基于未确知测度理论的三山岛金矿充填工艺方案优选

针对三山岛金矿立式砂仓分级尾砂充填工艺存在放砂浓度低且波动大,深井输送流速高、磨损快,料浆离析、分层、泌水严重,充填成本高等难题,结合生产实际及国家重点研发项目要求,开展了全尾砂胶结充填工艺方案研究,提出了5种充填工艺方案。基于未确知测度理论,选择对充填系统影响较大的12个因素,如放砂浓度、制备能耗、溢流浓度、井下充填任务调节能力等作为评价指标,并建立了充填工艺方案评价模型。通过构建12个指标的单指标测度函数,得出5种方案单测度矩阵。依据评价向量,经一系列计算得出方案一优越度值最高,确定方案一为最佳充填工艺方案。该研究为三山岛金矿科学合理地选择最佳充填工艺方案提供理论支撑。     

冶炼渣活性优选及低成本胶凝剂研究

攀钢钒钛磁铁矿经高炉冶炼后会产生粒状或块状高炉废渣,采用氯化方法对其进行钛资源提取处理后可得到一种新型工业提钛渣.为降低充填成本,探索用冶炼渣制备新型胶凝剂的可行性,开展了高炉渣和提钛渣的抗折抗压强度活性试验.通过以水泥、生石灰作为激发剂,辅以活性剂揭示了提钛渣 全尾砂充填试块强度的发展规律.并进一步进行了胶材料与水泥的技术经济对比分析.结果表明:高炉渣活性较差,而提钛渣２８d活性强度可达到７８％,具备用作胶凝剂的条件;生石灰对提钛剂激发效果不佳,而使用４０％水泥、掺入比例为６０％提钛渣时,３d强度较纯水泥强度提高１２．７８％,７d强度相当;充填料浆质量浓度为７４％、灰砂比为１∶８时,使用纯水泥和使用该新型胶凝材料制作的试块,２８d强度分别为１．３５ MPa、１．４３ MPa,均能满足采矿方法所 要 求 的 强 度.使 用 该 新 型 胶 凝 材 料 较 水 泥 可 节 省５３．９％的成本,年均节省６１５．８万元.     

某矿细粒尾砂胶结充填技术研究

通过对陕西某金矿细粒尾砂进行试验研究,得到了尾砂粒径分布、充填料浆流动性能等基础参数,探究了骨料组成、灰砂比、料浆质量浓度、胶凝材料及养护期龄等因素对充填体单轴抗压强度的影响。试验结果表明:该矿尾砂属细粒尾砂,-74μm颗粒所占比例约为86.16%～88.69%;尾砂搭配碎石组成的充填骨料可使充填体强度提升2.24倍,可削弱因灰砂比降低而引起的充填体强度衰减效果;长矿院专研G料可使充填体强度成倍提高并具有早强性,强度增强效果随胶结剂添加量的增加而有所减弱。研究结果可为国内外类似细粒尾砂矿山胶结充填采矿法的应用提供理论参考与工艺借鉴。     

深井低倍线充填管道调压技术研究

从理论角度分析了充填竖管或钻孔底部压力的影响因素,得到水平管道越长,阻力系数越大,则竖管底部压力越大。倍线较大时,充填料浆自重不能克服竖管及水平管段沿程阻力损失,仍能维持较小的自流输送流量。根据分析结果,介绍了井下料仓分配系统、小直径竖管大直径水平管系统、节流板调压装置、压力耗散器调压4种常见的深井充填管道调压方法。研究成果为实现金川二矿区充填系统的稳定、安全运行提供指导。     

泵送管道允许停泵时间试验研究

基于环管试验开展了泵送管道允许停泵时间试验研究,分别针对尾砂浆、水泥浆以及充填料浆进行了试验。低浓度料浆在低速输送的情况下,极易发生沉降,在高速输送的情况不发生沉降,但几乎都不允许停泵;而高浓度料浆,由于自身的抗分层离析能力强,临界速度降低,允许停泵时间随之增长,且灰砂比越大,料浆的允许停泵时间越长。     

黄沙坪多金属矿全尾砂胶结充填试验研究及工程应用

黄沙坪多金属矿原设计采用上向水平分层废石充填采矿法,存在开拓工程量大、采场接顶率低、矿柱回采难度大、充填成本高等问题.为更安全高效采矿、降低充填成本,改为全尾砂胶结充填.在尾砂基本物理性质、流动性及强度试验的基础上,提出了黄沙坪多金属矿全尾砂胶结充填工艺.工业试验结果表明:采用全尾砂做充填骨料、新型充填 G 料做胶结剂,能够满足矿山生产对充填工艺和充填体强度的要求,且选厂尾砂可以全部充填到井下,实现无尾砂排放;充填料浆质量浓度为６７％,充填流量最大８０m３/h,灰砂比１∶６~１∶１０,充填料浆能够顺利进入待充填区域,料浆达到结构流状态,各项指标均满足要求.全尾砂胶结充填系统的建成使用,为黄沙坪多金属矿安全、高效充填开采奠定了基础.     

老挝固体钾盐尾矿低成本胶凝固化材料研究

为解决钾盐尾矿尾盐与老卤难固结以及固结成本高等难题,开展了传统常规胶凝材料与尾盐的强度配比试验,分析尾盐的固结特性,根据尾盐的特性,研发了两种新型胶凝材料,并探究了新型胶凝材料在不同灰砂比和质量浓度下与尾盐的固结强度。研究结果表明,以氧化钙作为胶凝材料,当灰砂比较大时,其与尾盐混合后的固结效果差,试块抗压强度低,而随着灰砂比的降低,试块的最佳强度可达到1.20 MPa;氧化镁可以显著提升尾盐充填体的强度,试块28 d强度最高可达22.06 MPa;粉煤灰和钢渣作为胶凝材料时,尾盐和老卤无法实现固结,不宜作为尾盐的胶凝材料。1~#新型胶凝材料与尾盐混合固结后试块的强度偏低,最高强度仅达到1.20 MPa,不能满足充填体的强度要求,但其能降低充填体表面的粗糙程度;2~#新型胶凝材料在灰砂比为1∶8且料浆质量浓度为72%时,试块的28 d强度可以达到3.17 MPa;与氧化镁相比,当试块强度达到2.00～3.00 MPa时,胶凝材料的充填成本降低了50%以上。     

上向水平分层充填采矿法在新城金矿的应用

新城金矿矿体赋存在断裂破碎带中,矿体及围岩破碎,开采难度大。为进一步提高采场生产能力,结合矿体赋存状况,提出上向水平分层充填采矿法。该采矿方法采用无轨出矿设备,实现了断裂带中破碎矿体的安全高效开采,有效防止了冒顶、片帮等安全事故。经工业试验,取得了铲运机台效300 t/台班,矿块生产能力220 t/d,以及采矿损失率和矿石贫化率分别为9.93%和7.89%的良好指标。研究成果也可为类似条件的矿山开采提供借鉴和参考。     

低倍线高浓度充填料浆增阻圈增阻减压研究

深井开采矿山,由于充填倍线较小,垂直管段产生的势能大于沿程阻力损失,将产生剩余压头问题。剩余压头导致系统无法满管输送,加剧充填管壁磨损,导致管道输送处于极不稳定的状态,使充填系统无法正常运行。因此,开展低倍线高浓度充填料浆增阻圈增阻减压研究,实现深井充填系统的满管流输送,对于降低管道冲击磨损、保障矿山正常生产,具有非常重要的工程意义。