1、夏甸金矿分级尾砂胶结充填工艺1.矿山充填系统现状矿山充填系统现状2.存在的主要问题存在的主要问题3.充填系统改造充填系统改造4.胶结充填体力学性能胶结充填体力学性能汇报内容汇报内容q现在采用的充填法现在采用的充填法 上向水平分层上向水平分层尾砂尾砂充填法充填法q选厂尾砂输送选厂尾砂输送 选矿厂尾矿产率选矿厂尾矿产率93.94%尾砂输送浓度尾砂输送浓度35%按按6000t/d选矿规模，每天产选矿规模，每天产生尾砂干量生尾砂干量5580t 矿山充填系统现状矿山充填系统现状尾矿输送流程图尾矿输送流程图q矿山充填现状矿山充填现状 充填车间现有二套分级尾砂胶结充填系统，建成运行的充填充填车间现有二套分级
2、尾砂胶结充填系统，建成运行的充填站设置四个砂仓，两个水泥仓站设置四个砂仓，两个水泥仓 砂仓有效容积砂仓有效容积1000m3，水泥仓有效容积，水泥仓有效容积250m，仓身均为钢，仓身均为钢结构，仓座为混凝土结构结构，仓座为混凝土结构 每套分级尾砂胶结充填系统在砂仓顶部设一台旋流器组，每套分级尾砂胶结充填系统在砂仓顶部设一台旋流器组，1#旋流器规格旋流器规格FX350，2#旋流器规格旋流器规格FX250 每套系统拥有两套独立的充填搅拌装置和料浆输送管路，即每套系统拥有两套独立的充填搅拌装置和料浆输送管路，即一个尾砂仓对应一个搅拌桶，然后由搅拌桶连接一套独立的一个尾砂仓对应一个搅拌桶，然后由搅拌桶连
3、接一套独立的管路管路 矿山充填系统现状矿山充填系统现状 造浆方式：采用风水联动造浆造浆方式：采用风水联动造浆 仓下设置造浆供风供水管，配置电动调节阀控制风水流量仓下设置造浆供风供水管，配置电动调节阀控制风水流量,边进料、边造浆边进料、边造浆、边下料充填边下料充填 矿山充填系统现状矿山充填系统现状2 存在的主要问题存在的主要问题主要问题主要问题旋流器问题旋流器问题砂仓容积和砂仓容积和数量问题数量问题搅拌设备问题搅拌设备问题井下充填问题井下充填问题q存在的主要问题存在的主要问题 旋流器问题旋流器问题n尾砂产率低，仅为尾砂产率低，仅为55%n按目前按目前6000t/d生产能力要求，尾砂利用率生产能力
4、要求，尾砂利用率需需达到达到65%以上才以上才能保证采充平衡，尾砂分级量不足，制约充填采矿能保证采充平衡，尾砂分级量不足，制约充填采矿 砂仓容积和数量问题砂仓容积和数量问题n尾砂充填浓度不稳定，影响充填质量尾砂充填浓度不稳定，影响充填质量n充填站尾砂通过旋流器直接充填，没有沉降空间和时间充填站尾砂通过旋流器直接充填，没有沉降空间和时间，很难，很难提高提高供砂供砂浓度浓度2 存在的主要问题存在的主要问题q存在的主要问题存在的主要问题 搅拌设备问题搅拌设备问题n搅拌槽搅拌，水泥与气泡浮在上面搅拌槽搅拌，水泥与气泡浮在上面搅拌不均匀，搅拌不均匀，料浆料浆充充入井下入井下空区后空区后，水泥仍然是浮在上
5、面，水泥仍然是浮在上面 井下充填问题井下充填问题n采场胶结充填时脱水困难，挡墙上的滤布很容易被料浆堵死采场胶结充填时脱水困难，挡墙上的滤布很容易被料浆堵死n充填料浆离析比较严重，细颗粒飘在水面不沉降充填料浆离析比较严重，细颗粒飘在水面不沉降n胶结充填结束后，充填面胶结充填结束后，充填面0.3m0.3m左右强度较低，呈泥浆状，影响左右强度较低，呈泥浆状，影响铲运机运行，且设备轮胎打滑铲运机运行，且设备轮胎打滑2 存在的主要问题存在的主要问题q充填系统改造充填系统改造 保留现有两套旋流器，充填站四个砂仓都用保留现有两套旋流器，充填站四个砂仓都用FX250旋流器来旋流器来分砂，分砂，FX350旋流器
6、只作为应急备用。在仓顶另外架设尾砂旋流器只作为应急备用。在仓顶另外架设尾砂管路，将管路，将FX250旋流器分出来的砂输送至老系统的砂仓旋流器分出来的砂输送至老系统的砂仓 增加增加2圈风管，单个砂仓造浆时，供风量为圈风管，单个砂仓造浆时，供风量为20m3。砂仓顶部。砂仓顶部排水管位置增加排水管位置增加2-3个放水阀，用于调节砂仓内尾砂浓度个放水阀，用于调节砂仓内尾砂浓度 从副桶至钻孔处水平距离较长，挖一条向下的充填沟，角从副桶至钻孔处水平距离较长，挖一条向下的充填沟，角度大于度大于10，为高浓度充填创造条件，为高浓度充填创造条件3 充填系统改造充填系统改造q充填系统改造充填系统改造 新增高速搅拌
7、机，形新增高速搅拌机，形成二段搅拌，改善料成二段搅拌，改善料浆制备效果浆制备效果 将将1个砂仓个砂仓1套充填管套充填管路改为路改为2个砂仓共用个砂仓共用一条充填管路，另一一条充填管路，另一套管路备用套管路备用 增设充填试验室，监增设充填试验室，监测充填质量测充填质量3 充填系统改造充填系统改造q全尾砂基本性能全尾砂基本性能 物理参数物理参数n包括包括比重、松散容比重、松散容重、压实容重、自重、压实容重、自然安息角，以及由然安息角，以及由比重和松散容重得比重和松散容重得出的孔隙率出的孔隙率4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q全尾砂基本性能全尾砂基本性能 粒级测定粒级测定n采用采用Masters
8、izer3000型激光衍射粒度分析仪测定粒级分布型激光衍射粒度分析仪测定粒级分布4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q全尾砂旋流器分级试验全尾砂旋流器分级试验 采用采用1CZ100型水力旋流器试验系统进行型水力旋流器试验系统进行n固定溢流管管径为固定溢流管管径为18mm，采用不同沉砂管管径进行全尾砂旋，采用不同沉砂管管径进行全尾砂旋流分级试验，根据不同沉砂管管径条件下的沉砂产率及分级尾流分级试验，根据不同沉砂管管径条件下的沉砂产率及分级尾砂产率要求来确定旋流器的型号及其工作状况砂产率要求来确定旋流器的型号及其工作状况，然后选用能满然后选用能满足产率要求的沉砂管路和工作压力，对所有尾砂试样进行分
9、级足产率要求的沉砂管路和工作压力，对所有尾砂试样进行分级，分级后对沉砂和溢流进行基本性能和粒度测定，分级后对沉砂和溢流进行基本性能和粒度测定4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q全尾砂旋流器分级试验全尾砂旋流器分级试验 沉砂产率随沉沙嘴直径沉砂产率随沉沙嘴直径的增大而增大，溢流产的增大而增大，溢流产率则相应减小率则相应减小 最终最终确定确定旋流器工作参旋流器工作参数：沉沙嘴直径数：沉沙嘴直径14mm；溢流管管径溢流管管径18mm，工作，工作压力压力0.15Mpa，给矿浓度，给矿浓度35%4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q全尾砂旋流器分全尾砂旋流器分级试验级试验 对 分 级 后 的 沉对 分
10、 级 后 的 沉砂 与 溢 流 尾 砂砂 与 溢 流 尾 砂粒 级 组 成 进 行粒 级 组 成 进 行分 析 测 定，对分 析 测 定，对分 级 尾 砂 的 基分 级 尾 砂 的 基本 物 理 参 数 进本 物 理 参 数 进行测定行测定4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q分级尾砂充填体渗透试验分级尾砂充填体渗透试验 测定全尾砂的渗透系数测定全尾砂的渗透系数kn影响因素：包括影响因素：包括充填体材充填体材料颗粒的形状、大小、不料颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等均匀系数和水的粘滞性等n采用室内模拟采场分级尾采用室内模拟采场分级尾砂充填过程来近似测定其砂充填过程来近似测定其渗透系数渗
11、透系数4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q分级尾砂充填体渗透试验分级尾砂充填体渗透试验 测定全尾砂的渗透系数测定全尾砂的渗透系数k4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能020040060080010001200050100150200250300350400累计渗水量累计渗水量（ml）累计渗水量（ml）q分级尾砂充填体配比优化试验分级尾砂充填体配比优化试验 充填胶凝材料采用胶固粉，按充填胶凝材料采用胶固粉，按1:6、1:8、1:10的灰砂比制作的灰砂比制作试块，料浆的重量浓度分别为试块，料浆的重量浓度分别为74%、71%、68%和和65%每组试验进行每组试验进行3天、天、7天、天、15天天、2
12、8天四天四个龄期的强度测试个龄期的强度测试4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q分级尾砂充填体配比优化分级尾砂充填体配比优化 灰砂比分别为灰砂比分别为1:6、1:8、1:10时，时，充填体强度随料充填体强度随料浆质量浓度变化曲线图浆质量浓度变化曲线图4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q分级尾砂充填体配比优化分级尾砂充填体配比优化 通过调节充填料浆配比及质通过调节充填料浆配比及质量浓度能满足夏甸金矿井下量浓度能满足夏甸金矿井下不同采矿充填工艺及生产进不同采矿充填工艺及生产进度的安排度的安排 从灰砂比来看，胶固粉（胶从灰砂比来看，胶固粉（胶凝材料）添加量是决定充填凝材料）添加量是决定充填试块强度
13、的决定因素试块强度的决定因素 充填料浆浓度的确定，原则充填料浆浓度的确定，原则上是在工艺可行的情况下，上是在工艺可行的情况下，填料浆的浓度越大越好填料浆的浓度越大越好 在相同可比条件下，灰砂比在相同可比条件下，灰砂比对充填试块强度影响比充填对充填试块强度影响比充填料浆浓度要大料浆浓度要大4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q分级尾砂充填体配比优分级尾砂充填体配比优化化 充填料浆浓度的确定，充填料浆浓度的确定，原则上是在工艺可行的原则上是在工艺可行的情况下，填料浆的浓度情况下，填料浆的浓度越大越好越大越好 在相同可比条件下，灰在相同可比条件下，灰砂比对充填试块强度影砂比对充填试块强度影响比充填料
14、浆浓度要大响比充填料浆浓度要大4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q分级尾砂充填体凝胶时间分级尾砂充填体凝胶时间 灰砂比灰砂比1:61:10，浓度，浓度65%74%充填料浆，其凝结时间范充填料浆，其凝结时间范围较大，可以适应不同的生产需求围较大，可以适应不同的生产需求 料浆凝结时间随其质量浓度的增大相应减少料浆凝结时间随其质量浓度的增大相应减少 料浆凝结时间随灰砂比的料浆凝结时间随灰砂比的增大（胶固粉用量增加）增大（胶固粉用量增加）相应减少相应减少 在相同配比条件下，充填在相同配比条件下，充填料浆的浓度对凝结时间的料浆的浓度对凝结时间的影响程度影响程度，比水泥含量的比水泥含量的影响小影响小4
15、胶结充填力学性能胶结充填力学性能q分级尾砂充填体坍落度试验分级尾砂充填体坍落度试验 按产率按产率65%分级出来的尾砂渗透性好，料浆浓度分级出来的尾砂渗透性好，料浆浓度6872%，灰砂比灰砂比1:61:10充填体强度、凝结时间及流动性等参数均能充填体强度、凝结时间及流动性等参数均能满足矿山充填采矿的要求满足矿山充填采矿的要求无水泥分级尾砂充填料浆坍落度无水泥分级尾砂充填料浆坍落度 不同配比分级尾砂不同配比分级尾砂 胶结充填料浆塌落度胶结充填料浆塌落度4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q分级尾砂胶结充填体分级尾砂胶结充填体力学性能力学性能 单轴抗压强度单轴抗压强度n随着料浆浓度、灰随着料浆浓度、
16、灰砂比的增加，充填砂比的增加，充填体的单轴抗压强度体的单轴抗压强度均有所增加均有所增加n灰砂比灰砂比是是影响影响分级分级尾砂尾砂充填体强度的充填体强度的主要因素主要因素，料浆浓料浆浓度为度为次要次要因素因素4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q分级尾砂胶结充填体力学性能分级尾砂胶结充填体力学性能 抗剪强度指标（抗剪强度指标（变角剪切变角剪切试验）试验）n试块的粘聚力和内摩擦角随浓度和灰砂比的增大而增大试块的粘聚力和内摩擦角随浓度和灰砂比的增大而增大4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能q分级尾砂胶结充填体力学性分级尾砂胶结充填体力学性能能 弹性模量与泊松比弹性模量与泊松比n随着料浆浓度和灰砂比的提高随着料浆浓度和灰砂比的提高，充填体的充填体的弹性模量明显增大弹性模量明显增大n充填体的泊松比随着灰砂比和充填体的泊松比随着灰砂比和浓度的增大有所减小，说明随浓度的增大有所减小，说明随着充填体强度的增加，试块有着充填体强度的增加，试块有由塑性向脆性转化的趋势由塑性向脆性转化的趋势4 胶结充填力学性能胶结充填力学性能
