基于C料尾砂試驗(yàn)的充填工藝技術(shù)研究.pdf

1、盛大鐵礦由于采用崩落法，井下的空區(qū)未做處理，導(dǎo)致地表塌陷，第四系沖洪積層及海積層地層破壞越來越嚴(yán)重，井下涌水量加大，極大影響井下人員和設(shè)備的安全，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。為了確保井下資源安全開采，必須對(duì)井下采場(chǎng)進(jìn)行充填處理，充填的關(guān)鍵在于充填質(zhì)量和充填效率，而充填質(zhì)量和充填效率除取決于充填材料和充填技術(shù)參數(shù)外，與充填系統(tǒng)的可靠性和先進(jìn)性密不可分。本文針對(duì)盛大鐵礦井下開采條件和礦區(qū)可使用的充填材料，進(jìn)行了盛大鐵礦C料膠結(jié)自流輸送充填工藝的研究。

2、本文通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、理論分析、工藝設(shè)計(jì)等方法對(duì)充填材料、充填配比、管網(wǎng)參數(shù)、充填系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入的研究，并對(duì)充填系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性分析。主要完成了以下工作。
　　1.通過其他礦山充填經(jīng)驗(yàn)，選擇焦家C料水泥作為膠凝材料，并通過C料水泥與普通硅酸鹽水泥膠結(jié)試驗(yàn)對(duì)比，該C料水泥具有與尾砂膠結(jié)性能好、膠結(jié)強(qiáng)度高等顯著優(yōu)點(diǎn)。為該C料水泥作為膠凝材料在膠結(jié)充填方面的應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)。
　　2.對(duì)盛大鐵礦的尾砂進(jìn)行物理化學(xué)性質(zhì)

3、分析，通過不同配比和不同濃度的充填體的強(qiáng)度試驗(yàn)，得出最優(yōu)配比。膠結(jié)面采用灰砂比1∶4的充填料漿充填，其他膠結(jié)部位，采用灰砂比1∶8～1∶10的料漿充填。推薦石灰作為充填接頂?shù)呐蛎洸牧希浔戎惺姨砑恿繛镃料的10％，質(zhì)量濃度=72％。通過對(duì)推薦配比料漿的流動(dòng)性試驗(yàn)，測(cè)定料漿的塌落度值、沉降量值表明，推薦配比充填料漿具有良好的輸送性能，完全滿足管道自流輸送要求。
　　3.進(jìn)行了充填輸送管網(wǎng)參數(shù)的確定，通過理論計(jì)算得到充填料漿的臨界流

4、速、管道直徑和管道輸送阻力;理論分析得出料漿自流輸送是可行的。并通過料漿的總壓力計(jì)算得出管道壁厚，確定輸送管道的選型。
　　4.進(jìn)行了盛大鐵礦C料膠結(jié)自流輸送充填系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)，根據(jù)充填能力完成了主要設(shè)施設(shè)計(jì)和主要設(shè)備選型，設(shè)計(jì)了充填制備站總圖布置方案和井下管道輸送方案。充填系統(tǒng)總投資約為933.64萬元。配比1∶4的尾砂膠結(jié)料漿充填成本144.7元/m3，單位礦石成本41.58元/t;配比1∶8的尾砂膠結(jié)料漿充填成本94.5元/m