基于高强度、低损耗的充填用搅拌机研制与应用

高效率、高速度搅拌机是制备高浓度充填用料浆的最重要的设备。针对传统的矿山井下充填用高速搅拌机设备磨损快、制料不均、密封效果差、漏浆等难题,研制了一种新型的GSJ80型充填用高速搅拌机。该搅拌机通过搅拌轴带动耐磨片和转子的高速旋转,对高浓度全尾砂胶结充填料浆实施强力的碰撞、剪切、混合后能制备出混合均匀、流动性良好、输送阻力小的料浆,极大地提高了充填效果。同时该设备具有拆装、检修方便、耐磨性好、使用寿命长、密封性好、不易漏浆的特点。设备在天长市天兴矿业有限公司应用,通过搅拌参数测试,取得了较好的效果,具有广泛的推广前景。     

大冶铁矿西部矿体全尾砂胶结充填技术的探讨

介绍了大冶铁矿西部矿体充填工艺,采用旋流器串联卧式螺旋卸料离心机对全尾砂浓缩脱水,高浓缩尾砂经卧式砂仓进入双轴卧式搅拌机、高速活化搅拌机两段连续搅拌制备充填料浆的方案,为全尾砂胶结充填的成功应用提供了技术保障,对类似矿山充填系统有一定的借鉴作用。     

铅锌尾矿新型胶凝材料的制备与性能

针对铅锌尾矿浓度低、含水量高、尾砂含泥质量分数高、粒度低的特点,通过研究充填体作用机理,试验制备出一种通过激活剂激活水淬渣的新型胶凝材料。通过对不同浓度不同养护龄期新型充填料的强度测试和化学机理探究,试验研究结果表明:新型充填料在不同浓度下,早期强度略高于水泥胶结料,后期强度大于水泥胶结料,且流动性好,用量少,成本低,满足矿山要求。     

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     

泡沫剂对充填胶结材料强度和流变特性的影响

矿渣尾砂复合充填胶结材料是一种新型的胶结材料,该材料充填体与水泥充填体相比具有强度高、无污染和成本低的特点。通过强度和流变实验对加入泡沫剂的新型尾砂充填胶结材料砂浆进行分析,发现泡沫剂的适当加入不仅不降低胶结材料的强度,反而增加了料浆的均匀性,相同条件下降低了胶结材料用量,改善了料浆的流动性。     

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。     

会宝岭铁矿全尾砂胶结充填最优配比试验研究

会宝岭铁矿拟采用全尾砂骨料和水泥胶凝剂进行嗣后充填,对料浆流动性及充填体强度开展全尾砂胶结充填料配比试验。采用回归正交组合设计方法对全尾砂料浆的坍落度、充填体养护28天和90天的强度性能进行了研究。结果表明:料浆浓度在70%~75%时可泵性较好;充填体养护28天和90天的抗压强度、弹性模量、内聚力随着料浆重量浓度、水泥用量的增加有增大的趋势;强度性能回归分析得出充填浓度75%、水泥用量10.5%的情况下,全尾砂胶结充填体达到满足该矿生产需要的最佳强度性能。     

早强剂对全尾砂胶结充填材料强度发展的影响

本文对水泥工业中常用的早强剂在全尾砂胶结充填材料中的作用进行了试验研究。结果表明 ,Na2 SO4、Na2 CO3、CaCl2 、NaOH在全尾砂胶结充填材料中都没明显的早强作用 ;NaOH对全尾砂胶结充填料有塑化作用。     

高浓度全尾砂胶结充填新工艺

在凡口铅锌矿采用的尾砂充填或尾砂胶结充填采矿法中,由于充填骨米为分级后的粗粒级尾砂,其产率和利用率低,致使充填料严重不足,加之传统尾砂充填混合料浆的离析和水泥流失现象严重,因此,必须寻求解决这些问题的新途径,而开展高浓度全粒级尾砂胶结充填新工艺及其装备的研究正是为了这一目的。本文系统地介绍了这一新工艺的流程和工业试验情况,并对充填质量和经济效益进行了分析与评价。     

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。     

减水剂对充填料浆强度和流动性的影响

为了提高全尾砂胶结充填料的强度流动性，在其中分别添加ＹＪ－２型和ＦＤＮ高效型两种减水剂进行对比试验，并对试验结果进行了分析。指出，加入适量的ＹＪ－２型减水剂，对全尾砂胶结充填料的２８天强度和流动性均有改善。     

垂直分条全尾砂高水固化充填采矿法的应用

某金矿根据其开采技术条件，采用垂直分条全尾砂高水固化充填采矿法进行深部矿体开采，取得了较好的效果。     

金属矿山全尾砂单管输送胶固充填新工艺研究

本文叙述了一种金属矿山全尾单管输送胶固充填新工艺.该工艺用全水胶固材料作固化剂,全尾砂作骨料;浓度60%～70%的充填料浆单管路自流输送到井下采场;料浆静置40分钟后初凝,不脱水便可凝结为固态充填体,12小时后可承载.该新工艺解决了胶结充填中高浓度料浆输送困难、中浓度料浆需脱水等难题,且工艺简单,效益好,有推广应用价值.     

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。     

思山岭铁矿超细全尾砂固结粉充填胶凝材料研究

为了降低思山岭铁矿充填采矿成本,针对矿山超细全尾砂,利用本溪地区矿渣、脱硫石膏等固体废弃物,开展了嗣后充填采矿法所要求的低成本固结粉充填胶凝材料研究。首先设计3因素3水平盐基和碱基激发剂胶凝材料正交试验,获得了充填体3 d强度的固结粉激发剂优化配方为水泥熟料9%、脱硫石膏4%、工业芒硝1%。采用极差分析得到了充填体7 d和14 d强度影响因素权重从大到小排序为：水泥熟料,工业芒硝,脱硫石膏。然后建立BP神经网络模型进行激发剂不同配比的胶结体强度预测,模型预测得到的充填体强度最大相对误差为4.83%,满足训练精度要求。并采用二次多项式拟合,由此获得了适用于超细全尾砂固结粉充填胶凝材料优化配方。固结粉7 d充填体强度优化配方为水泥熟料5.88%、脱硫石膏9.31%、芒硝0%,充填体强度达到2.40 MPa;14 d充填体强度优化配方为水泥熟料5.99%、脱硫石膏9.63%、芒硝0.40%,强度达到3.12 MPa。验证试验结果表明,固结粉胶凝材料充填体14 d强度是胶固粉的1.48倍,而固结粉胶凝材料成本较之降低23%。     

特大型铁矿全尾砂胶结充填试验

影响胶结充填体强度的因素主要有料浆浓度、灰砂比、养护时间等。不同灰砂比的胶结充填体具有不同的物理力学特性,灰砂比大、水泥含量过高,胶结充填体有较好的承载和自稳能力,但对于特大型铁矿采场中的大体积充填体而言,会大幅度提高充填成本。因此,在大孤山选厂全尾砂特性试验研究的基础上,进行了系统的全尾砂胶结充填试验,确定了合理的料浆浓度和灰砂比等参数,为制定特大型铁矿充填采矿方案提供科学的依据。     

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。     

某金矿全尾膏体充填与排放联合处置技术

针对国内某金矿原分级尾砂胶结充填存在的采场充填料浓度低、水泥耗量高以及尾矿库库容不足等诸多问题,对充填系统进行优化改造,提出了一种基于深锥浓密机的全尾膏体充填和堆存联合处置方案。改造后的充填系统运行过程中,选厂全尾砂经泵站打入深锥浓密机。需要充填时,深锥底流经两段卧式搅拌机与水泥混合,制备出膏体自流或泵送至采场。不需要充填时,底流由柱塞泵泵送至尾矿库进行膏体堆存。通过计算和实践证明：改造后的方案可节约充填成本1 399万元/a,节约尾矿排放成本1 040万元/a;尾矿排放浓度由35%提高至68%以上,增加了尾矿的堆积角,提高了尾矿库服务年限。全尾膏体充填和堆存联合处置方案可以很好地同时解决采空区充填和尾矿堆存2个难题,具有巨大的经济和社会效益,符合“绿色矿山”的建设理念。