1、6/3/2022充填工艺技术概述充填材料及配比充填料制备充填料输送采场工艺充填控制充填试验6/3/2022一、充填工艺技术概述 矿山充填是指制备合格的充填料并将其输送到井下采空区形成一定强度的充填体，可以达到安全采矿、提高资源回收率、防治水、保护地表耕地和建筑物以及减少地表废弃物排放等目的。充填技术主要包括制备技术、输送技术、采场工艺技术等部分。目前，制备技术对工程建设和矿山生产的影响最为重要，是充填系统的关键所在。充填料通常由选矿厂废弃的尾砂或由其添加一定比例的水泥制备而成，充填料中添加了一定比例的水泥或其它胶结料的充填方法称为胶结充填法。干式充填干式充填水力充填水力充填分级尾砂充填分级尾砂
2、充填全尾砂充填全尾砂充填胶结充填胶结充填非胶结充填非胶结充填高浓度充填高浓度充填膏体充填膏体充填高水充填高水充填 矿山充填技术是为了满足采矿工业的需要而发展起来的，主要经历了干式充填、水砂充填、胶结充填、膏体充填以及全尾砂高浓度充填的发展过程。目前，最常用的充填料是矿山选矿厂生产出的尾砂。为了使充填料在采场形成需要的强度或尽可能的少脱水，通常还需要在充填尾砂中按一定的灰砂比添加水泥等胶结料并搅拌制备成一定浓度的充填料浆。尾砂充填经历了低浓度分级尾砂充填、高浓度分级尾砂充填、高浓度或膏体全尾砂充填的发展阶段。尾砂充填料浓度的高低往往能反映出充填技术水平的高低，在制备合适浓度的尾砂充填料方面，国内
3、外已采用或研究的主要方式有如下几类：在尾砂浆体中添加其它干料；采用旋流器或其它离心设备、过滤机或其它过滤设备对尾砂脱水；采用砂仓或砂池直接将尾砂沉淀脱水等。宾汉体模型 控压助流理论锚杆锚杆脱水管挡墙脱水管挡墙6/3/2022 目前，国内充填站的自动控制系统很大一部分都已被废弃，转而被人工手动控制所代替。以至劳动生产率低下，成本浪费严重! 研究开发充填料制备的实用控制方法具有很大的社会意义。 意义意义6/3/2022 充填控制技术的应用现状 通过对行业内的调查和对文献的分析，目前国内大量的充填系统是还是凭工人的经验来手动操作的，劳动条件差，水泥消耗量大。现有的控制系统基本只起到了辅助监视作用。另
4、有少数矿山采用PID来控制，实际采用模糊等智能控制的矿山很少。 普遍存在如下问题：普遍存在如下问题： 自动化程度不高 工人劳动强度大 灰砂比不均匀 流量不稳定 浓度不稳定 仪表精度低6/3/2022制备工艺分析图图1.3 国内典型的充填系统示意图国内典型的充填系统示意图6/3/2022料位自调整因子模糊控制器系统料位自调整因子模糊控制器系统6/3/2022料浆配比的软批量控制 为了使得充填料浆的配比均匀，虽然实际的料浆制备过程是连续的，本文采用了一种模仿批量制备过程的控制方法，其思路如图4.2所示。该控制方法吸收了批量生产工艺的优点，有效地克服了传统连续制备控制方法上的缺点。 连续料浆的软分批
5、示意图连续料浆的软分批示意图6/3/2022 软批量控制算法软批量控制算法6/3/2022 软批量控制算法软批量控制算法6/3/2022 方案设计与研究 水泥配比的软批量控制水泥配比的软批量控制水泥配比软批量控制系统原理图水泥配比软批量控制系统原理图6/3/2022添加水软批量控制系统原理图添加水软批量控制系统原理图6/3/2022充填料浓度模糊控制回路充填料浓度模糊控制回路浓度模糊控制回路浓度模糊控制回路6/3/2022 变量的模糊化 控制规则的确定 模糊合成推理 模糊控制查询表的计算浓度模糊控制器的设计浓度模糊控制器的设计主要公式:主要内容:kjiUR,（E(i) EC(j) U(k)）（.6） U=（EEC）R （.）6/3/2022浓度模糊控制查询表的计算结果浓度模糊控制查询表的计算结果
