矿山尾矿充填技术

金属矿山全尾砂胶结充填胶凝材料技术要求1 范围本标准规定了金属矿山全尾砂胶结充填胶凝材料的分类和标记、组分与材料、强度等级、技术要求、试验方法、检验规则和包装、标志、运输与贮存要求。

本标准适用于金属矿山全尾砂充填胶结材料。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB50771 有色金属采矿设计规范GB175 通用硅酸盐水泥GB/T1596 用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T18046 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T20491 用于水泥和混凝土中的钢渣粉GB/T1345 水泥细度检验方法（筛析法）GB/T1346 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法（GB/T 1346-2001，eqv ISO 9597:1989）GB/T2419 水泥胶砂流动度测定方法GB/T17671 水泥胶砂强度检测方法（ISO法）（GB/T17671-1999，idt ISO679:1989）GB/T2847 用于水泥中的火山灰质混合材料3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

3.1全尾矿full tailing选矿分选作业的产物，有用目标组分含量较低而无法用于生产，且未经粒径分级的部分称为全尾矿。

33.2胶结充填backfill将选矿分选产生的尾矿砂浆，掺入适量的胶凝材料，搅拌制成胶结充填料桨，将料浆回填到采空区，胶结形成一定强度的、整体的充填体，此工艺过程称为胶结充填。

3.3胶凝材料cementing material以具有潜在水硬特性的物料、激活物料、其它功能性辅料混合制成的具有水硬性的、用于矿山胶结充填的混合材料称为胶凝材料。

3.4收缩率shrinkage ratio刚制备好的浆体体积与浆体固化脱模后的体积差与原体积的比。

3.5坍落度slump坍落度是指充填浆体的和易性，具体来说就是充填浆体的保水性、流动性和粘聚性的综合表现形式。

尾矿充填技术在黄金矿山中的应用与实践刘新平摘要：排入尾矿库堆存是目前选厂排出的尾矿的一般处理方法。

目前的尾矿库从选址建造到生产运转，客观上存在安全管理和环境污染等问题，经过选用尾矿充填技能的使用和具体实际情况剖析，推动绿色无尾矿山建造，能有效解决尾矿惯例处置方法带来的安全隐患和环境污染问题，对尾矿库安全与环保具有重要意义。

关键词：尾矿充填技术；黄金矿山；应用与实践随着国家对矿山环境保护的日益重视，尾矿充填技术在矿业开采领域逐步推广应用，尾矿充填技术可以在一定程度上优化矿山环境。

尾矿是目前我国堆放量和产出量最多的固体废弃物，并且引起了很严重的环境问题，给人们的工作和生活带来了很大的安全隐患。

采用尾矿充填技术，推进绿色无尾矿山建设，即处理了矿山难采矿体回采及扩展产能的难题，同时还能有效降低尾矿排放，减少占用土地及尾矿库的保护管理费用，将带来良好的经济、环保、安全及社会效益。

1我国黄金矿山充填技术现状中国是矿业生产大国，地质条件多样且复杂，因此黄金矿山充填工艺技术多种多样，尤其在最近的十年中，各类创新性矿山充填技术在工程实践中取得了推广和技术进步。

至今，我国的充填技术中，尾矿充填技术已经比较成熟，充填材料来源更为广泛，建筑垃圾作为矿山膏体充填材料的骨料来源日益受到重视，并且其相关技术趋于成熟。

随着矿山充填技术的日益推广应用，在取得环境改善和减轻地质灾害的同时，一些次生环境问题在工程实践中逐渐凸显出来。

对于矿山充填技术，我们对矿山充填的各种影响，尤其是环境方面的影响没有系统地分析研究，因此有必要从环境影响的角度对矿山充填的影响进行详细归纳总结，为矿山充填技术的发展、推广和技术改进奠定坚实的基础。

矿业生产中会产生大量的固体废弃物，这类固体废弃物对环境造成的危害极大。

以煤矿山为例，我国现有的煤矸石山1500余座，堆积量达30亿吨。

煤矸石是采煤过程中产生的尾矿的主要物质，尾矿对环境的影响极大，不仅需要占用大量的农田土地堆存，而且堆积的尾矿含有大量有害重金属和物质。

科学技术创新2021.04表1首选胶凝材料(普通32.5水泥)及推荐配比表3全尾砂粒径性状表充填用途 灰砂比 质量浓度(%) 28d 强度(MPa) 体重(t/m 3) 泌水率(%) 打底、胶面 1:8 75 1.87 1.90 3.34 非胶结充填 —— 70 —— 1.75 5.00某金矿地下矿山采空区治理尾矿充填技术研究董晓舟(河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院,河南洛阳471023)我国金属非金属地下矿山采空区数量巨大,分布范围广,是影响矿山安全生产的最主要危害之一,采空区往往会诱发透水、坍塌、冒顶片帮、中毒窒息等多种形式的灾害,造成人员伤亡和财产损失。

特别是由于不规范的开采方式形成的采空区,其采矿空间的不确定性、信息的不完备性特点加大了采空区处理与控制难度。

加之部分矿山企业没有认识到采空区安全隐患的危害性,受短期经营行为和经济利益的驱使,管理不规范,不重视采空区处理问题,采空区治理工作落不到实处,导致采空区安全隐患情况严重。

因此,对采空区进行治理,逐步消除采空区安全隐患,是遏制金属非金属地下矿山事故频发、实现矿山企业安全生产的重要手段。

1矿山概况河南省某金矿成立于2002年,矿区面积19.883km 2,开采标高+1085m ~+620m ,设计生产能力12万t /a 。

矿区目前采用平硐-盲竖井联合开拓,采矿方法为房柱法。

矿山在开采过程中形成了较多采空区,这些采空区暴露时间长、空间分布规律性差、形态变化大,在采矿过程中存在较大的安全隐患。

矿山现用尾矿库服务年限不足3年,新建尾矿库由于周边环境复杂选址困难。

由于国家对安全和环保的重视,尾矿库的审批难度越来越大;而且新建尾矿库征地、建设、运行、维护和闭库的费用极高。

综上所述,矿山2018年决定,把尾矿充填到采空区,一是对采空区进行治理,二是解决尾矿无处堆放的困境。

通过新建充填系统,在综合考虑充填治理采空区的情况下,10-11年之内尾矿可实现零外排,14-15年之内不需新建尾矿库。

黑色金属矿山尾矿充填采矿技术及装备研发方案一、实施背景随着矿产资源开采的不断深入，黑色金属矿山尾矿的治理与利用已成为行业关注的焦点。

尾矿的大量堆存不仅占用土地，而且可能引发环境污染和安全问题。

为提高矿产资源综合利用率，降低尾矿库存，黑色金属矿山尾矿充填采矿技术及装备的研发显得尤为重要。

二、工作原理黑色金属矿山尾矿充填采矿技术及装备研发的主要工作原理是利用尾矿作为充填材料，对采空区进行充填，以实现资源的最大化利用。

具体流程包括尾矿制备、充填和加固三主要环节。

首先，将尾矿进行破碎、研磨和分级，制备成符合充填要求的尾矿浆。

然后，通过管道将尾矿浆输送至采空区，使其在采空区形成稳定、均质的充填体。

最后，通过技术手段对充填体进行加固，确保其稳定性。

三、实施计划步骤1. 技术调研：了解国内外黑色金属矿山尾矿充填采矿技术及装备的最新研究成果和应用案例，掌握相关技术发展趋势。

2. 方案设计：根据调研结果，结合企业实际情况，制定详细的研发方案，包括设备选型、工艺流程设计、材料选择等。

3. 设备采购：根据方案设计要求，采购相关设备，确保设备的质量和性能符合预期要求。

4. 安装调试：完成设备采购后，进行设备的安装和调试，确保设备正常运行。

5. 工艺试验：在设备调试完成后，进行小规模工艺试验，对充填采矿技术的实际效果进行验证。

6. 成果评估：根据工艺试验结果，对研发成果进行评估，分析成果的可行性和可靠性。

7. 工业化推广：在确保技术成熟可靠的基础上，逐步推广至工业化生产，以提高整个黑色金属矿山行业的资源综合利用率。

四、适用范围黑色金属矿山尾矿充填采矿技术及装备研发适用于各类黑色金属矿山，特别是对尾矿治理和利用有较高要求的矿山。

该技术及装备不仅有助于降低尾矿库存，减少环境污染和安全风险，还能提高矿产资源的综合利用率，为企业创造更高的经济效益。

五、创新要点1. 技术创新：采用先进的尾矿制备、充填和加固技术，提高充填体的稳定性和均质性。

采矿工程中充填采矿技术及应用采矿工程中充填采矿技术及应用概述充填采矿技术在采矿工程中起着至关重要的作用。

它是一种通过将废弃物材料回填至采矿空洞中，以支撑地表和保护环境的方法。

本文将介绍充填采矿技术的基本原理、分类、应用场景及其优缺点，并讨论其在采矿工程中的应用前景。

一、充填采矿技术的基本原理充填采矿技术是将废弃物材料运送至采矿空洞中，形成稳定的支撑剂，以填充采矿空洞，进而保护地表和环境。

该技术主要基于以下原理：1. 废弃物利用原理：通过将矿山废弃物进行综合利用，可以减少对环境的污染，并且可以提高资源利用率。

2. 地压控制原理：通过将废弃物填充至采矿空洞中，可以控制地表沉陷和裂缝的形成，从而保护地表建筑和环境安全。

3. 结构强化原理：填充材料的引入可以增加采矿空洞的强度和稳定性，从而提高采矿效率。

4. 支撑稳定原理：填充材料形成的支撑体可以避免地表下沉和塌陷，保护地下设施和环境。

二、充填采矿技术的分类根据填充材料的性质和采矿空洞的位置，充填采矿技术可以分为不同的分类：1. 固体充填技术：采用固体材料进行回填，如矸石、尾矿、矿渣等。

利用固体充填技术可以减少有害物质对环境的影响，并使采矿后的地表得到加固和稳定。

2. 水泥充填技术：采用水泥、石灰等胶结材料进行回填，以增强填充体的强度和稳定性。

水泥充填技术广泛应用于地下金属矿山、煤矿等采矿工程中。

3. 浆体充填技术：采用水泥浆、胶体等液态材料进行回填，以形成浆体填充体。

浆体充填技术具有较高的流动性，适用于较复杂的采矿空洞。

4. 气体充填技术：采用氮气、二氧化碳等气体进行充填，以减轻填充体的重量，避免压力过大导致地表沉陷。

三、充填采矿技术的应用场景充填采矿技术在采矿工程中有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景：1. 黄金矿山：在金矿开采过程中，大量的矿山废弃物会产生。

采用充填采矿技术，可以将废弃物回填至采矿空洞中，保护地表和水源，减少环境污染。

2. 煤矿：煤矿采矿后会形成大量的废弃物和空洞。

矿山尾矿充填采矿工艺、技术及装备研发方案一、实施背景随着全球矿产资源的不断开采，矿山企业的生存和发展面临着巨大的挑战。

为了提高矿产资源利用率、降低环境污染以及推动矿山企业的可持续发展，必须对矿山产业结构进行调整和改革。

在此背景下，开展矿山尾矿充填采矿工艺、技术及装备研发具有重要的现实意义和市场需求。

二、工作原理矿山尾矿充填采矿工艺是一种利用尾矿砂、胶结剂等材料制备充填料浆，再将其泵送至井下采空区进行充填，以控制地表沉陷、提高资源回收率的采矿技术。

该技术的工作原理主要是通过将尾矿砂与适量的胶结剂等材料混合，加入适量的水制备成充填料浆，再将料浆通过泵送系统输送到井下采空区进行充填，以实现对采空区的有效支撑和控制地表沉陷。

三、实施计划步骤1. 尾矿砂资源调查：对矿山产生的尾矿砂资源进行调查，了解其种类、数量、质量等基本情况；2. 材料筛选与配比：根据尾矿砂的性质和采矿要求，选择合适的胶结剂和其他辅助材料，并确定最佳配比；3. 充填料浆制备：将尾矿砂、胶结剂等材料按照一定配比加入适量水混合制备成充填料浆；4. 充填料浆输送：将制备好的充填料浆通过泵送系统输送到井下采空区；5. 充填施工：将充填料浆泵入采空区进行充填施工，控制充填高度和质量；6. 质量检测与评价：对充填后的采空区进行质量检测和评价，确保充填效果达到预期要求。

四、适用范围该矿山尾矿充填采矿工艺适用于各种不同类型的矿山企业，尤其是对于尾矿砂资源丰富的矿山企业具有较强的适用性。

同时，该技术还可应用于各类露天采石场、露天矿山的采空区充填。

五、创新要点1. 利用尾矿砂作为充填料，实现了资源的有效利用，降低了对环境的影响；2. 采用先进的泵送系统，实现了充填料浆的高效输送，提高了充填施工的效率；3. 结合现代信息技术，建立了充填料浆制备、输送和充填施工的信息化监控系统，实现了全过程的信息化管理；4. 针对不同类型的尾矿砂和采空区条件，采用不同的充填材料和工艺方案，实现了技术的灵活应用。

金属矿山高浓度及膏体细尾砂充填技术一、技术类型金属矿山高效采矿技术。

二、适用范围矿山开采，尾矿综合利用、回填与干堆等。

三、技术内容（一）基本原理将不同粒度和性质的尾砂分离开来，分别采取不同的脱水方式,选用不同的脱水设备，以提高整体的脱水效果和降低生产成本；深锥浓密机脱水工艺技术在传统的深锥浓密机基础上进行合理化改造，增加了底流浓度的稳定性和可靠性；充填料均匀搅拌设备及控制技术采用专用的高效和节能搅拌设备进行搅拌，通过软件模拟批量生产工艺过程进行控制，达到各种充填物料的高度均匀和连续制备的目的，减少了充填灰砂比。

（二）关键技术低成本细尾砂脱水及控压助流技术；尾砂分级脱水技术；深锥浓密机脱水工艺技术；充填料均匀搅拌设备及控制技术；充填料满管输送技术；充填采场工艺技术。

（三）工艺流程根据控压助流的技术原理，通过采用中国恩菲的专利脱水装置或采用分级脱水技术、深锥浓密机脱水工艺技术，将细粒级尾砂（－20μm全尾砂可占40%以上）直接低成本地制备成高浓度（74%以上）料浆或膏体从脱水装置底部排出，可以再适当添加水泥、粉煤灰、炉渣等搅拌混合均匀后，通过管道自流或泵送设备输送至井下采矿区或地表尾矿堆场，以达到提高采矿回收率和资源综合利用的目的。

尾砂分级脱水示意图四、主要技术指标对于极细粒级的全尾砂（－20μm全尾砂约占40%以上）直接制备成高浓度（74%以上）砂浆,解决了传统立式砂仓充填工艺存在的上述缺点。

底流尾砂浓度为74%-80%；流量可达到50-200m3/h。

采用此工艺技术用于充填可使采矿回收率达到90%-97%左右。

五、典型实例及成效崇礼紫金矿业有限责任公司，采矿能力2500t/d,充填站及输送系统总投资约2943.08万元，建设周期1年，投资回收期1年，使以前不能回采的残矿得以回收，矿山服务年限得以有效延长，采矿回收率提高约15%以上；减少地表尾矿排放量约60%，年增加经济效益超过2000万元。

冬瓜山铜矿充填系统，建设规模10000t/d, 占地面积1600m2,总投资11600万元，运行费用约3800万元/年，综合利用效益4363万元/年，投资回收年限为4年，开采回采率提高8%以上。

矿山充填建设方案1. 背景介绍随着矿山的开采和生产，矿石资源已经逐渐减少，矿山产生的废弃物越来越多，加上该废弃物的处理费用越来越高，废弃物的处理已成为一个难题。

传统的处理方式是将废弃物直接填埋，随着填埋空间的不断减少，该方式已经受到了大规模的限制，这也催促矿山管理者来探索更加经济和环保的废弃物处理方式。

其中，矿山充填被广泛认为是一种更优秀的处理方式。

2. 矿山充填的定义矿山充填是一种将已经不再需要的矿山物质（如矿渣、矿尾、尾矿等）和其他原材料及固体废弃物混合后，直接充填到矿山中的处理方式。

矿物充填一方面能够减少矿山面积，另一方面还能缓解环境污染问题，既经济又环保。

3. 矿山充填的原则在实施矿山充填时，我们需要遵循一些基本的原则，以确保充填能够更加高效和可持续。

•精确的矿渣分类。

在进行矿山充填前，需要对矿渣进行分类和筛选，以保证充填的物料质量，同时防止杂物和危险物品进入矿山。

•优化的充填技术。

对于不同的矿渣，需要选择不同的充填技术进行处理，例如固体充填、液态充填和海洋充填等，以确保充填质量的稳定和充填效率的提高。

•严格的环保标准。

在进行矿山充填前，需要制定严格的环保标准和措施，以确保充填过程中不会对环境造成任何危害。

4. 矿山充填的优势相对于传统的废弃物填埋方式，矿山充填具有以下优势：•减少矿山面积的占用。

矿山充填能够充分利用已经开采的矿井作为填埋场，避免繁琐的开采过程，减少了矿山面积的占用。

•减少矿山运输成本。

矿山充填可以直接在矿山中进行，不需要将废弃物送到其他场地进行中转，节省了矿山运输成本。

•缓解环境污染。

矿山充填对于环境污染高发地区尤其有价值。

在充填过程中，原始矿物质混合后被填入矿山中，减少了废弃物的处理和处置费用，有助于解决环境污染问题。

5. 矿山充填的实施实施矿山充填需要参照具体的矿山情况和已有的资源情况制定详细的计划和评估，包括以下步骤：•评估矿山充填策略的可行性和成本，确定最佳的充填方式。