全尾砂动态浓密沉降规律研究

为考察全尾砂动态浓密沉降特性规律,采用自制小型连续浓密机模拟动态沉降过程,以底流浓度为评价指标,控制单因素变量获得泥层高度、搅拌速度和料浆停留时间对评价指标的影响规律,以膏体定义体系确定最佳底流浓度范围为70.90%~72.55%。结果表明,底流浓度与泥层高度和料浆停留时间呈正相关关系,并随着搅拌速度的增快先升高再下降且存在最大底流浓度。另外发现在尾矿颗粒压密过程中存在反应加速区、反应缓冲区和反应完成区,现场提供料浆浓度为30%、设置搅拌速度为0.3rpm且料浆停留时间不得少于8h时可以得到最佳底流浓度。     

硫化钠对某铅锌矿充填膏体凝结性能的影响

某铅锌矿全尾砂膏体充填料浆水化凝结迟缓,严重影响充填作业进程;同时粗骨料充填浆体容易出现骨料下沉而导致的浆体离析现象,严重影响充填浆体的质量。通过建立骨料在浆体中的力学模型,研究硫化钠掺入某铅锌矿全尾砂膏体料浆后对其水化凝结性能的影响。先将硝酸锌按照不同的比例掺入全尾砂膏体混合料浆,经过试验发现全尾砂中的锌离子对料浆的凝结起到了延缓作用。在此基础上,通过掺入不同比例的硫化钠配制膏体料浆,观察到硫化钠对料浆具有促凝的效果,并且随着硫化钠添加量的增加,膏体料浆初凝时间近似地呈线性递减规律。同样硫化钠的加入增加了膏体凝结后试块的7、14、28 d强度,得到膏体凝结试块最大强度下硫化钠的添加量范围为1%～1.5%。分析得出：硫化钠中的硫离子结合了料浆中大量的锌离子形成硫化锌沉淀,硫离子水解创造的碱性料浆环境共同促进了膏体的水化和凝结进程。     

基于全面试验的钒铁矿开采充填材料配比优化研究

为确保安全开采、控制地压、提高矿石回收率,降低因采空区不稳固带来的安全隐患,在某钒铁矿实施充填采矿法。对该矿充填材料物理力学参数、粒级级配、充填配比、充填材料进行了深入试验和理论研究,并运用MATLAB建立相应的回归模型,根据模型运用LINGO进行参数优化,确定该矿山充填材料最优配比,以达到既满足充填体强度、保证矿山充填安全、高效的运作又把成本降到最低,给矿山带来最大效益。     

新型胶凝材料对充填体强度的影响

为使充填体达到所需强度,采用胶固粉代替水泥作为胶凝材料,以克服传统水泥在充填过程中表现出的早期强度低、成本高等缺点。利用吉林某铁矿的全尾砂进行了一系列的充填配合比试验。试验分别采用水泥及胶固粉单独作为充填胶凝材料,改变其掺量,并测量充填体的28 d单轴抗压强度。试验结果表明:采用胶固粉代替水泥作为充填胶凝材料可使充填体的28 d单轴抗压强度提高3~5倍,且胶固粉掺量每增加3%可使充填体的28 d单轴抗压强度提高4~9 MPa。充填体强度与胶固粉掺量和料浆浓度成正比,可通过适度减少胶固粉掺量而提高浓度的方法优化充填体力学性能,并有效降低生产成本,提高经济效益。     

自然崩落法在厚大破碎矿体中的应用

自然崩落法是云南省某铜钼矿成本最低的一种地下采矿方法。利用岩石质量指标（RQD）以及岩体自重应力场这2个指标对矿体的可崩性进行研究,确定了采用自然崩落法进行矿体的开采;采用浅孔与中深孔相结合的落矿方式进行出矿,另外采用锚喷支护、支设原木支架以及优化拉底结构相结合的方式进行地压控制;提高了矿岩的自稳性,增加了顶板和上盘围岩允许暴露面积,提高了放矿效率,增强了采矿作业的安全性,增强了地压控制、施工及供矿等方面的管理经验。     

戈壁集料级配优化试验及充填材料制备

为验证戈壁集料制备充填材料的可能性,以某矿充填所用的高含泥全尾砂和戈壁集料为主要原料,研究戈壁集料制备充填材料时所需的最优级配,并制备全尾砂戈壁充填材料,采用二次多项式回归分析探讨浓度、添加剂剂量、砂灰比、尾废比对充填材料的塌落度及各龄期抗压强度的影响。试验结果表明:戈壁集料颗粒级配为0~12mm制备矿山充填材料更为合理。影响(假顶)充填体塌落度和各龄期强度的因素中,浓度74%~79%对塌落度和28d抗压强度影响较小,骨料比对7,14d抗压强度影响较小。影响(嗣后)充填体塌落度和各龄期强度的因素中,浓度74%~79%对充填体塌落度及14,28d抗压强度影响较小,各因素变化对7d强度影响都较明显。当浓度为74%~79%,添加剂为2.5%、砂灰比为4、骨料比为3时,(假顶)充填体的28d强度达到10.7 MPa;当浓度为74%~79%,添加剂为1%、砂灰比为8、骨料比为2时,(嗣后)充填体的28d强度达到3.5 MPa。     

全尾-水淬渣膏体充填配比优化研究

某矿面临着水砂充填不接顶、尾砂和水淬渣堆存问题,拟采用全尾砂-水淬渣膏体充填应对上述问题。分析了全尾砂和水淬渣的物理化学性质,并进行了全尾砂塌落度实验、稠度实验、自然沉降试验和试块单轴强度试验。实验结果表明:尾砂主要为硫化矿全尾砂,平均粒径72μm,-20μm颗粒含量为57.95%,缺少40~450μm的骨料,水淬渣相对较粗,二者缺少中间粒径骨料,导致膏体凝结时间延长和强度降低;推荐的全尾砂-水淬渣充填工业配比为:料浆浓度80%~82%,灰砂比为1∶8左右,尾淬比为80∶20~75∶25。通过工业实验验证,发现推荐工业配比早中期强度偏低,适当提高灰砂比可以达到提高膏体强度、缩短凝结时间的作业要求。     

单体水压支柱主动护顶技术在白牛厂矿的应用

对门山矿深部矿体属典型的缓倾斜薄层状难采矿体。用全面法开采,地压管理困难,作业安全不能保证;用房柱法开采,留存矿柱损失大。引进单体水压支柱护顶技术能够很好地解决上述问题。设计水压支柱护顶全面采矿法,其中采场尺寸为40 m×8 m×4 m;基于塌落拱理论推导工作面支护强度计算公式,可得支护强度26.42 kPa,进而确定了支护密度为0.275根/m2;应用FLAC3D软件计算比选,最终确定最佳支护网度为3 m×1.2 m;通过工业试验,监测和分析支柱初撑力、工作阻力、活柱下缩量、顶板沉降量等数据,证明单体水压支柱护顶技术很好地控制了采场地压,并通过回归分析确定了该采场水压支柱合理初撑力和工作阻力分别为128.36,150.18 kN。     

巴鲁巴铜矿节理裂隙调查及岩体质量评价

为了掌握巴鲁巴铜矿矿岩节理裂隙分布情况及矿岩稳定性,为采场结构参数与支护技术优化提供依据,采用详细测线法进行节理裂隙调查统计。借助CSIR地质力学分类方法,依据调查结果、矿区地应力测量和矿岩岩石力学性质试验结果对节理裂隙的统计及其与地下巷道、采场围岩稳定性的关系进行了分析。对矿区分布的主要岩组进行岩体质量分级评价,结果表明巴鲁巴铜矿节理裂隙十分发育,岩体质量中-良,井巷工程需要加强支护。