某金矿充填用分级细尾砂浓密试验研究与应用

基于某金矿－３７μm 含量８０％以上的充填用分级细 尾砂,开展了室内静态絮凝沉降试验、室内动态浓密沉降试 验和现场半工业浓密试验,进行了砂浆质量浓度、絮凝剂类 型、絮凝剂用量对分级细尾砂沉降的影响规律研究,掌握了 泥层高度与浓密机底流质量浓度的匹配关系.试验结果表 明:室内静态絮凝沉降试验和动态浓密沉降试验确定的最佳 砂浆稀释质量浓度、最佳絮凝剂用量、单位面积处理量可用 于指导矿山确定充填用浓密机合理直径,而室内试验的底流 质量浓度试验数据均低于现场半工业浓密试验,一定时间内 浓密机的底流质量浓度随着泥层高度的增加先增大后趋于 稳定不变,现场半工业浓密试验数据可用于指导矿山确定充 填用浓密机合理高度.     

基于微型圆柱塌落度筒的膏体流动性测试与屈服应力分析

塌 落 度 是 反 映 充 填 料 浆 流 动 性 的 重 要 指 标,采 用 ASTM 标准塌落度筒测试塌落度时尾砂用量较大,试验操 作不够灵活,因此,研究开发了一种适用于膏体充填的微型 圆柱塌落度筒,通过塌落度测试对比分析,给出了微型圆柱 塌落度筒的高径比,建立了塌落度 屈服应力之间的关系模 型,且用微型圆柱塌落度筒测试得到的塌落度通过数学模型 计算屈服应力与流变仪测量所得屈服应力吻合.通过线性 回归精度 比 较 和 误 差 分 析,最 终 选 出 高 １００ mm、直 径 ６７ mm(高径比１．５∶１)的０．３５２L圆柱形塌落度筒替代 ASTM 标准塌落度筒进行膏体流动性测试,工业试验结果表明,微 型圆柱塌落度筒测试结果能更好反映膏体的流动性能.     

某金矿合理级配尾砂膏体充填体强度研究与试验

尾砂级配为影响膏体充填体强度力学性质的主要因素之一。配制8组不同颗粒级配的尾砂试样,在实验室中进行标准养护条件下和井下养护条件下充填体抗压强度的试验测试,对比分析尾砂级配对充填体强度的影响,并到井下采场进行试验验证。试验结果表明:在一定范围内,随着尾砂中+150μm含量的增加,配制的充填料浆形成的充填体强度先增大后降低。优化组合后的合理级配尾砂制备成的膏体充填料浆在同等条件下充填体强度最高。试验数据可为该矿膏体充填工艺流程选择提供参考。     

多矿区充填系统整合提效生产模式在焦家金矿的应用

目前,焦家金矿主矿区周边有多个小矿区,由于地表不允许陷落,小矿区生产存在充填制备难、效率低以及生产成本高等一系列问题。通过利用主矿区成熟的胶结充填系统,为主矿区和周边小矿区充填服务,同时,通过集中供砂、集中储砂和集中充填,彻底解决了周边小矿区充填制备难的问题。该模式的成功应用,为矿山企业充分利用资源、开采资源提供保障,提高了企业的经济效益和社会效益,并可为其他同类型矿山、矿区开采提供借鉴,具有较好的推广应用前景。     

某金矿两段分级超细尾砂静态沉降与半工业浓密试验研究

某金矿对分级细尾砂进行旋流分级,得到+37 μm 含量 25%以下、-19 μm 含量 60%以上的超细尾砂。 基于该两段分级超细尾砂开展了室内静态絮凝沉降试验和半工业浓密试验。 静态沉降试验分析了砂浆浓度、絮凝剂 单耗对絮团沉降行为的影响,试验发现絮团沉降速度随着砂浆浓度的增加而减小,而絮凝剂单耗存在最优值,高于或 低于该值,絮团沉降速度反而变慢。 半工业浓密试验探究了泥层高度对浓密的影响,研究了固体通量对溢流水含固 量和底流浓度的影响,试验结果表明:泥层高度与浓密的底流浓度呈非线性,底流浓度随着泥层高度的增加呈先增大 后最终趋于平稳;随着固体通量的增加,溢流水含固量逐渐增大,而底流浓度与固体通量呈线性负相关。 试验数据成 功应用到 1 000 m³ 无动力高效浓密机,实现了工业应用。     

减水剂对尾砂充填材料综合性能影响的实验研究

焦家金矿采用上向分层进路充填采矿法进行开采,目前现场使用的尾砂充填料浆固体浓度为68%,其对尾砂利用不够充分,且早期强度也较低,因此采用提高浓度的方式来增加尾砂利用率,由于提高浓度必然使得充填料浆的流动性能变差,不再满足自流输送的需求,因此在充填料浆中加入减水剂改善高浓度料浆的流动特性。经试验发现在加入萘系减水剂之后,明显提高了充填料浆的流动性,同时泌水率有所增加但增幅较小,凝结时间相应缩短,此外随着减水剂的加入,略微增高了尾砂充填体的强度,随着龄期的增长,减水剂对强度的增加作用越明显,相比不掺减水剂的分级尾砂充填体,3d强度提高了10.8%,28d强度增长了29.6%。     

新型充填胶凝材料影响因素分析及配比优化

为解决山东某金矿充填成本高、早期强度低、二步骤回 采时充填体早期强度要求高等问题,将该金矿全尾砂作为充 填骨料,以水泥、石膏、生石灰和矿渣为胶结剂制备充填料 浆.在分析材料物化特性的基础上,开展３因素５水平正交 试验,借助 Designexpert软件分析充填体早期强度影响因 素的敏感性排序.试验结果表明:影响充填体强度最显著性 因素为水泥掺量,在龄期为３d和１４d时,石膏对充填体强 度的敏感性大于生石灰;龄期为７d时,生石灰对充填体强 度影响高于石膏.通过方差分析及回归优化,获得新型充填 胶凝 材 料 最 优 配 比 为 石 膏 ∶ 水 泥 ∶ 生 石 灰 ∶ 矿 渣 ＝ １．５∶５０∶４０∶８．５,充填体３d、７d、１４d强度可达０．８４MPa、 ２．４６MPa、２．６MPa,可满足该金矿开采的要求.     

下向进路假底胶结充填采矿法在焦家金矿的应用

结合焦家金矿下向进路假底胶结充填采矿法的成功应用实例,详细介绍假底胶结充填技术的工艺特点和方法应用的技术条件,并比较了该方法与传统人工假底的优缺点.结果表明,该方法工艺简单,解决了人工假底劳动强度大、效率低等影响生产的难题,为企业发展提供有力保障,可为同类型矿山开采提供借鉴.     

运动状态下全尾砂胶结料浆流变参数时变性研究

全尾砂胶结料浆在管路输送过程中流变参数具有时变性。以连续搅拌方式模拟料浆在输送过程中的运动状态,借助Brookfield流变仪研究了不同质量浓度和灰砂比条件下,搅拌时间对料浆流变参数的影响规律及作用机理。研究结果表明:1)当搅拌时间逐渐增加时,灰砂比1∶5,质量浓度分别为72%、74%和76%的全尾砂胶结料浆其屈服应力和黏性系数均随之增大,且料浆质量浓度越高,搅拌时间对料浆流变参数的影响越显著;2)质量浓度74%,灰砂比分别为1∶5、1∶10和1∶15的全尾砂胶结料浆屈服应力和黏性系数也随搅拌时间的增加而增大。料浆流变参数增大的主要原因为:料浆中水泥水化反应产生的具有凝聚网络结构的凝胶成分含量随时间的增加而不断增加。     

智慧充填系统赋能矿山新发展

山东黄金集团在矿山充填方面积累了大量试验和工业数据.由于缺乏数据管理,大量的数据无法为矿山的生产经营提供有效的决策支持.随着矿山开采向深部发展,传统的自动化充填控制系统难以实现充填工艺参数的自优化.针对上述问题,首先分析了现阶段充填智能控制系统发展方向,提出了“智慧充填”概念;结合新一代人工智能、模糊推理等技术,设计包含充填智能控制和数据集成管理的智慧充填系统,最终实现了充填系统以及试验数据的数字化建模与信息化管理.实践表明:智慧充填系统可降低充填成本,提高充填效率,促进充填工艺的智能化转型升级,加快矿山的生态、智能和高效发展.