冬瓜山铜矿充填技术的发展与应用实践

针对冬瓜山铜矿尾砂粒度极细,黏性大、含硫高以及高应力、高温、高硫的充填环境,通过科研攻关,实行了全尾砂高浓度连续充填,并创新性地提出了“边壁流”概念,实现了废石不出坑。不但可以节约废石的提升运输费用、减少掘进进度受提升系统的影响、增加提升系统提升矿石能力,还可减少地表废石堆放,节约征地费用,节约充填成本。分析了尾矿特性对料浆浓度和胶结体强度的影响,介绍了絮凝剂的制备技术及要点、立式砂仓溢流澄清关键技术,总结了全尾矿高质量、连续充填的关键技术（料浆“进出平衡”、“边壁流”和充填自动化）,并指出了充填中存在的问题及改进方向。     

极细粒级尾砂絮凝沉降规律试验研究

在尾砂充填系统中,细粒级尾砂沉降速率慢、沉降后的底流浓度低,在砂仓中很难靠自然沉降获得理想的底流浓度,制约了尾砂充填的用料范围。为了实现全尾砂充填,减少砂仓中细粒级尾砂的溢流跑浑,本文采用聚丙烯酰胺(PAM)絮凝剂,针对极细颗粒细尾砂在立式砂仓中的沉降规律进行了实验研究,并建立了沉降相关参数的数学模型,得到了细粒级尾砂沉降规律。结果表明：在不添加絮凝剂条件下,浆液浓度与沉降速率基本呈线性规律,当添加絮凝剂之后,沉降速率与絮凝剂添加量的关系表现为非线性凸曲线,浆液浓度越高曲线越凸。对于特定的充填料浆浓度,在最佳絮凝剂添加量之前,沉降速率随着絮凝剂添加量增大而加快,当絮凝剂添加量超过该最佳添加量,絮凝沉降速率随絮凝剂添加量增大而减小。     

极细粒级尾砂膏体充填试验研究

对大尹格庄金矿的尾砂进行了室内试验,测试了尾砂的粒径组成,研究了极细粒尾砂的沉降规律,测试了极细粒尾砂充填料浆的流变特性和充填试块单轴抗压强度。试验结果表明:极细粒尾砂中粒径小于38.5μm的占比为96.67%,自然沉降速度较慢,需要添加絮凝剂辅助沉降;膏体料浆可输送临界浓度为54%～56%,水力坡度为0.35MPa/100m;选用灰砂比(1∶3)～(1∶6)、质量浓度54%～56%的胶结充填料浆,养护7d的充填体其强度能满足生产需要。     

冬瓜山铜矿全尾砂快速沉降与高浓度输送研究

极细粒级全尾砂的快速沉降和高浓度放砂及输送是国内外矿山充填中面临的主要问题,它是制约高浓度全尾砂胶结充填的技术难点.针对存在的问题,通过相关技术研究,比较系统地测定和分析了冬瓜山铜矿选厂所排全尾砂的快速沉降和水泥一全尾砂充填料浆在不同条件下的输送特性,将其研究成果应用于生产,使生产成本降低,全尾砂快速沉降与高浓度输送得以实现,各项相关技术指标均达到国际先进水平.     

细粒级尾砂絮凝沉降性能的研究

细粒级尾砂絮凝沉降性能是全尾砂充填应用中的核心问题之一。本文通过实验研究,找出了影响细颗粒尾砂絮凝沉降的因素。文章详细论述了浓度与沉降速度的关系、絮凝剂投入量对沉降速度的影响以及絮凝剂用量同沉降充填体含水率的关系等方面的问题。     

细粒级尾砂高浓度胶结充填试验研究与工业应用

以某金矿细粒级尾砂高浓度胶结充填为研究背景,通过试验对比分析了料浆浓度和灰砂比对充填体性能和料浆流动性的影响.结果表明:料浆浓度和灰砂比的增加,能显著提高充填体强度;料浆浓度的提高以及灰砂比的降低,均能够提高料浆的流变参数(屈服应力和塑性黏度),使得料浆流动性降低.为提高计量精度和料浆搅拌效果,提出间歇制备连续充填工艺...     

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.     

立式砂仓连续高浓度稳定放砂工作模式最佳储砂高度研究

针对传统立式砂仓工作模式充填效率慢,放砂浓度低且不稳定的问题,提出一种连续高浓度稳定放砂的工作模式,储砂高度的保持是此工作模式的关键。本文先通过离心试验探究了底流浓度随储砂高度变化的函数关系,再通过静态沉降试验得到进料参数,以流体力学软件对立式砂仓储砂过程进行模拟分析,验证其函数关系的可行性,并运用动网格技术对不同储砂高度放砂过程的放砂浓度、溢流浓度和砂面高度变化进行模拟监测,综合探究最佳储砂高度,为立式砂仓连续放砂的研究提供重要参考。结果表明：数值模拟计算值与函数关系计算值没有显著性差异,底流浓度随储砂高度变化的函数关系是可行的;11.8m为立式砂仓连续高浓度稳定放砂的最佳储砂高度。     

极细全尾砂胶结充填参数优化的试验研究

针对极细全尾砂胶结充填的充填体强度低、胶凝材料消耗量大等问题,以某矿山为实例,通过细粒全尾砂性能评价、自然沉降试验、塌落度试验、配比强度试验和自流输送试验及计算和分析,获得了最佳的充填技术参数.试验结果表明:全尾砂浆沉降24 h后其最大浓度为73.4％,仅靠自然沉降无法满足矿山连续充填作业的要求.当全尾砂浓度为78％以...     

细粒级全尾砂膏体充填材料性能调控研究

针对传统胶凝材料在细粒级全尾砂膏体充填中存在的充填成本高、充填效果差等问题,研究新型胶 结媒介作用下细粒级全尾砂膏体充填材料性能的变化规律。试验结果表明：在新型胶结媒介体系下,尾砂越细,相 同条件下膏体充填材料抗压强度越高;细尾砂膏体充填材料在料浆浓度高的情况下,不同灰砂比下抗压强度几乎 相同;全尾砂中 Al2O3和 SiO2含量越高,相同条件下膏体充填材料抗压强度越高;新型胶结媒介用量的变化对膏体 充填材料抗压强度影响很小;新型胶结媒介作用下颗粒表面生成针状物质彼此搭接,使膏体充填材料结构密实,产 生强度,生成物为钙矾石和含硅化合物。     

矿山特大型采空区全尾砂充填封闭工程实践

为了解决采空区安全隐患，同时为矿山生产中大量的尾砂寻找堆存场地，经充分论证，利用全尾砂对采空区进行充填处理.井下采空区的封闭是实施全尾砂充填的必要条件之一，本文简述了井下采空区全尾砂充填封闭工程封闭墙位置的选择、墙体结构型式与厚度的确定及施工过程和实施效果等。     

立式砂仓尾砂浆液絮凝沉降试验研究

针对不同供砂浓度的尾砂浆液, 分别选用相对分子质量为2 000万、1 540万和1 200万的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)作絮凝剂, 再配以一定量的无机絮凝剂(FeCl₃), 进行了立式砂仓尾砂浆液絮凝沉降试验。研究了立式砂仓的尾砂沉降规律, 确定了立式砂仓合理的供砂浓度为20%, 最佳絮凝剂相对分子质量为1 540万, 掺入量为100 g/t, 适宜的料浆pH值约为9。研究结论为立式砂仓全尾砂沉降澄清脱水连续充填工艺改造提供了设计依据。     

铜山铜矿尾砂胶结充填试验研究

针对铜山铜矿可利用的充填材料，通过正交试验和线性回归，分析影响充填体强度的因素及其数学关系式。结果表明，铜山铜矿分级尾砂和江砂可以作为充填骨料与425#普通硅酸盐水泥进行胶结充填。影响充填体抗压强度的因素有充填砂浆浓度、料灰比、江砂尾砂比及尾砂含硫量。其中砂浆浓度及料灰比对充填体各龄期强度都有影响，而尾砂含硫量对充填体90d抗压强度有显著影响。砂浆浓度≥70％，料灰比≤8：1，尾砂含硫量≤5．14％，则尾胶试块抗压强度≥1．61MPa。     

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。     

基于H-B指数的谦比希铜矿全尾砂浆临界浓度确定

基于H-B流变模型预测谦比希铜矿全尾砂浆重力脱水极限浓度。利用桨式转子流变仪检测不同浓度浆体流变曲线,然后采用H-B模型回归浆体流变参数,最后分析得到流动指数n=1时的浆体浓度为极限浓度。结果表明,流动指数n值随浓度增大而单调减小;浓度为69%、70%左右时,n值最接近1,n=1时的回归浓度为69.11%;全尾砂浆脱水的工业预测值最大约为69%。     

焦家金矿全尾砂充填体三轴试验研究

充填采矿法可有效解护采矿生产过程中尾矿库塌陷和环境污染等问题,充填材料主要以水泥作为胶结剂,但普通水泥充填体强度低、充填成本高。鉴于此,以焦家金矿全尾砂为研究对象开展充填体常规三轴试验,以水泥作为对照,对比分析矿渣基胶结剂在不同龄期(3、7、14、28 d)和不同围压(0、50、100、300、500 kPa)下的力学特性。结果表明,矿渣基充填体可有效提升充填体早期强度,其不同龄期的抗压强度均大于水泥充填体。龄期的增加促使充填体从塑性向脆性的转化,围压的增加促使充填体从脆性向塑性的转化。Mogi-Coulomb强度准则比Mohr-Coulomb强度准则更适用于评估焦家金矿全尾砂充填体力学特性随着围压的增加,充填体的破坏特征从张拉破坏到剪切破坏,破坏裂纹分布密度减小;龄期对充填体破坏模式影响不大。试验结果表明矿渣基可解决充填体强度低、固体废弃物堆存等问题,有利于矿山企业可持续发展。     

玲南金矿尾砂充填系统改造

针对玲南金矿原有分级尾砂非胶结充填系统存在的问题, 采用全尾砂结构流胶结充填工艺, 对原有系统进行改造, 充填参数为: 充填浓度69％±1%, 充填流量180 m³/h, 充填能力70万立方米/年, 充填料浆进入采场后基本无析水, 改善了矿山的开采环境和安全条件, 提高了资源回收率。     

铁矿全尾砂新型充填胶凝材料的开发及应用研究

全尾砂充填法采矿是未来铁矿石开采的发展趋势,降低采矿成本是铁矿充填法采矿的必由之路。以水淬渣粉作为主要原料,采用碱和盐复合激发剂激发,获得了一种全尾砂新型充填胶凝材料-矿山尾砂固结粉（简称矿尾粉,代号为KWF）。与水泥材料相比,矿尾粉成本低、强度高,对含泥量高的全尾砂充填料优势更显著。采用矿尾粉替代水泥用于铁矿充填法采矿,不仅能够降低充填采矿成本,而且还能够实现固体废弃物资源化利用,从而保护环境和无废开采。矿尾粉新型充填胶凝材料已在唐龙新型建材有限公司工业化生产,在东凯矿业公司铁矿山应用,获得了显著的经济效益和社会效益;为在建设中的司家营地区大型贫铁矿充填法采矿奠定了基础。     

分级尾砂胶结充填在武山铜矿的应用

本文全面系统的介绍了分级尾砂胶结充填工艺在武山铜矿的应用,及胶结充填系统在运行时发生的一列问题的解决方法。     

立式砂仓浓缩浮选尾泥浆试验研究

通过静态、动态以及工业试验, 研究了复配絮凝剂Xn 处理成份复杂、浓度波动大、粒度极细的浮选尾泥浆的效果。在Xn 用量仅为5 mg/L 情况下, 尾泥浆在立式砂仓中浓缩沉降, 溢流水符合国家排放标准并可完全回收利用, 砂仓底流连续放砂浓度达到56 %以上, 满足后续充填作业要求。该工艺为矿山实现无尾排放创造了条件。