尾砂胶结充填的社会意义

金属矿山全尾砂胶结充填技术的发展摘要：随着我国社会经济的快速发展和科学技术的创新,对矿产资源开发的要求越来越高，尤其是环境方面。

金属矿山选矿工艺比较多样化，主要包含三段抛尾，粗尾砂用做建筑材料、细粒级尾砂全部充填至采空区的开采技术。

为了加强环境保护力度，降低对农田的影响,需要创新出绿色、安全的开采技术，为铁矿山开采领域的持续发展奠定基础。

关键词：胶结充填；全尾砂；封堵墙；充填设备；充填体固结前言近年来,我国越来越重视环境问题,传统的表面尾矿处理方法无法彻底解决问题,需要创新出安全、有效的尾矿处理新技术,并进一步扩大技术的应用范围,利用尾矿充填采矿空区有效实施尾矿处理,其主要原理是填充尾矿填充空地,支撑两组围岩，防止岩石移动,有效控制地下压力。

总之，利用尾矿胶结充填技术处理地下采矿空区，减少了尾矿占用面积，实现了地下采矿空区和地表沉陷的有效治理。

1、全尾砂胶结充填技术工艺1.1分段回采嗣后充填法矿房和矿柱的划分分两步进行回采,先用分段空场法中的深孔回采矿房,开采后进行适当的填充，仅此一次就可以返回矿山进行无粘土填充;或者是连续回采,不进行任何的划分，矿房和矿柱两者之间一直保持连续回采,但是回采工作区受空间暴露面积的影响，如果达到一定极限值,充填采空区,重视地下压力活动的控制。

对于不同倾角、厚度的矿体结构，需要比较矿石的稳定性和规则性,否则人员不得随意进入露天场地作业。

1.2采空区的充填及时对采矿现场的矿物质进行清理，土壤清理后为采矿做好准备工作,采场内的积水，需要采取措施排净，充填管路，确保架设效果，并做好充填挡墙的砌筑工作,确保良好的照明和通风效果,仔细检查顶板的防护脚、周围围岩的稳定性,是否满足采矿的所有准备条件。

充填人员在充填之前，需要对井下仔细检查，尤其是管道泄漏问题,并仔细观察充填料浆的流量及流动效果，以此来确保巷道、溜井挡墙的安全性和稳定性。

在填充过程中,还需要根据需求严格控制填充物的起升高度,进一步确保填充墙的稳定性。

尾砂胶结充填法采矿在毛坪矿的应用针对新发现的高硫铁破碎厚大矿体，毛坪矿尝试运用尾砂胶结充填法采矿并取得成功，该采矿方法安全高效，矿井年出矿量即从15万吨提升到25万吨，突破历史新高，取得了良好社会和经济效益。

标签：高硫铁破碎厚大矿体；尾砂胶结充填；下向式采矿TB1 概述毛坪矿2007新探获一矿体群，其中Ⅰ-6#矿体规模最大，该矿体呈似层状、扁柱状、扁豆状、柱状、脉状、不规则状产出，其走向延伸长约200m，倾斜延深大于150m（该矿体814中段出露标高821米，深部钻孔控制标高630m），新探获矿石量超过200万吨。

2 原有采矿方法存在的问题采用下向式尾砂胶结充填法采矿以前，该矿在2007年至2010年间运用上向式废石充填法回采Ⅱ、Ⅲ号矿体及该矿体群端部小矿体。

上向式废石充填法采矿主要适用于矿岩相对稳固、矿体厚度不大，矿体空间形态简单的矿体。

运用上向式废石充填法采矿，当矿房顶板暴露面积超过100㎡时，需要制作人工混凝土隔墙，劳动强度大，且隔墙接顶困难，从而影响混凝土隔墙对顶板的支撑效果；同时，人工在采空区内作业，极大地增加了作业人员的安全威胁。

由于上述原因综合影响，导致使用上向式废石充填法采矿时，采场的贫化及损失都较高，回采率低，员工作业效率低，单采场日出矿能力低（约为100t/d）。

在运用上向式废石充填法回采该矿体群端部小矿体时，由于矿石硫铁含量高，节理裂隙发育导致顶板不稳定，不时发生小规模冒落，大大增加了采矿的支护成本及设备设施受破坏的风险，也严重威胁作业人员的人身安全，上向式废石充填法已不适用于该矿体群的回采。

3 尾砂胶结充填采矿方法该矿体群矿岩节理裂隙较发育，以Ⅳ、Ⅴ级结构面（节理面）为主，连贯性差，矿体的变形破坏受结构面的抗剪特性、结构体的大小、形状和彼此镶嵌能力控制，且多含水。

矿石结构构造复杂，最发育的为块状构造。

块状铅锌矿石在矿体中广泛分布；另外矿石还呈条带状、似层状、纹层状产出。

由于上述复杂的矿石构造特征，该矿体群整体强度分布不均衡，结构疏松的黄铁矿石降低了矿岩的整体强度，呈条带状和层状产出矿石，受节理裂隙影响，容易发生顺层冒落现象。

新型无砂仓尾砂胶结充填工艺技术刘晓俊;马毅敏【摘要】近年来利用选厂尾砂进行井下胶结充填的采矿方法在大中型地下铁矿山得到广泛应用,其尾砂胶结充填系统主要由立式砂仓和两级活化搅拌机组成,系统占地面积大,结构复杂,投资和运行费用较高.刘塘坊铁矿结合自己矿山的实际情况,利用本矿选厂尾砂进行旋流器浓缩实验研究,并使用自动化智能控制系统,研制、开发出一套低浓度无砂仓尾砂浓缩充填系统,在工业实践中应用,取得较好效果.通过工业实践,选厂尾砂利用率达到70％以上,尾砂浓缩浓度达到65％～70％;旋流器溢流实现自流进入尾矿库.整个充填系统实现远程集中控制,所有设备无需现场人工操作;应用智能加灰系统,精确控制充填所需灰比和浓度;通过故障自动判断和控制系统,实现了尾矿充填系统输送和尾矿库输送的自动切换.该系统占地面积小,结构简单,管理方便,投资、运行费用低,对于一些中小型地下矿山来说,具有一定借鉴价值.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】4页(P15-18)【关键词】实验研究;旋流器;充填工艺;工业实践【作者】刘晓俊;马毅敏【作者单位】西安建筑科技大学管理学院,陕西西安710054;中钢集团安徽刘塘坊矿业有限公司,安徽六安237421;中钢集团安徽刘塘坊矿业有限公司,安徽六安237421【正文语种】中文【中图分类】TD853.34目前尾砂胶结充填系统广泛采用的工艺系统为将选厂经浓密后45%质量浓度的全尾砂输送至立式砂仓，经浓缩、排出料浆上面澄清水，尾砂经脱水后即可进行压气造浆。

待全尾砂造浆均匀后，打开放砂管向搅拌机供给全尾砂。

全尾砂和水泥经双轴搅拌机初步搅拌后，进入高速活化搅拌机进行强力活化搅拌，最终通过钻孔和井下管网输送至井下采场充填[1]。

此类充填系统投资较大，一般规模为100～200万t/a的低品位铁矿山，需投资达2 000～4 000万元。

鉴于这个原因其在中小矿山的应用受到很大限制。

我国矿山尾砂充填技术发展趋势与未来展望【摘要】：随着我国对建设绿色矿山的号召，尾砂胶结充填技术成为了矿山开采的重要发展发现。

尾砂充填技术是将尾砂与水泥等胶结剂混合后充填到井下采矿空区的一种技术措施，该技术不仅可以大幅度提升尾砂的利用率、降低尾砂堆存，而且还具有显著的环保效益，因而受到国内学者的高度关注。

随着尾砂充填技术的发展，尾砂充填效率越来越高、效果越来越好，为我国的绿色矿山建设提供了重要的技术保障。

【关键词】：尾砂充填；环境保护；采矿技术0引言我国很早就提出了绿色矿山发展战略，同时在政策上、理论上都对绿色矿山建设提供了制度和技术指导，这为我国矿山的绿色化建设提供了很好的发展路线。

2003年，我国提出了科学发展观，这为我国绿色矿山建设提供了理论支撑，2010年，《关于贯彻落实全国矿产资源规划发展绿色矿业建设绿色矿山工作的指导意见》的提出，完善了绿色矿山建设意见，为我国绿色矿山建设指明了方向。

在上述背景下，尾砂胶结充填技术成为了我国建设绿色矿山的重要举措。

由于尾砂充填具有对地面植被保护好、井下工程稳定性好、作业安全、经济环境效益突出等优势，使得尾砂胶结充填技术具有广阔的发展前景1尾砂胶结充填技术概况尾砂是选矿厂对矿石进行精细化选磨后产生的细粒级固体废物，是目前我国堆存量最大、综合利用率最低的大宗固体废弃物。

传统的尾砂处理方式是将尾砂排放到尾矿库中。

尾矿库一般建在山坳里，建设尾矿库需要征地，而在尾矿库中堆存尾砂不仅需要消耗大量人力物力，而且还对环境带来了严重危害。

我国此前发生了多起尾矿库溃坝事件，导致了大量人员伤亡，给国家造成了重大的直接或间接经济损失。

为了提高尾砂利用率，使尾砂资源化利用，相关学者开展了大量研究，最终成功开发了尾砂充填采矿技术，相关技术大幅度降低了尾砂堆存量，取得了良好的经济效益和环保效益。

尾砂充填技术，是将选厂排出的尾砂输送到充填站的尾砂仓中，然后将尾砂、水泥和水按照一定配合比在搅拌槽中充分混合后通过管道输送到井下采空区，待充填料浆凝固后，可以形成具有一定强度的块体，有效维护了采空区的稳定。

采场嗣后一次尾砂胶结充填脱水新工艺实验研究
《采场嗣后一次尾砂胶结充填脱水新工艺实验研究》是一项有关矿山综合利用的实验研究。

实验采用了一次尾砂胶结充填脱水新工艺，目的是改善尾砂处理的脱水效果，提高资源的综合利用率。

实验结果表明，采用一次尾砂胶结充填脱水新工艺后，尾砂的脱水效果明显提高，脱水率可达到90%以上，综合利用率达到80%以上，显著提高了资源的综合利用率。

同时，这种新工艺还可以有效减少尾砂处理过程中的胶结剂消耗，节约胶结剂的使用成本。

综上所述，这种一次尾砂胶结充填脱水新工艺在矿山综合利用中具有重要的意义，具有较好的应用前景。

铁矿全尾砂胶结充填技术研究摘要分级尾砂充填系前些年采矿行业特别流行的一种矿山采空区充填技术，此技术的使用以对于矿山的开采而言起到了一定的促进作用，然而它给矿山开采带来了的不利影响也是不容忽视的。

为了更好地促进矿山行业的发展，相关人员对于矿山采空区充填技术进行了深入的研究及分析，最终提出了一种新型的矿山采空区充填技术——全尾砂胶结充填技术。

本文以全尾砂胶结充填为立足点，对其作用进行了深入的分析，并以山东金鼎矿业有限责任公司王旺庄铁矿为例对全尾砂胶结充填这一技术进行了全面的介绍。

关键词铁矿；全尾砂；胶结充填；技术多年前，人们在进行矿山采空区的充填时通常采用分级尾砂充填技术。

分级尾砂充填技术即对尾砂先实施分级脱泥处理，如此充填体料浆在流入采场后便可以进行更有效的脱水，当然充填体的强度也能够得到较好地增强，所以，分级尾砂充填这一技术在西方国家矿山开采方面得到了广泛的运用，然而此技术却导致了充填材料来源不足情况的出现，而且其生产出来的细泥尾砂也加大了堆坝的难度，增大了尾矿库的创建成本。

鉴于国民经济及技术的发展，全尾砂胶结充填这一全新的矿山充填技术便登上了历史的舞台。

全尾砂胶结充填系以未实施分级脱泥的全粒级尾砂充当充填材料，和适当比例的胶结材料及水混合，再经均匀混合之后注入井下采空区的一种新型充填技术。

它的出现对于采矿行业的发展而言起到了特别大的促进作用。

此种技术可以充分利用尾矿资源，达到铁矿无废开采的目的，当然它也是一种把尾砂当成远景资源埋藏在井下的技术。

待技术经济成熟时，我们又可以对那些被埋藏于地下的尾砂进行二次开采，以促进国民经济的增长。

1 全尾砂胶结充填技术概述全尾砂胶结充填系一种以物理化学及胶体化学为前提的矿山采空区充填技术，此种技术所使用的主要原料为尾砂浆，选择好原料之后，工作人员会使用浓密机及砂仓机对原料进行沉降及脱水，然后再把全尾砂与适当比例的水泥及水充分混合在一起通过相关的机器让其形成胶结充填料，最后再将能运送至采空区进行填充。

先进的浓缩储存设备进行脱水然后存储于特制的设备中，等待使用的时候，再从设备的底部放出流到搅拌的地方，如果采取了过滤干燥技术的，那么就要经过给料设备运输至搅拌设备，在依据配比在搅拌器中添加水泥，在搅拌器中搅拌均匀后由管道输送到充填采场。

3 充填材料因为我们国家对于可持续再生发展思想的统筹指导，也是因为对环境的重视，矿山充填材料的实际使用也渐渐推广开来，对新型材料的研究使用也变成了矿山充填技术的最前沿最重要的课题之一。

目前，材料的来源还比较广泛，从原始的河砂、海砂等等逐步转向粉煤灰，尾砂等工业废料。

当前，国内外使用充填法的矿山都是依照自己本身的条件选择材料，一般选择来源广，价格低，性质稳的原料或工业废物作为填充骨料。

尾砂、风沙、废石、炉渣等等均可以做充填法使用较多的充填骨料。

4 充填料浆制作和运输技术的改进充填浆料的制作是在安装在地面的充填制备站。

制造的料浆通过运输管道输送到井下等待充填的地方实施作业。

充填作业的流程一般要经过：充填物料存储和自动给料设备，搅拌设备，加压输送设备，充填料浆输送系统和充填制备站和管道运输的PLC 控制体系构成。

4.1 充填材料储存设备和供料设备处为了满足矿山能够连续性和均匀性进行充填工作的要求，储存设备中的存储容量需要保证2～3天的量，充填骨料一般存储于储料仓，有立式砂仓用于存储湿物料。

有卧式砂仓，根据地形来建造，一般用来贮存干性物料。

水泥仓则一般建于地面，容量在1.5～2天正常水泥用量。

仓中的水泥通过罐装水泥车运送。

4.2 料浆制作搅拌装置不同填充材料依据各自配比通过给料系统进入搅拌装置中，在搅拌装置中混合搅拌均匀。

这里料浆需要搅拌得十分均匀，不然会降低充填材料的品质，降低料浆的输送效能，还有可能造成充填作业中的事故。

我们国家一般使用搅拌桶。

4.3 充填料浆加压系统充填倍数大的矿山传送压力不够大，则需要进行加压加泵输送。

细石混凝土和膏体得运输可以采用液压双缸活塞式混凝土泵。

全尾砂胶结充填技术在金属矿山的应用与发展摘要：全尾砂胶结充填是充分利用尾矿资源，实现矿山无废开采，同时也是将尾砂视为一种远景资源储存于井下，待将来技术经济成熟再对其进行二次开发利用来满足国民经济发展的需要，是现代采矿工业中一项有利于矿业可持续发展的新技术。

全尾砂胶结充填是以没有进行分级脱泥的的全粒级尾砂作为充填骨料，与一定比例的胶结材料和水混合均匀搅拌后充入井下采空区的一种充填方式。

分级尾砂充填工艺是对尾砂先进行分级脱泥处理，这样使得充填体料浆进入采场更迅速地脱水，充填体的强度也可以得到明显的提高，因此，分级尾砂充填工艺已被国内外矿山广泛应用，但此工艺造成了充填骨料的来源不足，同时生产出来的细泥尾砂给堆坝增加了难度，提高了尾矿库的建设成本。

随着技术经济的发展，推广全尾砂胶结充填作为一种新型高效的充填方式，最大限度的利用尾矿资源，以减少对环境的污染和资源的浪费。

1.全尾砂充填的意义随着现代科技和工业生产的高速发展，矿产需求量迅速增加，金属矿产资源的开发利用引发的地表破坏和尾砂排放，将带来资源、环境和安全等诸多问题。

通过利用全尾砂对采空区进行有效充填，可以从根本上解决矿产资源开采带来的环境和安全问题，同时还能充分地回收矿产资源，对促进采矿工业与资源、环境、安全和经济的协调发展有着重要的意义。

1、减少矿山固体废料排放，实现无尾化矿山生产，避免了尾砂的工业占地，节省尾矿库征地、建设和维护费用，同时也避免了可能造成的对大气、水体、土壤的污染，对保护地表生态环境具有重要的意义。

2、可以有效地阻止岩层发生明显的移动，防止地表塌陷，实现“三下”安全开采和优先开采下部或下盘富矿而不造成矿产资源的破坏，保护远景资源。

3、可以有效地控制地压，控制局部和区域岩层片落破坏，提高回采作业的安全性，减小采场冒顶事故风险，同时还可以缓解深井开采时岩爆的威胁。

4、通过尾砂充填可以安全地对残矿进行回采，从而提高矿石回采率，提高矿山经济效益。