含硫尾矿应用于井下空区胶结充填的试验与实践新桥矿业公司(244132)：高建峰

通过小型试验和现场工业试验研究将含硫8%以下的全尾砂用水泥、粉煤灰胶结充填于井下采空区,研究结果表明尾砂是完全能够替代江砂胶结充填的,这一成果既环保又具有经济效益,符合绿色矿山建设的理念。     

含硫高粘性尾矿胶结充填关键技术

全尾矿充填由于可以减轻尾矿外排带来的环境污染和尾矿库安全隐患而成为未来尾矿充填的发展趋势.然而对于含硫全尾矿,由于充填体膨胀会降低允填体后期强度,甚至造成充填体崩解,因此实现全尾矿充填存在许多技术和工程难题.根据新桥硫铁矿选硫全尾矿残留硫含最高、粒度细、粘性大等特点,通过室内试验确定了料浆最优配比,即水泥:粉煤灰:全尾砂=1:2:6,质量浓度=70%,从含硫全尾矿胶结过程分析,揭示了添加粉煤灰能够抑制充填体因体积膨胀而破坏的原理,提出了解决粘性全尾矿输送难题的技术措施,为高粘性尾矿充填技术的研究提供了可靠理论依据和实践经验.     

八台选矿厂尾矿胶结充填体的试验研究

通过实验室试验,研究了八台尾矿的粒级组成、化学组成及它们与普通水泥、C料分别混合,所形成的不同胶结充填体。普通水泥与尾矿所形成的胶结充填体不适合井下充填, C料与尾矿所形成的胶结充填体适合井下充填,且按1: 8的比例最为经济合算。     

用冷粘结尾矿团聚物配制全尾砂胶结充填料

多年来采矿业直将回填作为部分处理尾矿的一种方法,这一成熟的方法在提供牢固的地下支护的同时,又减少了尾矿的地面处理,近年来,目标已对准尾矿的进一步利用,尤其是用来进行地下胶结充填,目前,加拿大的一些矿山正在应用中充填技术。Amaratunga和Annor(1989)首先提出了冷粘结尾矿集结（CBTA）工艺的概念,本文阐述了将细尾矿集结成球团,进而制成胶结充填所用的粗集料的概念及结果,并讨论了这一工艺的成本和运转利润。     

用粗磷尾矿制备胶结充填材料

为解决湖北三宁矿业挑水河磷矿选厂重介质作业尾矿直接堆存存在的污染环境和土地占用等问题,在对该尾矿进行性能测定的基础上,开展了将其作为胶结材料用于充填采矿的可行性试验。结果表明：磷尾矿颗粒表面粗糙,有害元素含量低,可以作为胶结材料;磷尾矿为骨料制备的充填体不同龄期抗压强度均随灰砂比和料浆浓度增加而增强,但料浆浓度对充填体抗压强度影响相对较大;充填料浆坍落度、坍落扩散度和稠度均随灰砂比和料浆浓度增大而增大。为进一步降低胶结材料成本,还进行了粉煤灰部分替代水泥作为胶结材料的可行性正交试验。结果表明：粉煤灰的添加有利于充填体强度的增高,尤其是后期强度的增长;充填料浆坍落度随灰砂比、料浆浓度和粉煤灰掺量增大均先增后减,且影响程度由强到弱依次为灰砂比>料浆浓度>粉煤灰掺量。由于粉煤灰颗粒粒度细,且部分颗粒呈球形,使其在料浆中可以发挥滚珠轴承效应,减小了磷尾矿颗粒之间的摩擦力,进而提高了料浆的和易性;粉煤灰内部空隙多,随着粉煤灰掺量的增加,需水量也随之增大,导致充填料浆的黏稠性增大,阻碍了料浆中骨料的移动,进而使得坍落度和稠度随粉煤灰掺量增加呈现先增后降的规律。试验确定的胶结材料最佳配比为灰砂比0.250、料浆浓度80%、粉煤灰掺量1.00。利用粉煤灰和粗磷尾矿进行胶结充填具有显著的经济、环境和社会效益。     

细粒铁尾矿胶结充填体性能试验研究

对金山店铁矿全尾矿进行胶结充填试验,试验采用以工业粉状废料配制的无水泥固结剂L为胶凝材料,细粒铁尾矿为充填骨料。结果表明,与325水泥相比,胶凝材料用量相同时,胶结体单轴抗压强度增加84%以上。此外,考察了三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、水玻璃、硫酸钠5种激发剂单掺、复掺时对胶结体抗压强度的影响。结果表明,单掺三乙醇胺的技术经济指标最好,当三乙醇胺掺加量为固结剂的0.05%时,胶结体7d抗压强度增加20%左右。当灰砂比为1∶5.5,三乙醇胺掺加量为固结剂的0.05%时,胶结体7d抗压强度达到1.65 MPa,成本约为33.64元/t尾矿,为细粒铁尾矿井下充填提供了经济适用的技术。     

粉煤灰全尾砂胶结充填新技术

在对粉煤灰物理力学性质和化学成分测定分析的基础上,依不同粉煤灰添加量进行了煤粉灰全尾砂胶充填强度试验,结果表明水泥：粉煤灰：尾砂为１：２：６的充填体可满足人工矿柱构筑要求,且成本比不加粉煤灰试块降低２６．４％。     

某矿全尾矿胶结充填材料和充填工艺选择

为解决选矿尾砂的流向问题和井下充填材料的来源问题,某矿设计以选厂尾砂作为充填骨料的全尾砂胶结充填系统,通过工艺比较,采用添加粉煤灰的普通水泥全尾砂胶结充填工艺,充填系统设计推荐采用立式砂仓工艺方案.     

铁尾矿全尾砂胶结充填技术及新型固化剂的应用

介绍了姑山矿全尾矿胶结充填系统,针对全尾砂特性开发了专用固化剂,固化剂用量低而且性能优异,能大幅度降低充填成本,经过中试应用完全符合矿山充填要求,并实现工业化应用,推广前景乐观。     

脱硫石膏粉煤灰胶结全尾砂充填的试验研究

针对矿山胶结充填成本高、强度低等情况 ,本文以脱硫石膏作为粉煤灰的激发剂 ,试验研究了一种新型充填胶结料 ,它具有成本低、后期强度高等优点。     

铀尾矿(渣)地下充填技术的讨论

介绍现有铀尾矿(渣)的处置方式及存在的问题.为了消除和减少铀尾矿对环境的影响,根据其他矿山对尾矿的地下充填技术和实践经验,以及充填技术的发展,探讨铀尾矿地下充填的技术可行性和可能存在的问题,并提出了相应的对策和措施.     

甘肃某铅锌矿尾砂胶结充填试验研究

甘肃某铅锌矿建矿已有30多年,矿山现有尾矿库即将达到服务年限,矿山在不建新尾矿库的情况下,为新产生的尾砂寻找经济合理、安全环保的处置方式。经过多年开采,井下已存在大量采空区,矿山拟采用全尾砂充填采空区的方式解决尾砂堆存问题,同时对采空区进行治理。在保证尾砂输送至采空区后能正常胶结的前提下,寻求最经济的灰砂比,本文分别以水泥和新型胶结材料作为胶凝材料进行试验,确定最优的尾砂浓度、灰砂比和胶凝材料。通过试验,在满足充填体正常胶结的情况下,选用新型胶结材料作为胶凝材料所需要的灰砂比更小,充填成本更低,从而为矿山提供更经济、安全的充填方案,为矿山解决尾矿处置找到了更经济、安全环保的方式。     

邵东石膏矿采空区粘土固化充填试验研究

以石膏为固化材料之一进行粘土固化,对不同固化剂加量、配方、固化配方性能优化进行试验研究,并提出了以水泥、石膏为固化材料的粘土固化充填采空区的技术.     

地下空区顶板破坏特征物理实验及数值模拟

针对地下空区充填后难以接顶引起顶板破坏并导致地表沉陷的问题,采用物理相似模拟和数值模拟的方法从破坏形式、应力等方面研究了地下空区顶板的破坏变形规律,并对空区顶板内部进行位移监测,降低了单一因素影响的偏离性,提高了空区顶板稳定性评价的合理性。通过物理实验发现：地下空区顶板在垂直加载下,随荷载增加,裂隙首先出现在顶板中心区域,并逐渐向侧帮发育,直至模型彻底破坏;通过数值模拟实验发现：中央区域存在拉应力集中区,该区域最容易破坏;通过监测结果发现：随载荷增加,顶板周端位移较中央部位更小,越接近顶板中心,顶板的位移量差值越小。将物理实验、数值模拟实验与监测结果进行对比,三者吻合较好。研究结果对地下空区处理、地下开采方法及矿柱的留设具有指导意义。     

保护地表构筑物的暗空场充填率研究

阐述了暗空场充填保护地表构筑物的机理；推导了地表构筑物不发生破坏的充要条件；推求出在充分采动与非充分采动条件下，构造应力型与自重应力型破坏的暗空场充填率公式，可用以指导安全、经济地保护地表构筑物的设计。     

减水剂对全尾砂胶结膏体充填料浆中粉状组成分散程度的影响试验

针对减水剂对全尾砂胶结膏体充填料浆中粉状组成的分散程度进行试验研究。试验中选择五种粉状组成(水泥、矿渣粉、粉煤灰、石灰石粉和尾砂粉)和四种减水剂(聚羧酸系、萘系、氨基系和脂肪族系)作为研究对象,采用浆体流动度试验测定五种粉状组成的浆体流动度分别随四种减水剂掺量增加的变化规律。试验结果表明,对于水泥、矿渣粉和粉煤灰浆体,聚羧酸系高效减水剂是分散效果最好的减水剂;对于石灰石粉和尾砂粉浆体,脂肪族高效减水剂是分散效果最好的减水剂。由于脂肪族高效减水剂的单价约为聚羧酸系高效减水剂单价的1/4,因此,脂肪族高效减水剂将是制备全尾砂胶结膏体充填材料性价比最高的减水剂。     

煤矿井下巷道矸石充填技术研究与实现

结合了邢东矿井的试验情况介绍了井下巷道矸石充填技术，经过分析、研究，进行了矸石充填工程的整体规划、设计、试验，并针对设备对不同地质条件巷道的适用情况进行了改进。     

超低频地质遥感法在铁矿采空区探测中的应用研究

针对铁矿采空区的特点,合理选择物探方法、灵活运用物探方法是准确探测采空区的关键.根据铁矿开采前后磁场的变化特征,结合开采前的物探资料,利用超低频地质遥感法探查采空区的空间分布、埋深是一种新的尝试.同时,结合其它物探方法(天然电场选频法),可相互补充、相互印正,效果更好.本文通过实例介绍了超低频地质遥感法在铁矿采空区探测中的应用效果.     

尾砂自流充填系统中立式砂仓的研究及应用现状

随着国家绿色发展理念导向政策的贯彻落实,绿色开采技术已成为矿山的创新主方向。充填采矿法具有安全、回采率高、对地表生态环境破坏较小等一系列不可替代的优点,越来越多的矿山开始建立充填系统实现充填采矿。立式砂仓作为尾砂自流充填系统的核心环节,具有装砂、储砂、放砂功能。其中,放砂尤其重要,放砂底流浓度和砂浆流量是影响充填效率与成本的重要因素。文章对立式砂仓的研究应用现状做了相关介绍,并根据现有研究成果对尾砂自流充填系统中立式砂仓放砂的研究方向进行了探讨。