西石门铁矿水泥-全尾砂料浆沉降性能的研究

某铁矿全尾砂胶结充填体力学性能研究李欣; 郭利杰; 许文远; 李文臣【期刊名称】《《中国矿业》》【年(卷),期】2019(028)0z2【总页数】5页(P420-424)【关键词】全尾砂; 料浆浓度; 砂灰比; 单轴抗压强度; 抗剪强度; 承压变形【作者】李欣; 郭利杰; 许文远; 李文臣【作者单位】北京矿冶科技集团有限公司北京102628; 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628【正文语种】中文【中图分类】TD853.340 引言安徽省某铁矿的年采选能力设计为100万t，主要采用无底柱分段崩落法进行采矿，采用房柱法和留矿法用于回收边缘部分矿体。

目前该矿山正在进行年采选生产能力300万t的扩建工程，并且针对该矿西部矿区-370 m以上的矿体，以及前期预留的矿柱拟采用分段空场嗣后充填采矿法进行回收开采。

利用该矿选场产生的全尾砂作为井下充填骨料，不仅可以减少尾矿的长期堆存而产生的各种问题，节约筑坝、防灾和防洪等的工程建设费用，还能改善尾矿对环境造成的污染，为企业取得一定的社会、经济和环境效益[1]。

本文针对该铁矿全尾砂为研究对象开展多方面研究，得出全尾砂胶结充填体力学性能参数与物料配比、料浆浓度和养护龄期等的关系，为矿山全尾砂作为高浓度充填骨料的可行性提供数据支持及理论依据。

1 全尾砂物理化学性质测试1.1 全尾砂的物理性质测试尾砂的物理特性主要包括尾砂的密度、容重和孔隙率。

容重及密度分别采用堆积法和比重瓶法测定，并根据式(1)对尾砂的孔隙率进行计算。

(1)式中：ν为尾砂的孔隙率，%；ρ为尾砂的容重，g/cm3；γ为尾砂的密度，g/cm3。

根据试验结果并计算相应的物理参数，结果见表1[2]。

对全尾砂物理形式测试结果进行分析可知，该全尾砂属于中等密实尾砂。

1.2 全尾砂的化学元素分析采用荧光分析仪对全尾砂的主要元素成分进行测试分析，结果见表2。

表1 全尾砂物理性质测试结果Table 1 Test results of physical properties for unclassified tailings材料名称密度/(g/cm3)容重/(g/cm3)孔隙率/%尾砂2.811.5943.42表2 全尾砂化学元素测试分析结果Table 2 Results of chemical elements analysis for unclassified tailings成分CuPbZnFeMnPAs含量/%0.060.040.2117.590.480.0910.17成分SCSiO2Al2O3CaOMgOK2O含量/%3.692.0238.656.8210.318.921.78通过对测试结果进行分析可知，全尾砂中CaO、Fe、MgO和Al2O3的含量比较高，分别为10.31%、17.59%、8.92%和6.82%，其他金属元素和氧化物的含量均较低[1]；全尾砂中含有的非金属元素及其氧化物主要是SiO2、S和C，其含量分别为38.65%、3.69%和2.02%，因为该矿山全尾砂属于高硅类型的尾矿砂。

小铁山矿尾砂胶结充填絮凝沉降试验
雷明礼;周航
【期刊名称】《有色金属（矿山部分）》
【年(卷),期】2013(065)003
【摘要】絮凝沉降技术是小铁山矿尾砂胶结充填研究的主要内容之一.运用正交实验设计原理,对影响充填质量的各种因素间的关系进行分析,基于此分析结果,实施絮凝沉降试验,从而研究小铁山矿的尾砂胶结充填方法.研究结果表明:在充填料浆中添加6～8 g/t聚丙烯酰胺,既能降低溢流水中固体物料含量和水泥离析,又能提高充填物料的沉降速度,同时还能改善充填体的形成状态,使充填体基本达到均质,提高充填体强度,使充填质量达到采矿工艺要求.
【总页数】5页(P8-12)
【作者】雷明礼;周航
【作者单位】西北矿冶研究院,甘肃白银730900;上海三一重机有限公司,上海201413
【正文语种】中文
【中图分类】TD853.34+3
【相关文献】
1.巷道式尾砂胶结充填法在小铁山矿的试验与发展 [J], 孙茂兴
2.上向进路尾砂胶结充填采砂法在小铁山矿的应用 [J], 陈子辉
3.镜铁山矿铜矿全尾砂结构流胶结充填工艺研究及应用 [J], 陈大佼[1]
4.小铁山矿尾砂浆体管道输送系统试验研究 [J], 沈更
5.全水速凝尾砂胶结充填料在小铁山矿的试验研究 [J], 王永智;郭忠林
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全尾砂浆最佳絮凝沉降参数王新民;赵建文【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(047)005【摘要】为了得到最佳的絮凝沉降参数，研究使用BP 神经网络进行优化选择。

通过对比分析，将输入因子简化为絮凝剂单耗和尾砂质量分数2个因子，输出因子简化为沉降速度1个因子；通过正交试验，建立网络学习、训练样本，优选出最佳网络模型。

扩大正交试验，增加输入因子水平，组合优选样本，搜索最佳絮凝沉降参数。

以司家营铁矿全尾砂絮凝沉降为例，优选出絮凝剂单耗为10 g/t，尾砂质量分数为18%，预测沉降速度为1.38 m/h，满足生产要求，比原生产所需絮凝剂单耗节省50%。

应用结果表明：该研究成果效果显著，为絮凝沉降参数优选提供一种新思路。

%Back-Propagation neural network was occupied in order to obtain the optimization of theflocculating sedimentation parameters. By practising comparison analysis,input data were simplified asthe flocculating agent consumptionand tailings concentration, and thesedimentation speed as the synthesized output data. By performing the numbered orthogonal tests, some learning and training samples were established so as to get the best network mode. Then, the best parameters were acquired using the selected network by expanding the orthogonal tests, increasing the levels of the parameters, optimizing the samplesand exploring the optimization of theflocculating sedimentation parameters. BP neural network mode was applied in Sijiayin Iron Mine.The results showthat theflocculating agentconsumptionand tailingsmass fractionare10g/t, 18% respectively,andthesedimentation speed is1.38m/h, which meet the production requirementsand save 50% compared to the original production. The application indicates that this mode makes significant effect, providing a novel method toobtain the optimization ofthe flocculating sedimentation parameters.【总页数】7页(P1675-1681)【作者】王新民;赵建文【作者单位】中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙，410083;中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙，410083【正文语种】中文【中图分类】TD853【相关文献】1.全尾砂絮凝沉降参数 GA -SVM 优化预测模型研究 [J], 张钦礼;陈秋松;王新民;肖崇春2.全尾砂充填絮凝沉降药剂最佳添量试验探究 [J], 陈小竹;汪少林;贾旭峰3.全尾砂絮凝沉降参数预测模型研究 [J], 张钦礼;刘奇;赵建文4.全尾砂最佳絮凝沉降浓度及调控方式研究 [J], 江科;康瑞海;姚中亮;彭亮5.基于RSM-BBD的全尾砂浆絮凝沉降参数选择及优化 [J], 温震江;杨晓炳;李立涛;高谦;王忠红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

白象山铁矿充填全尾砂沉降分析与对策黄小忠【摘要】通过改造砂仓、选择絮凝剂以及控制全尾砂的浓度和流量,加快了全尾砂沉降速度,缩短了固液分离时间,彻底解决了白象山铁矿尾砂沉降难、生产跑浑问题,保证了充填系统生产连续性.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】3页(P165-166,168)【关键词】全尾砂;浓度;流量;沉降;絮凝剂【作者】黄小忠【作者单位】马钢集团姑山矿业公司【正文语种】中文白象山铁矿充填站位于西坡的包子山上，场地内布置有地表充填搅拌站共设4套充填系统：其中2套为胶结充填制备系统，2套为非胶结充填制备系统，4座φ8.6 m钢制立式砂仓，砂仓有效容积为850 m3,1座卧式砂仓和回水泵房等。

充填站采用全尾砂胶结充填方式，充填时打开砂仓底部阀门放砂，将砂仓底流送到双轴叶片搅拌机，同时运行微粉秤,对双轴叶片搅拌机添加水泥，再经过双螺旋搅拌机搅拌，搅拌制备好胶结充填料浆后，通过充填管路自流输送至井下，经充填钻孔输送到坑内采场进行充填。

白象山铁矿充填站在试生产过程中，在砂仓进尾砂时，砂仓的溢流水在2～3 h内就变浑浊，浓度从开始的5%左右随进砂时间不断提高，有时进砂浓度为25%，溢流水浓度能达到23% ，尾砂在砂仓沉降的量相当少，同时，溢流水浑浊，导致充填站无法进行正常生产。

经过对生产工艺进行分析，造成砂仓溢流水跑浑现象主要有以下几方面原因：(1)全尾砂密度轻，粒级细。

对白象山铁矿全尾砂进行了各项参数试验，测定结果见表1、表2。

由表1、表2可以得知，白象山铁矿的全尾砂密度轻，颗粒粒级-400目以下约占70%，导致尾砂沉降时间过长。

(2)进砂尾砂浓度高，流量大。

试生产过程中，对砂仓进砂进行了多次试验数据采集并制成曲线图，见图1。

如图1所示，11：38仓顶跑浑，溢流水浓度为20%，停止进砂；15：02仓顶跑浑，停止进砂。

可以得知，砂仓进砂尾砂浓度与流量的大小跟砂仓溢流水的跑浑有较大联系，浓度越高、流量越大，砂仓溢流水越早跑浑。

矿业工程黄　金ＧＯＬＤ２０２３年第５期／第４４卷超细全尾砂似膏体绿色胶凝充填关键技术研究收稿日期：２０２３－０１－１０；修回日期：２０２３－０３－１７基金项目：２０２０年度河北省省级科技计划资助项目（２０３７４１０３Ｄ）作者简介：胡亚军（１９８２—），男，高级工程师，硕士，从事地下充填采矿工程技术研究与应用工作；Ｅ ｍａｉｌ：６１６５７９０６０＠ｑｑ．ｃｏｍ胡亚军１，陈彦亭１，赖　伟２，白学勇１，陈　拓１（１．河北钢铁集团矿业有限公司；２．长沙矿山研究院有限责任公司）摘要：针对中关铁矿超细全尾砂存在脱水速度慢、溢流易跑浑、黏度大和充填体强度低等问题，开展了全尾砂粒度测试和化学成分分析、全尾砂自然沉降试验、絮凝沉降试验、选充工艺协同匹配衔接、钢渣基胶凝材料研发及超细全尾砂似膏体充填工艺配置等研究工作。

经现场系统调试运行，该超细全尾砂似膏体绿色胶凝充填技术及工艺合理，充填体强度在２．８～２．９ＭＰａ，满足井下充填体强度要求。

关键词：绿色充填；超细尾砂；自然沉降；絮凝沉降；钢渣基胶凝材料；似膏体充填 中图分类号：ＴＤ８５３．３４ 文章编号：１００１－１２７７（２０２３）０５－００１２－０４文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈｊ２０２３０５０４引　言“绿水青山就是金山银山”已成为矿山行业的普遍共识和行动自觉。

由于中国金属矿山矿体赋存条件差，尤其“三下矿山”较多，优选全尾砂胶结充填开采，不仅可以维护地压稳定，提高资源回收率，还可以减少大宗固废外排［１－２］。

同时，中国金属矿山平均品位低，加之近年选矿技术水平不断提升，导致全尾砂粒度越磨越细，这些尾砂作为充填骨料，存在脱水速度慢、溢流易跑浑、黏度大和充填体强度低等问题［３－８］。

中关铁矿隶属河北钢铁集团矿业有限公司，年产铁矿石２００万ｔ。

该矿山水文地质条件复杂程度高、矿坑涌水量大，矿体全部埋藏于矿区地下水位之下，奥陶系中统灰岩含水层为矿体的直接顶板。

该矿山采用封闭式注浆帷幕堵水方案，避免因矿山开采而形成大范围降水漏斗。

基于响应面法外场作用下全尾砂浓密沉降试验诸利一;吕文生;杨鹏;王志凯【摘要】为提高全尾砂料浆浓密沉降的质量浓度,将超声波引入全尾砂料浆浓密沉降试验中.利用MATLAB模拟超声波在全尾砂料浆中的指向性,进而选取出超声波频率范围.采用Design-Expert软件设计,并分析不同条件下超声波对全尾砂料浆最终质量浓度的影响,以及各因素之间的耦合关系,进而优化超声波作用条件.结果表明:当超声波频率为20～40 kHz时,在砂仓中传播指向性较好;超声波外场作用能显著提高全尾砂料浆的最终质量浓度,当全尾砂自然沉降19.77 min后,施加频率20.02 kHz、功率50 W的超声波为最优作用条件,全尾砂料浆最终质量浓度可达77.51％,比自然沉降的最终质量浓度提高4.60％;在合适的超声场条件下,超声波在提高全尾砂料浆的最终质量浓度具有明显优越性.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2018(028)009【总页数】10页(P1908-1917)【关键词】充填采矿;全尾砂;响应面;超声波;浓密沉降【作者】诸利一;吕文生;杨鹏;王志凯【作者单位】北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083;北京联合大学北京市信息服务工程重点实验室,北京 100101;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD853随着社会经济迅猛发展，矿产资源又不断枯竭，在采矿作业中对资源的最大化回收和绿色可持续发展提出了更高要求[1]。

三大类采矿方法中充填采矿是首选采矿法[2−3]，而在充填采矿中又以全尾砂胶结充填为最理想方案[4]。

高浓度全尾砂料浆管道输送数值模拟研究甘德清;高锋;陈超;刘爱兴;张云鹏【摘要】高浓度全尾砂胶结充填采矿法在地下黑色金属矿山中应用广泛,高浓度全尾砂胶结充填料浆管道输送技术是研究该采矿方法的重要内容.以吴庄铁矿高浓度全尾砂胶结充填开采为背景,根据该矿山需要达到的充填能力,选择内径为90 mm、113 mm和122 mm的充填管道,采用双精度流体力学软件fluent-2ddp研究高浓度全尾砂料浆在充填管道内的流动状态.根据矿体的赋存状态、矿山生产规模和充填料浆的性质,构建管道输送系统数值模型.设定管道人口和管壁的边界条件,进行料浆输送过程的数值解算,分析解算结果.研究结果表明,与90 mm和122 mm管道输送相比,113 mm管道输送料浆的压力损失和流速最合理;料浆在弯管内侧流速骤增,且显著大于外侧;料浆流速在管道断面上近似抛物线分布,最大流速位于管道中心的上方.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】4页(P138-141)【关键词】管道内径;压力损失;料浆流速;数值模拟【作者】甘德清;高锋;陈超;刘爱兴;张云鹏【作者单位】河北联合大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北省矿业开发与安全技术重点实验室,河北唐山063009;河北联合大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北联合大学矿业工程学院,河北唐山063009;徐州铁矿集团吴庄铁矿,江苏徐州221138;河北联合大学矿业工程学院,河北唐山063009;徐州铁矿集团吴庄铁矿,江苏徐州221138;河北联合大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北省矿业开发与安全技术重点实验室,河北唐山063009【正文语种】中文【中图分类】TD851充填采矿法是一种绿色、安全和高效的采矿方法，随着采掘设备和充填技术的不断进步，充填采矿法将成为今后我国地下矿山主要的开采方法[1]。

在黑色金属矿山中，高浓度全尾砂料浆胶结充填采矿法的应用越来越广泛。

铁尾矿砂自密实水泥基材料性能研究
任银汉;汪秀石;李周;杜明淮
【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2015(037)004
【摘要】采用铁尾矿砂取代部分天然砂配制自密实水泥基材料,研究了其流动性和基本力学性能.同时,引入相对扩展度值Tp和相对流动速率Rp两参数表述拌合物流体常数屈服应力和塑性粘度的宏观表现形式.试验结果表明,随着铁尾矿砂取代率增加,拌合物流动性降低;强度随龄期变化规律与基准配合比相似,但也随铁尾矿砂取代率增加而降低.工程应用中建议铁尾矿砂取代率不超过30％.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】任银汉;汪秀石;李周;杜明淮
【作者单位】中国能源建设集团安徽电力建设第一工程公司,安徽合肥230088;安徽农业大学工学院,安徽合肥230036;安徽省银石建材有限责任公司,安徽合肥230009;安徽省银石建材有限责任公司,安徽合肥230009
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.04
【相关文献】
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2.自密实超高韧性水泥基材料性能试验研究
3.自密实铁尾矿砂混凝土工作性能试验研究
4.铁尾矿砂自密实混凝土3h内流动性变化的研究
5.铁尾矿砂对自密实混凝土流动性能影响的研究
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