充填采矿新模式_高水固结充填采矿法 - 副本 - 副本 (2).pdf

·充填采矿新模式—高水固结充填采矿法霏纂纂黄 交 暮孙恒虎刘文永杨宝贵焦家金矿李澈装德富康克明提要应用高水固结全尾砂充填技术对焦家金矿原有的机械化进路式充澳采矿法进行了改造料浆输送工艺简单、井下不播脱水、充填体强度高与水泥胶结充城法相比,采场生产能力提高了,充填能力提高,矿石损失率降低了,贫化率降低了写现在该方法已在矿山全面推广应用关健词充填采矿法高水固结全尾砂机械化进路式回采厂所生产单轴试验的部分数据见表,图是单轴试验所得到的高水充填体的强度发展 曲线表室内强度试验数据表辱 序”部“,,抗压强度朋勺丹口七月, ⋯仙一芯脚一石曰勺阻幼夕几含乙,几 ⋯,州,几,二,‘月口︸‘月︸暇叫一卫,蕊‘年代初,中国矿业大学北京研究 生部研究成功了高水固结全尾砂充填新工艺,由于该技术所具备的先进性,立即受到国内外矿山的广泛重视年月至年月山东省焦家金矿与中国矿业大学北京研究生部合作,进行了高水固结全尾砂充填技术的应用研究,并对焦家金矿原有 的机械化进路采矿法进行了 改造,试验成功了充填采矿的新模式—“高水固结充填采矿法”此项成果于年月通过了 国家科委组织的专家鉴定,获得专家高度评价目前该矿已全面推广应用该技术。

到年底充填空 区超过“,年直接经济效益达多万元高水充填体的力学特性室 内强度试验高水充填体是高水速凝材料与尾砂浆固结成的具有一定强度的固体为了研究高水充填体的力学特性,我们对不同浓度的尾砂浆、不同的采水材料配比进行了大量的 试验试验中采用焦家金矿选厂经立式砂仓浓缩后的全尾砂浆,高水材料为郑州铝厂水泥孙值虎教授刘文水高级工程师杨宝贵硕士李澈高级工程师袭德富高级工程师康克明刚州椰邺哪哪州邺纬纬纬另纬沁⋯⋯阿‘钾门‘月汀丹︸‘曰一,几主,“丹月从‘勺夕曰‘声”几,口,二唯二‘铲运机运行试验为了了解充填体对采矿设备运行的适应情况,在露天坑进行了铲运机运行试验试验车辆为“斗容 的铲运机,铲斗装满土 岩,在充填体表面满载运行铲运机运行正常,充填体强度满足设备运行要求北京学院路丁号邮编高级工程师‘于图各龄期材料应 力一应 变曲线高水充填体的抗风化性能高水充填体的主要成份是钙钒石和尾砂钙钒石的一个致命缺点就是在含有大量自由水的情况下,很容易受空气 中二氧化碳的侵蚀,发生碳化形成,破坏了原来的结构,引起高水充填体强度下降,直至完全粉化图 是高水充填体固结一天后在大气 中的风化速度或风化深度变化曲线由图可见,刚开始时风化速度较快,以 后逐渐减慢。

这是因为外层风化的粉体,不同程度地阻挡了二氧化碳 的入侵,起到了保护内层的作用时间图高水充坟体的碳化 速度曲线高水固结 充填工业试验焦 家金矿是我国著名 的大型金矿之一,矿床赋存于 花岗岩经中温热液蚀变产生的绢云母化、硅化、黄铁矿化组成的蚀变带内,矿区的岩石非常破碎原采矿方法为水泥尾砂胶结充填、机械化进路采矿法由于水泥胶结充填整体质量差、充填不接顶、井下需要脱水等原因,降低了矿石资源的回收率,增加了矿石的二次贫化,污染了井下环境,严重制约着井下的生产井下工业试验包括采场布置、回采工艺、充填体结构、充填工 艺和充填体稳定性监测等内容充坡系统高水固结充填系统由制备输送系统和自动控制系统组成高水充填采用双管路分别输送甲料浆和乙料浆经计算,系统充填能力 为 每小 时“,料浆输送浓度在纬肠之间,高水材料配比在写写,输 送管 径为混合地点距采场高水充填控制系统采用计算机实现全自动控制,其特点是用‘一型工控机、时 大屏幕彩显实时检测与控制,工艺流程、各检测参量、料 浆浓度曲线实时动态显示,个检测与控制参量的采集、处理储存、调节和控制,系统 自动启动、运行、事故报警处理,停车后储存数据并打印报表等采场布置采场结构特点采用下盘脉外折返斜坡道、阶段运输水平穿脉沿脉的采准布置 方式。

采场沿走 向长,宽为矿体厚度,平均,高为中段高,约,留底柱,分层高,分段高为每分段控 制三个分层,采场布置见图、图回采工艺采用进路式回采,回采进路垂直走 向布置,回采顺序是由采场边界向中 央 进 行回采采用凿岩机打眼,工作面控 制 爆破,出矿采用电动铲运机,上 向顶板及下 向首分层顶板采用锚杆支护,紧跟工作面日日翅涨落叹一—一一上一曰匕一一上一一止一 翻于‘一‘‘已已、,百百共已亡霉二圳阴饰四计旧和和卜卜, 孔孔乡考石沂了二二二,,竺 竺竺, , , , 一卜“一二二二二二,二二二二二二二汀一一一一一气’一一门门门门 口匕匕〔二 〕〕一废石溜井一斜坡道一分段巷道 一分层联络道‘一充填井卜矿石溜井一板墙一钥筋网,一边帮锚杆一阶段巷道一运愉巷道片一探矿井 一顶部锚杆‘一悬吊锚抬右夹石图下向进路采场布里一一 诀溉喊喊〕〕产产产产尧补一仁仁竺竺竺甲, ,,川刊心淤曰卜 卜卜 厂厂厂吕二心一卜一’月月书泊、不州冲‘甲和抽卜一、、, ,一少嘴匕匕二,‘韶韶一斜坡道一分层巷道 一分段联络道一下盘沿脉巷道 一分段巷道吕一回采进路一通风充填井,一穿脉一矿石溜井一阶段运愉巷道‘ 图上向进路采场布里充坡体结构铁丝网保护层,下部的假顶配比为焦家金矿的采场进路高度一般为。

经、纬,上部的配比为勺纬强度计算,上向充填时,充填体下部的在下向充填采矿 中,我们对高水充填体配比为写,上部的铺面采用配比的稳定性进行了监测采用 了收敛计、多点为写的高水材料料浆,以利于采矿设位移计和现场取样强度测试等方法,结果发备的运行下向充填时,充填体底部为钢筋现假顶相当稳定,没有出现弯曲、离层等现··象,下沉量也很小,有些假顶暴露多天仍裹经济效益统计保持稳定状态 —序号项目单位指标 试验效 果高水固结充填采矿法从根本上解决了焦家金矿长期存在的井下充填料浆脱水困难、充填体强度低、充填不能接顶、充 填成 本高、矿石损失贫化大、采场生产 能 力 低 等难题,被专家认为是“充填采矿技 术 的广大突破”该采矿方法充分利用 了该矿原有的设备技术条件,仅增加投资多万元,且其充填料浆输送简单、井下不需脱水、充填体强度高、整体性和接顶效果好与水泥胶结充填采矿法相比提高了采场生 产能力纬,充填能力提高纬以上,矿石损失率 降低了写,贫化率 降低了,取得了比预期更好的效果高水固结充填采矿法主要技术经济指标如表 所示表高水固 结充填采矿法主要技术指标序号项目单位水泥胶结充填高水固结充填采场生产能力采矿工效工班凿岩台效台班出矿台效台班采切比自然米一充城能力五材料消耗,矿石损失率肠矿石贫化串养护时间天充填作业成本元采矿作业成本元原矿成本元材料费用降低生产能力提高贫化率降低选矿回收率提高节省排水费不脱水充填节省费用充填量减少增加尾砂处理矿石效益已创造效益年直接经济效益间接经济效益元元元元元元约元元一元万元「万元一万元品左﹃勺月 口。

助,工‘月上,上占使用该采矿方法获得的经济效益如 表所示结论与展望高水固结充填采矿法采用高水速凝材料作胶结剂,实现了全尾砂不分级,充填料浆不脱水的固化胶结充填,在焦家金矿矿岩均破碎的地质条件下,与高效的无轨采矿设备和先进的自动化检测与控制技术相结合,形成了具有显著特点的焦家充填采矿新模式 —进路式上向下向高水固结尾砂充填采矿法该采矿法解决了水泥胶结充填存在的充填料浆井下脱水、充填不能接顶、充填体养护时间长、整体强度低、矿石二次损失贫化大和采场综合生产能力低等技术难题,被普遍认为是充填采矿领域的重大技术变革高水固结充填技术与各类地下矿山不同类型的采矿方法相结合可形成不同的高水固结充填采矿工艺,现已在山东招远金矿、安徽新桥硫铁矿和广西大厂矿务局等地下矿山推广应用在环保问题受到日益重视的今天,该采矿法的研究成功,为建立无尾无害矿山模式开辟了一条全新的道路。