建立了絮凝沉降全过程力学模型，将沉降全过程分为3个阶段，并分别进行了力学分析，得出了沉降全过程理论曲线，供相关研究参考。