井下高浓度尾砂胶结充填站的设计与
- 格式:pdf
- 大小:1.34 MB
- 文档页数:24
全尾砂充填系统实施方案.水泥—全尾砂膏体泵送试验试块强度(表2)试块编号膏体浓度(%)坍落度(cm)灰砂比试块容重(g/cm3)试块抗压强度(MPa)3d7d28d178.2815.51:82.030.580.600.590.591.021.141.161.114.02 4.063.603.89277.2020.51:81.990.610.460.480.521.201.161.181.183.403. 904.003.77375.5622.81:81.970.440.440.440.440.820.820.840.832.902.56 3.082.85475.91211:122.050.200.200.200.200.460.420.460.451.801.601.6 01.67573.6231:121.970.190.190.180.190.380.380.420.391.280.921.481.2 3671.4924.51:121.930.180.190.190.190.380.300.360.350.920.700.720.78 774.62211:122.010.180.180.180.180.360.360.390.370.961.060.960.998* 74.6223.51:122.020.180.180.180.180.390.460.380.411.000.961.000.99*注:8号配方添加木钙减水剂全尾砂粒度分布粒径(μm)-5-10-15-20-25-30-36-40分计(%)16.43 7.574.764.584.073.443.782.35累计(%)16.3424.0028.7633.3437.4140.8544.6346.98粒径(μm)-50-71-100-150-200-300-400-500分计(%)5.3110.0311.7211.275.215.072.601.81累计(%)52.2962.3274.0485.3190.5295.5998.19100各分布粒径如下:d10=2.59μmd50=45.49μmd90=193.45μm平均粒径d平均=76.80μm。
全尾砂高效充填浓缩工艺及T型砂仓研制刘培正;寇永渊;张传信;匡玉生;李晓刚【摘要】Aming at the existing problems of low enrichment efficiency and hierarchical subsidence of the mixed particles size concentration process of total-tailing filling,based on analyzing the characteristics of more than 10 different types of tailing,the total-tailing classifying and thickening process and its application scope are proposed.Firsdy,the tailing from concentrating plant is conducted the first level concentration in the vertical sand bin,so the large particles size of total-tailing can be naturally subsided;secondly,the smaller particles tailing is overflowed to the T-shaped sand bin,the second-level concentration is conducted by adding flocculating agent.The semi-industrial test results show that:①the efficiency of the new process proposed in this paper is increased by more than 2 times than that of traditional process,and the flocculent costs is also lowered by 40% than that of traditional process,the problem of backfilling body's quality fluctuation caused by the classifying subsidence and thickening of different particles size of total-tailing.It can be used in mine filling under the conditions of the small particles tailing percentage is no less than 35% and the size of small particle tailing is-0.025 mm,the tailing quality of the most concentrating plants in our country is suitable for the above requirements of the process proposed in this paper.Besides that,a new T-shaped sand bin that is suitable for high-efficiency concentration of small particles size of tailing is developed,under the same filling capacityconditions,comparing with the traditional equipments,the efficiency of T-shaped sand bin is increased more than 2 times,the investment is lowered by more than 30%,the energy consumption is decreased by 70% and the operation costs is also reduced over 15%.%针对目前全尾砂充填粗细混合浓缩工艺存在的浓缩效率低、分级沉降等难题,在10余个不同类型尾砂特性研究的基础上,提出了全尾砂分级浓缩工艺及其适用范围:选厂尾砂首先进入立式砂仓进行第一级浓缩,粗粒尾砂自然下沉;细粒尾砂溢流至T型砂仓,通过添加絮凝剂进行第二级浓缩.通过半工业试验验证,该工艺较传统的粗细混合浓缩工艺效率提高2倍以上,絮凝成本减少约40%,且很好解决了全尾砂因粗细分级沉降浓缩带来的充填体质量波动问题.该工艺可用于全尾砂中-0.025 mm细粒尾砂比例≤35%矿山的充填,我国大多数矿山选厂尾砂均符合要求;同时,创新性研制出一种适于细粒尾砂高效浓缩的T型砂仓,与传统同类装备相比,在同等充填能力条件下,该装备效率提高2倍以上,投资节省约30%,能耗降低约70%,运营费用减少15%以上.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】4页(P149-152)【关键词】粗细混合浓缩;分级沉降;全尾砂分级浓缩工艺;自然沉降浓缩;絮凝浓缩;T 型砂仓【作者】刘培正;寇永渊;张传信;匡玉生;李晓刚【作者单位】中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山243000;金属矿山安全与健康国家重点实验室,安徽马鞍山243000;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司,安徽马鞍山243000;金川集团有限公司二矿区,甘肃金昌737100;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山243000;金属矿山安全与健康国家重点实验室,安徽马鞍山243000;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司,安徽马鞍山243000;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山243000;金属矿山安全与健康国家重点实验室,安徽马鞍山243000;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司,安徽马鞍山243000;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山243000;金属矿山安全与健康国家重点实验室,安徽马鞍山243000;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司,安徽马鞍山243000【正文语种】中文【中图分类】TD853随着我国发展绿色矿业、建设绿色矿山,提高资源综合利用率,保护生态环境等科学发展模式的推广,充填采矿法回采率高、对地表生态环境影响小等优势逐渐凸显。
高硫尾砂充填体性能及化学外加剂对其影响姜关照;吴爱祥;李红【摘要】金属矿尾矿中通常含有较高的硫,充填尾砂中硫含量过高,会降低后期充填体的强度.采用硫精矿与高硫尾砂共同调节全尾砂中的含硫量,研究含硫尾砂对充填体凝结时间和强度的影响,并根据研究结果提出添加硅酸钠和柠檬酸两种调控措施.试验结果表明,随着尾砂含硫量增加,充填料浆凝结时间延长,充填体强度降低.含硫量低于18%的尾砂充填体28 d强度大于1.2 MPa,可以直接用作充填骨料.硅酸钠添加量低于4%时,促凝效果明显,但由于次生膨胀相的生成,充填体28 d强度出现下降.柠檬酸添加量为0.3%时,充填料浆凝结时间增加不明显,此时充填体28 d强度达到1.0 MPa,且随养护时间增加未出现降低,满足充填要求.由于充填体早期强度增长受到抑制,导致其结构疏松,不断生成的次生膨胀相产物可以填充水化产物之间空隙,使充填体内部更加密实.%The high sulfur content will reduce the strength of backfill. Adopting pyrite concentrate and sulfur tailings to control the sulfur content of tailings,the sulfur tailings effect on setting time and strength of filling body is studied,and accord-ing to the research results,two control measures of adding sodium silicate and citric acid are put forward. The results show that with sulfur content of tailings increasing,slurry setting time is longer,filling body strength reducing. The strength of backfill with less than 18% sulfur content is more than 1. 2 MPa and the tailings can be used as filling aggregates. The sodium silicate is less than 4%,the accelerating effect is obvious. However,due to the formation of secondary expansion phase,the filling body 28d strength reduces gradually. When the citric acid is 0. 3%,the increase of the settingtime of the slurry is not obvious,and the body 28d strength reaches 1. 0 MPa,and not decrease with the extension of curing time and meets filling requirements. Be-cause the body early strength is restrained,its structure is loose,the secondary expansion phase is formed continuously to fill the pore between hydration product,making the body interior further dense.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】5页(P171-175)【关键词】高硫尾砂;含硫量;充填体性能;硅酸钠;柠檬酸【作者】姜关照;吴爱祥;李红【作者单位】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环境工程学院,北京100083;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环境工程学院,北京100083;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环境工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD853.34全尾砂胶结充填一方面可以治理井下采空区,另一方面可以减少地表尾矿库的安全隐患,实现金属矿山无废化开采。
无人机巡视系统操作界面以及所拍摄的图片中国设备工程 2024.03(上)图1 地面系统工艺流程图(1)矸石破碎子系统设计。
矸石破碎子系统主要负责矸石的存储、运输、破碎、筛分,为充填站生产提供合格的矸石粉;配比搅拌子系统主要负责原料的存储、给料、称量,是配制搅拌膏体的生产线。
矸石破碎加工系统设计在矸石棚内,包含原矸存储功能,选用系统移动锤式破碎站为主体,矸石破碎系统能力200t/h。
膏体搅拌配比泵送系统包含搅拌配比子系统及泵送子系统,其中搅拌配比子系统搅拌能力不低于满足充填泵送系统的能力。
泵送子系统选用一配备一台应急泵。
84研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2024.03(上)向井下工作面输送,是自动化泵送的控制平台。
视频监测子系统主要负责充填系统关键环节的视频监视复核,是提高系统可靠性的重要组成部分。
管路闸阀监控子系统主要负责充填系统管路压力的远程监测及闸阀的远程控制,是预防事故及快速处理的重要组成部分。
生产管理系统主要负责第1~5项子系统的生产管理系统,包括用户权限管理、订单管理、仓容\仓料名管理、配方管理、设备参数管理、历史报警、历史趋势和用户操作追溯。
集控系统应急反应操作系统主要结合充填工艺和管路监测压力,对出现配料不足、管道压力过高等等突发情况进行应急操作。
数据接口和远程服务系统主要负责充填系统和企业层信息的数据接口要求,远程服务可以更快、更准确地为现场提供解决处理问题方案。
上述8个部分相互配套,协同运行,共同构成自动控制及监测系统的整体。
按照膏体充填生产工艺要求,需要在实现膏体充填设备全流程监控的基础上,具备更多自动化、信息化、智能化的特征。
自动化:充填全流程控制。
基于PLC 和组态软件的过程控制系统在矿山充填行业已较为成熟,除具备传统组态系统的界面、报警、归档、参数配置功能,项目将实现过程控制(即从原料到充填工作面)自动化,井上充填制备订单式一键启动,井下阀门远程监控,井下液位自动检测,全流程可视化的集控系统,保障生产过程全天候安全、稳定、高效运行。
矿山充填技术进入工业社会以来,人类对能源的需求日益增大。
矿山中蕴含着大量能源物质,特别是煤炭,我国未来的发展对其的依赖还很巨大。
矿山开采在带来矿产资源的同时,也是诱发地质灾害和污染环境的直接因素。
其中最为突出的就是地表沉陷。
矿山充填是治理开采沉陷的有效手段,国内外学者对其进行了大量研究,提出了许多行之有效的方法。
自20世纪50年代以来,我国矿山充填技术的发展大致经历了四个阶段:50年代为废石干式充填的全盛时期;60年代发展应用分级尾砂水力充填、碎石水力充填和混凝土胶结充填;70~80年代广泛应用以分级尾砂和天然砂作为充填料的细砂胶结充填技术;90年代全面发展了全尾砂胶结充填、块石砂浆胶结充填、碎石水泥浆胶结充填和膏体泵压输送胶结充填等新技术,促进了我国采矿技术的进步和采矿工业的发展。
进入21世纪,矿山开采将转向深部矿体、“三下矿体”以及其它复杂难采矿体。
地压控制问题将日益突出,并成为深部高效、安全作业的主要障碍。
胶结充填是深部及复杂应力环境下地压控制的有效途径之一,因此,充填采矿法和充填工艺技术越来越受到人们的重视,且在充填采矿法不断改造与发展的过程中得到创新与进步。
一方面通过对充填材料和充填体物理力学性质的认识,研究开发来源广泛、成本低廉、便于制浆和输送、充填体强度高的新型充填材料;另一方面,通过对充填体力学作用机理的探讨,结合采矿作业要求,研究新的充填工艺和方式。
在此基础上,结合现代矿山充填技术发展的趋势,逐渐形成了似膏体充填新思想,研究了一种新的充填技术—似膏体充填新技术。
1矿山充填技术的应用概况目前在中国应用的充填工艺主要有分级尾砂充填、全尾砂胶结充填、废石胶结充填、膏体泵送胶结充填、磨砂胶结充填、赤泥胶结充填、高水固化胶结充填、少量的天然砂胶结充填和干式充填。
1.1分级尾砂充填分级尾砂充填工艺是我国应用最为广泛的充填工艺,绝大部分充填矿山均建有分级尾砂充填系统,包括分级尾砂胶结充填和非胶结充填。
井下全尾砂高浓度胶结充填脱水管比选试验侯国权;杨超;许文远;郭利杰【摘要】脱水管排水是目前充填采场脱水的主要方式,国内大部分矿山采用塑料波纹管家种刚性脱水管,存在过水面积小,滤水速度慢,不易悬挂和移动、效果较差的缺陷.某金矿采用空场嗣后兖填法开采,胶结充填空区,为了提高采场脱水效率,减小充填料浆对挡墙的压力,获得较为理想的充填效果,通过开展模型脱水试验,测定外层包裹不同目数、不同层数滤布波纹管的脱水速率、脱除水分中泥质含量,并与一种新型的PDS-3-100型柔性充填滤水管的脱水性能进行比较.试验结果表明,采用柔性充填滤水管的脱水能力为55 ~ 86.5 kg/h,高于波纹管的脱水能力,结合滤水管易于悬挂的结构优点,最终选取柔性滤水管作为矿山的充填脱水设施.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】4页(P145-147,164)【关键词】胶结充填;脱水;滤布;波纹管;柔性滤水管【作者】侯国权;杨超;许文远;郭利杰【作者单位】北京矿冶研究总院;北京矿冶研究总院;北京矿冶研究总院;北京矿冶研究总院【正文语种】中文对于采用空场嗣后充填法的矿山,由于空区的高度和容积偏大,容易发生冒落片帮事故,人员和设备一般被严禁进入空场内作业,在空区内难以架设脱水构筑物等,因此,给充填脱水带来了一些难题。
而且如果采场充填过程中大量的积水无法排出,会严重影响充填体的强度,给下一步回采作业带来安全隐患。
杨永健等[1]以东乡铜矿为例研究了链式脱水管脱水法,链式脱水管由刚性短管或柔性长管(废旧塑料管)制成;在脱水管上均匀布置脱水孔,周向每圈布置6~8个,轴向每隔50~100 mm布置一圈,脱水孔径为8~10 mm,相邻两圈脱水孔呈梅花形交错布置;钻好孔的脱水管用铁丝相连接,组成链式脱水管,然后用粗麻布将链式脱水管包扎一层,作为滤水材料;再通过悬吊铁丝放入空区,由密闭墙穿出。
这种脱水方法既可渗滤脱水,又可溢流脱水,对于细料含量少、充填浓度低的料浆脱水效果较好。