大流量全尾砂膏体料浆管道输送参数计算与分析

在全尾砂膏体料浆管道输送技术中,合理输送管道参数的确定是确保其安全、可靠输送的核心。本 项目以某大型铜矿山为研究对象,设计采用全尾砂膏体料浆管道输送;针对其输送流量大、管道输送阻力大等技术 难题,以尾矿基础参数测试结果为基础,开展了全尾砂膏体料浆高效浓缩试验及料浆流变试验,根据试验结果推荐 输送浓度为 60%~65%;同时按照刘德忠公式及管道复合流态摩阻损失数学计算模型,计算分析了全尾砂膏体料浆 管道输送临界流速与摩阻损失等关键工艺技术参数;最终根据矿山生产参数,确定了管道输送方案及参数,即在日 生产尾矿量为 58 000 （t 干量）条件下,推荐全尾砂膏体料浆输送最佳浓度为 60%~65%,推荐采用单条管线输送,输 送工作流速为 1.85~2.12 m/s,对应输送管径为 650 mm。     

全尾砂沉降浓缩试验研究

尾砂高效沉降浓缩是全尾砂高浓度充填的核心,随着选矿工艺的改进,尾砂的粒径越来越细小,导致尾砂沉降浓缩愈发困难,而在尾砂浆中加入絮凝剂能够极大地提高尾砂沉降浓缩的效率。针对国内某矿山尾砂颗粒细小、沉降浓缩困难的问题,通过开展沉降浓缩试验,以固体通量和底流浓度作为评价指标,得到沉降浓缩效率最佳的絮凝剂型号、给料浓度和絮凝剂添加量,并研究了给料浓度和絮凝剂添加量对尾砂沉降效率的影响规律。结果表明：最佳絮凝剂型号为HJ70010,最佳给料浓度范围为10%~12%,最佳絮凝剂添加量范围为10~15 g/t;当给料浓度为12%、絮凝剂添加量为15 g/t时,底流浓度达到64.4%,沉降速度为26.2 m/h,固体通量为3.43 t/（h?m²）;随着给料浓度的增加,固体通量呈现先增大后减小的抛物线状变化规律,底流浓度先增大后逐渐趋于稳定;随着絮凝剂添加量的增加,固体通量先增大后趋于稳定,底流浓度呈现先增大后减小的抛物线状变化规律。     

“十三五”期间非煤矿山安全生产情况及未来对策

非煤矿山的开采是我国的基础产业,同时也是经济发展的重要支柱,在许多新兴产业发展中扮演着越来越重要的角色。随着矿产资源开发强度的不断加大,非煤矿山行业也产生了较多典型的安全生产事故,为探讨我国非煤矿山安全存在的主要问题,本文搜集了我国“十三五”期间（2016—2020年）非煤矿山安全生产数据,分别从事故发生区域、事故类型、事故发生时间、开采方式、矿种类型、所属行业等方面进行了分析,得出以下结论：（1）我国非煤矿山中小型矿山以40%左右的产能、酿成了超过90%的事故,安全生产基础总体薄弱;（2）如内蒙古、湖南、广西等重点区域安全成产形势仍严峻;（3）地下矿山的事故起数和死亡人数均占非煤矿山事故总量的50%以上,以冒顶坍塌为主的10类事故死亡人数较大。导致这种情况的主要原因是我国非煤矿山企业安全管理能力仍然较弱、非煤矿山安全生产监管监察能力仍需提升、我国非煤矿山智能化建设仍处于初级阶段,事故重灾区机械化、自动化、智能化建设程度总体较低。只有进一步推进非煤矿山企业及监管监察部门装备设备的智能化水平的提升,从矿山全生命周期中的各个生产流程及环节进行改造升级,才能实现“十四五”时期安全生产质量的进一步提升。     

某新型矿用胶结剂对尾砂胶结充填体强度的影响研究

某铁矿采用空场嗣后胶结充填采矿法开采厚大矿体,为控制充填水泥用量以降低充填成本,选用了一种原料来源广、成本低的新型矿用胶凝材料。为对比分析该矿用胶凝材料与原用水泥对充填体强度影响,首先测试了充填尾砂、充填用水的基本物理化学性质,对比了该新型胶凝材料、原矿用水泥PC 32.5标准水泥的物理力学性质,并利用该新型胶凝材料和原矿用水泥与充填尾砂进行了配比试验,测试了不同砂灰比(4、6、8、10、12)、充填料浆浓度(66%、68%、70%、72%、75%)和养护龄期(7、28、60 d)条件下胶结充填体的单轴抗压强度,确定了该低成本的胶凝材料可完全替代原矿用水泥获得同等的充填体强度。此外,利用扫描电镜(SEM)分析了不同配比参数胶结充填体的微观结构,从水化产物的微观组成方面解释了该新型矿用胶凝材料的适用性。     

高硫尾砂充填体强度变化规律实验研究

国内某铜矿尾砂含硫偏高,为论证该矿山能否采用尾砂胶结充填,通过尾砂充填配比实验研究高硫尾砂充填体强度变化规律。结果表明：高硫尾砂充填体在不密闭条件下养护,随龄期的增长逐渐开裂,强度先增加后逐渐减小;在密闭环境下养护,充填体未出现开裂现象,强度随龄期的增长逐渐增加至相对稳定。在不密闭条件下养护,充填体前期强度随料浆质量浓度和灰砂比的变化呈规律性增加或减小,后期强度随灰砂比或质量浓度的变化无明显规律;扫描电镜分析显示高硫尾砂充填体开裂主要是因充填体内含有大量的钙矾石和石膏等膨胀性物质。     

矿山胶结充填料浆离析程度检测与评价方法研究

以直径为100 mm、高度300 mm的圆柱试模为标准模型,以矿山充填常用砂灰比4、6、8、10为标准配比制作充填体试样,固结后在试样不同部位取样,并检测该部位充填体中水泥含量,通过对比不同部位充填体中砂灰比与设计砂灰比的差异来评价充填料浆离析程度。在上述试验的基础上提出了充填料浆离析程度评价指标离析度ε,并通过大量试验数据将矿山充填料浆离析程度划分为5个级别。充填料浆离析程度定量表征方法及指标的提出,对矿山充填质量评价与管理具有重要意义。     

尾砂胶结充填体的水泥含量测定试验研究

矿山充填普遍存在充填料浆离析,导致采场充填体均匀性差和充填体强度降低等问题,目前关于充填料浆离析的研究大都局限在定性描述,尚无定量评价方法,主要原因是还无法准确测定尾砂胶结充填体中水泥的含量。为此,通过试验研究系统分析了充填体龄期和充填料浆质量浓度对EDTA滴定法的影响,论证了EDTA滴定法测尾砂胶结充填体水泥含量的有效性,探索出一种新的充填料浆离析和充填体不均性定量评价方法,提出了矿山原位采场充填质量评估的指标。     

全尾砂絮凝沉降规律研究

通过试验,研究了某铜矿的细粒级全尾砂沉降特性,寻求不同尾砂浆浓度下最合适的絮凝剂添加量;工业试验中立式砂仓仓顶溢流水符合回水要求,砂仓实现连续放砂,相关参数达到技术要求。研究成果为矿山在细粒级全尾砂充填系统中,不经过浓密机,直接由立式砂仓进行重力、絮凝浓缩提供参考。     

纤维增强膏体充填材料的宏细观试验

为了提高膏体充填体的稳定性,在膏体充填材料中加入纤维以改善其脆性.采用宏细观试验方法研究了聚丙烯纤维增强膏体充填材料的破坏行为.从宏观上,通过一系列单轴压缩试验定量研究了纤维掺量对膏体充填材料力学性能影响.采用X射线CT多层切片扫描技术分析了纤维对膏体充填体试件细观结构的影响.研究结果表明:水泥掺量为10%时,纤维使膏体充填材料的峰值强度略有增加,纤维可大幅度提高其韧度和峰值强度点的应变;纤维能阻止试件中裂缝的扩展和延伸,使裂缝细化、分散,进而使试件在破坏前可形成更大体积的裂缝,这些裂缝在形成过程中可吸收更多的能量,从而提高膏体充填材料的韧性.