某矿山高浓度胶结充填材料试验研究

针对某金属矿山将原废石充填采矿法改为全尾砂胶结充填采矿法的现状,对其选厂全尾砂开展了基本物理化学参数、粒度分析、塌落度等试验研究,进行了不同质量浓度的全尾砂充填料浆的 L 管流动性试验.根据试验结果,计算出全尾砂充填料浆在不同质量浓度、不同流量及不同管道直径条件下的管道输送阻力,分析得出管道输送阻力的关键影响因素,并确定可实现充填料浆管道自流输送的充填倍线.结果表明:充填料浆质量浓度为７０％~７６％时,塌落度均在２８cm 以上,流动性较好;管道输送阻力的关键影响因素为充填料浆质量浓度和管道直径,充填料浆质量浓度越大,管道直径越小,管道输送阻力越大;当全尾砂充填料浆质量浓度为７０％~７６％,输送管道直径为１５０mm,充填流量为８０m３/h时,其流动性及输送性能最佳,可以实现顺利自流输送的充填倍线为６．７１~１１．１３.试验结果可为该金属矿山全尾砂胶结充填系统建设提供技术支撑     

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.     

某铅锌矿充填系统工艺选择研究分析

为了实现矿山稳态结构流充填,研究分析对比了两种不同的尾砂浓缩与脱水装置特点,并结合矿山实际情况,对泵送充填与自流充填工艺进行了技术经济综合分析,最终提出了利用小规格高效深锥浓密机加砂仓对尾砂进行浓缩储存的两段连续搅拌自流或泵送充填工艺。多年的实践经验表明,该充填系统工艺可以满足稳态结构流充填要求,充填质量有保障且建设投资费用不会增加。     

相似理论及其在模拟试验中的应用

模型模拟试验是现代科学研究的一种有效的研究方法,相似理论是模型模拟试验的基础.结合库仑准则对相似理论的基本原理进行了简要的阐述,应用相似理论计算得到了散体流动中的强度相似条件.     

紫金山金铜矿全尾砂胶结充填技术研究与应用

针对紫金山金铜矿露天转地下开采阶段矿房嗣后充填采矿法的充填需求,创新性地提出了浓密机+单砂仓充填技术工艺,研发出了国内第一套浓密机与砂仓两种储砂设施集中布置且相互调节的胶结充填系统,有效消除了浓密机或砂仓单一储砂设施时所存在的缺陷。紫金山金铜矿的工程应用表明:该充填系统制备输送能力达到120~150 m~3/h,充填料浆浓度为73%~74%,灰砂比1∶4~1∶15可调,系统浓度及流量稳定,灰砂比配比准确,实现了24h连续充填,大大提高了充填效率,保障了充填质量。     

尾砂胶结充填料浆输送管道阻力及磨损分析模拟研究

采用计算流体动力学数值模拟软件CFD,依据某金矿井下管道实际布置情况,遵循质量、能量以及动量守恒定律,建立了ANSYS三维数值计算模型。设定充填料浆的灰砂比为1∶5和1∶10,充填料浆质量浓度分别为68%、70%、72%,开展了充填输送管路的速度、阻力以及磨损数值模拟试验。结果表明：直管中速度最大处位于管道中心,而弯管中速度最大处位于管道外侧;随着充填料浆质量浓度增大,管道阻力损失也随之变大。当灰砂比为1∶10,充填料浆质量浓度为72%时,管道阻力损失为19.86 MPa;随着流速的增大,冲蚀磨损率也在逐渐增加,尤其当速率大于6 m/s后,冲蚀磨损率急剧增加,并且因为惯性力作用,冲蚀磨损主要发生在管道外侧部分,数值模拟规律与现场实际相符。     

低胶凝性尾砂充填高效胶结剂研究

某矿山原采用崩落法开采,后改为充填采矿法开采,由于尾砂性质发生变化,即使采用PO42.5水泥,其1∶4灰砂比充填体强度仍无法满足采矿方法的要求,为此提出了2种可行的高效胶结剂配方方案,并进行了试验研究。结果表明,无论采用何种胶结剂配方,其在最佳配合比例时的充填体强度均大大优于PO42.5水泥,分析确定的高效胶结剂配方为矿渣微粉∶激发剂A=80∶20;经济分析表明,采用高效胶结剂做胶凝材料进行充填,不但能满足采矿方法对充填体强度的要求,而且还可以节约充填费用3448万元/a,具有明显的经济效益。     

底流浓度波动对胶结剂单耗的影响研究

为探究深锥浓密机底流浓度波动对充填成本的影响,选取胶结剂单耗作为指标进行评价。定期取样测试底流浓度,根据粒度、坍落度和配比试验,分析料浆流态临界浓度,构建料浆浓度波动模型,分析胶结剂耗量与时间的关系。研究结果表明:生产中底流浓度波动较大,差值达8.40%;坍落度及配比强度拟合方程系数的变化规律表明,69%为两相流与结构流态的临界浓度,直观观察及数据分析说明料浆的最佳自流充填浓度为71%。浓度波动模型条件下胶结剂平均单耗δ为168.43kg,当浓度稳定在71%时δ减少12.17kg,降幅为7.23%。减小底流浓度波动可有效降低充填系统的运营成本。     

无底柱分段崩落法残矿回收技术研究

某矿山上部采用无底柱分段崩落法回采,下部采用上向进路充填法开采,两种采矿方法衔接部位的原矿及上部无底柱分段崩落法回来的残矿回收对矿山具有重大意义。针对矿山开采现状,提出了间距充填崩落法联合开采的方案。