尾矿充填技术综述

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。

煤矿尾矿综合利用技术及环境保护尾矿是煤矿生产过程中产生的固体废弃物，其含有若干有害成分，对环境造成严重污染。

为了实现煤矿尾矿的综合利用与环境保护，各国积极开展了相关研究与实践。

本文介绍了一些煤矿尾矿综合利用的技术以及在实践中采取的环境保护措施。

一、尾矿综合利用技术在煤矿尾矿综合利用技术中，煤矸石回填、尾砂综合利用和矿床复原是常见的方式。

1. 煤矸石回填煤矸石回填是将尾矿通过输送带回填到矿井内部，填补采空区域。

这种方法可以避免尾矿直接排放到环境中，有效减少对环境的污染。

同时，煤矸石回填还可以提供稳定的基岩支撑，防止采空区坍塌。

2. 尾砂综合利用尾砂是尾矿中较细的颗粒物，其中含有一定比例的可燃物质和有机物。

通过尾砂综合利用技术，可以将尾砂转化为建筑材料、砖瓦等产品，实现资源的再利用。

同时，尾砂中的有机物也可以用于生物质能源的制备，减少对传统能源的依赖。

3. 矿床复原矿床复原是将尾矿重新铺设到已开采的矿床上，用于填补矿产资源的亏损。

这种方式可以最大限度地回收尾矿中的有价值矿产，并减少矿井的废弃，降低环境压力。

二、环境保护措施为了保护环境，煤矿尾矿综合利用过程中需要采取一系列措施。

1. 尾矿排放控制在尾矿排放过程中，应严格控制排放浓度和排放量。

采取合适的过滤和处理设备，将尾矿中的有害物质去除或降低至达标排放要求，减少对环境的污染。

2. 废弃土地修复煤矿尾矿综合利用后，废弃的矿区土地需要进行修复，恢复原有的植被和生态环境。

可以通过植树造林、土壤改良等方法，提高土地的结构和肥力，使其能够再次进行农业或其他用途的开发利用。

3. 污水处理尾矿综合利用过程中产生的废水需要进行处理和排放。

通过采用细菌分解、沉淀、过滤等方法，去除废水中的悬浮物和污染物，确保排放的废水符合环境排放标准。

4. 安全监测与教育煤矿尾矿综合利用过程中，需要设立专门的监测点，对环境污染物排放进行实时监测。

同时，加强对煤矿工人的安全教育，提高他们的环保意识和安全意识，减少事故发生的可能性。

尾矿回填工艺方法—尾矿库处理方案—尾矿胶结充填搅拌桶（又叫搅拌槽）是矿山机械选矿行业中浮选生产工艺中不可缺少的设备，在现代尾矿处理和尾矿回填作业中也发挥巨大作用，适用于水、砂和水泥的混合搅拌，也可用于其他高浓度浆料的搅拌，矿山、化工、建筑施工等部门均可使用.根据用途不同，可将其分为矿浆搅拌桶（高浓度搅拌槽）、搅拌储槽、提升搅拌桶和药剂搅拌桶4种.矿山采空区、尾矿库整治的必要性：我国许多矿山都存在大量的采空区,采空区则利用采矿时留下的矿柱对采空区的顶板实施支护,多年以后矿柱因变形、冒顶、透水、地震等因素崩塌造成地表沉陷、大面积冒落和岩移、山体滑坡、房屋陷落、农田损毁等严重后果，严重威胁人民生命、财产安全。

矿物开采过程中产生的尾矿砂不断地被吹到周边地区，导致该地区的空气粉尘污染、土壤污染、土地退化、植被破坏等，对周边的生态环境造成了严重的不良影响，有时甚至直接威胁到人畜的生存。

不但对环境污染严重，而且造成了资源的极大浪费。

如何避免上述的事故发生，只有采取尾矿充填采空区技术，将以前和现在形成的采空区用全尾矿胶结等方式充填到采空区里,一举两得，以减轻地表沉陷，减少尾矿地面排放对环境的污染与破坏.分级尾砂充填工艺：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。

全尾砂胶结充填工艺：全尾砂胶结充填工艺是以没有进行分级脱泥的全粒级尾砂作为充填骨料，与一定比例的胶结材料和水通过高浓度矿浆搅拌桶混合均匀搅拌后充入井下采空区的一种充填方式.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。

全尾砂胶结充填工艺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.河南省荥阳市矿山机械制造厂,简称“荥矿机器”.在选矿设备行业中，药剂搅拌桶，高浓度矿浆搅拌桶等是荥矿机器的主打产品，多年来始终坚持“以技术求发展、以质量求生存、以售后求品牌"的发展战略。

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。

全尾砂膏体充填采矿技术现状及展望摘要：全尾砂膏体充填采矿技术是一种在矿山开采过程中广泛应用的地下采矿方法。

它以尾砂为主要原料，通过控制水分含量和添加适当的添加剂，形成一种类似浆体的充填材料，将其倒入已经开采完成的采空区，实现资源回收和矿山空间利用的双重目标。

因此，笔者将对全尾砂膏体充填采矿技术的现状进行概述，并展望其未来的发展前景。

关键词：全尾砂膏体；充填采矿技术；现状；展望引言全尾砂膏体充填采矿技术是一种将矿山尾砂通过适当的工艺处理后，以形成膏体状态，并将其回填到地下采空区的保护性采矿方法。

这种技术不仅可以最大限度地回收资源，减少矿山废弃物的排放，还能有效地控制地表沉陷和地下水位变动，提高矿山的安全和环境保护水平。

1全尾砂膏体充填采矿技术的优势第一，资源回收利用。

全尾砂膏体充填采矿技术可以将矿山尾砂通过添加适当的添加剂和控制水分含量，形成可流动的充填材料，填充到已经开采完毕的采空区。

这样可以实现对尾砂的资源回收和再利用，最大限度地减少了废弃物排放，降低了对环境的影响。

第二，空间利用率高。

采矿过程中会形成大量的采空区，在传统的不加支护或局部支护的情况下，采空区无法有效利用。

而通过全尾砂膏体充填采矿技术，可以将采空区填充起来，提高矿山空间利用率。

这对于矿山的综合利用、开发潜力的挖掘以及对土地资源的保护都具有重要意义。

第三，强化矿山安全性。

采空区的存在会对矿山的安全性产生一定的影响，如地面沉陷、坍塌等。

通过全尾砂膏体充填采矿技术，可以有效地填平采空区，减少地表沉陷和地面不稳定风险，提高矿山的整体安全性。

第四，提高开采效率。

全尾砂膏体充填采矿技术可以有效地提高开采效率。

通过填充采空区，可以减少无用开采量，减少废石开采、运输和处理的时间和成本。

充填材料还可以提供临时支撑，避免了传统支护的机械设备安装和拆除过程，减少了开采周期和延长了矿井的使用寿命。

2全尾砂膏体充填采矿技术现状2.1金属矿山全尾砂膏体充填采矿技术在金属矿山中得到了广泛应用。

矿井充填技术分类矿井充填技术是指在矿井开采过程中，通过将废石渣、尾矿渣、煤矸石等填充材料充填到矿井空洞中，以提高矿山稳定性、减少环境污染、保护地下水资源等目的的技术方法。

根据充填材料的性质和充填方式的不同，矿井充填技术可以分为尾矿充填、煤矸石充填、废石渣充填以及水浸充填等几种类型。

1. 尾矿充填尾矿充填是指将选矿过程中产生的尾矿渣填充到矿井空洞中。

尾矿是指选矿过程中通过物理或化学方法分离出的含有金属矿物的废渣。

尾矿充填可以有效地减少尾矿的排放，避免对环境造成污染，同时还可以填充矿井空洞，增加地下稳定性。

2. 煤矸石充填煤矸石充填是指将煤矸石填充到矿井空洞中。

煤矸石是指在煤炭开采过程中剥离煤炭时产生的废弃物。

煤矸石充填可以解决煤矸石的处理问题，避免其对环境造成污染。

同时，煤矸石充填还可以填充矿井空洞，增加地下稳定性，防止地表塌陷。

3. 废石渣充填废石渣充填是指将矿石选矿过程中产生的废石渣填充到矿井空洞中。

废石渣是指通过矿石选矿过程中剥离出的不含有有用矿物的废弃物。

废石渣充填可以有效地处理废石渣，减少其对环境的影响。

同时，废石渣充填还可以填充矿井空洞，增加地下稳定性。

4. 水浸充填水浸充填是指在矿井充填过程中使用水作为充填介质。

水浸充填可以利用水的密度和流动性，将充填材料均匀地填充到矿井空洞中。

水浸充填具有操作简单、成本低廉、适用范围广等优点，可以有效地提高充填效果。

矿井充填技术的应用可以有效地解决矿井开采过程中产生的废弃物处理问题，减少环境污染，保护地下水资源，并且能够增加地下稳定性，防止地表塌陷。

不同类型的充填技术适用于不同的矿井开采条件和废弃物特性，选择合适的充填技术对于矿山的可持续发展至关重要。

随着科技的不断进步和矿山环境保护意识的提高，矿井充填技术将会得到更广泛的应用和推广。

通过不断优化和改进矿井充填技术，可以进一步提高矿山开采效率，减少资源浪费，实现矿山可持续发展的目标。

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。