高阶段全尾砂胶结充填体强度特性及充填体配比设计研究

1 实验目的本次试验通过采用尾砂和水泥等作为充填骨料，测试充填试块的固结特性、强度指标等，以检测充填体是否满足回采强度和相关工艺要求，以此确定金鑫金矿实验采空区回采残矿要求的充填材料及其控制参数等。

2 取样本次试验根据实验目的，主要采用的试验材料为尾砂、水泥以及水等。

为了符合实际，本次试验所用尾砂从金鑫金矿现场获取，托运至实验室进行试验，可确保所得数据与矿山实际相符。

具体材料包括以下几种：（1）骨料原料：主要为选矿全尾砂。

（2）胶结材料：普通32.5水泥。

（3）水：采用自来水。

4、主要试验内容根据试验目的，确定本次试验主要内容为：1）尾砂物理力学性质及化学成分测定（1）测定金鑫金矿尾砂原料的物理力学性能，主要包括比重、容重、含水率、孔隙率、自然安息角和渗透系数等；（2）测定并分析尾砂的化学成分；（3）测定尾砂的粒级组成；（4）测定尾砂的压缩系数和压缩模量。

2）充填料配比试验（1）尾砂添加水泥后的固结特性研究，选取至少2个不同浓度和3个不同灰砂比的组方进行试验（2）根据试验结果推荐尾砂充所需的充填材料配比参数。

4、技术指标和参数试验得到以下指标和参数：（1）尾砂原料的基本物理力学参数，主要包括比重、含水率、密度、孔隙率、休止角和渗透系数等；（2）尾砂的粒级组成；（3）各组方充填料的比重、含水率等；（4）不同养护龄期（7d、28d、60d）下的各组方的充填体单轴抗压强度、弹性模量等；（5）充填体不同养护龄期（7d、28d、60d）劈裂强度，计算其内摩擦角和粘结力，并绘制莫尔应力圆。

5 试验方法和方案本实验主要是在对尾砂进行物理力学性能测定和化学成分分析的基础上，选择不同充填配比进行室内充填体试块制作，测定其养护期为7d、28d、60d充填体单轴抗压强度和典型试块的7d、28d、60d劈裂强度，绘制摩尔圆，并求解内摩擦角及粘结力。

在得到以上物理化学性质分析结果和强度试验等结果后，对其进行技术经济分析，推荐尾砂材料充填所需的充填材料配比参数。

高盐卤矿山提高尾砂胶结充填体强度的研究近年来，高盐卤矿山发展迅猛，但却面临着极其严峻的环境问题。

其中，尾砂胶结充填体的强度是影响矿山稳定性的重要因素。

为了提高尾砂胶结充填体的强度，我们开展了这项研究。

本文将从尾砂胶结充填体的结构、组成特征和力学特性等几个方面探讨高盐卤环境下尾砂胶结充填体强度提升技术。

一、尾砂胶结充填体的结构特征尾砂胶结充填体是由尾砂、砂岩，以及水泥以及其他添加剂组成的复合材料，其中添加剂包括聚合物、有机粉体以及蒙脱土等。

尾砂胶结充填体的基本结构由多种元素组成，它们以不同的形式给予了尾砂胶结充填体及全体的体积力学性质。

二、尾砂胶结充填体的组成特征尾砂胶结充填体的组成主要是尾砂、砂岩，以及水泥以及其他添加剂。

尾砂主要由砂砾和气化熔融分离出来，其粒度大小可以通过粒度分析仪确定。

砂岩是由尾砂、石英、长石以及其他矿物质组成的复合材料，其中石英、长石的比例会影响尾砂胶结充填体的材料性能和强度。

三、尾砂胶结充填体的力学特性尾砂胶结充填体的力学性能主要取决于其组成元素，即砂砾和砂岩。

尾砂胶结充填体的抗压强度、抗剪强度和抗折强度取决于其中尾砂和砂岩的粒度比和石英、长石、气化熔融矿物质比例等。

由于在实际环境中，尾砂胶结充填体的力学性能受到很多因素的影响，因此必须在考虑到这些因素的情况下，通过实验测试来精确地确定尾砂胶结充填体的力学性能。

四、高盐卤环境下尾砂胶结充填体强度提升技术高盐卤环境下的尾砂胶结充填体的结构和力学性能受到盐的影响，这需要我们采取有效的技术手段来提高尾砂胶结充填体的强度。

具体而言，我们可以采用以下几种技术措施：（1）选择合适的水泥。

由于高盐卤环境下尾砂胶结充填体的结构和力学特性受到盐的影响，因此我们需要选择一种能够有效抵抗盐侵蚀的水泥来制备尾砂胶结充填体。

（2）采用聚合物增强剂和有机粉体。

为了提高尾砂胶结充填体的强度，我们可以采用聚合物增强剂和有机粉体，这些材料能够增加充填体的孔隙度和抗压强度、延展率等性能。

某铁矿全尾砂胶结充填试验研究李欣;郭利杰;许文远【摘要】安徽某铁矿是2008年组建的一座大型铁矿山,设计采选能力450万t/a,主要采用阶段空场嗣后充填采矿法,每年产生尾砂255.5万t.本文从全尾砂充填料的物理化学性能入手,对充填料浆的黏稠度、坍落度和充填试块单轴抗压强度等进行试验,获得了充填材料的配比与其流变性能和抗压强度的关系,有效评价了尾砂特性对充填体质量的影响,为矿山尾砂作为充填材料用于井下充填的可行性提供了理论依据.%Anhui iron mine is a large iron mine ,and was founded in 2008 ,the design of mining capacity 4.5 million t/a ,the main stage of open stope filling mining method ,annual production 2 .555 million tons oftailings .This article from the physical and chemical properties of full tailings filling of the filling slurry viscosity ,slump and filling test uniaxial compressive strength ,the relationship between the ratio of filling material and its rheological properties and compressive strength are obtained .The influence of characteristics of effective evaluation of tailings fill quality ,for mine tailings as filling material for the feasibility and provides a theoretical basis for underground filling .【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2018(027)0z1【总页数】5页(P211-215)【关键词】全尾砂;胶结充填;流变特性;抗压强度【作者】李欣;郭利杰;许文远【作者单位】北京矿冶科技集团有限公司国家金属矿绿色开采国际联合研究中心 ,北京102628;北京矿冶科技集团有限公司国家金属矿绿色开采国际联合研究中心 ,北京102628;北京矿冶科技集团有限公司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】TD853.34安徽某铁矿是2008年组建的一座大型铁矿山，设计采选能力450万t/a，矿体厚大，矿石价值较高，平均品位为31%。

2023年 7月上 世界有色金属223某矿山全尾砂高浓度充填强度及流变性能试验研究姜培根（山东黄金矿业（玲珑）有限公司，山东　招远　２６５４００）摘 要：某矿山目前采用分级粗尾砂胶结充填工艺。

选厂浮选全尾砂泵送至充填站，经一段分级脱泥粗尾砂自流至砂仓中，形成饱和尾砂，细尾砂泵送至尾矿库。

针对分级粗尾砂充填泌水率较大，凝固时间长，强度低等问题。

开展了该矿山全尾砂高浓度充填配比试验，研究内容主要包括某矿山全尾砂及胶结料物化性质检测，充填体抗压强度及充填料浆流变性能检测。

研究结果表明，全尾砂作为充填骨料具有良好的充填效果，满足矿山生产需要。

充填料浆流变曲线符合Ｈｅｒｓｃｈｅｌ－Ｂｕｌｋｌｅｙ（Ｈ－Ｂ）流变模型。

根据试验结果，推荐适合矿山全尾砂充填配比方案。

关键词：高浓度充填；全尾砂；充填体强度；流变性能中图分类号：ＴＤ８２３．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１３－０２２３－３Experimental study on high concentration filling strength and rheological property of total tailings in a mineJIANG Pei-gen（Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｇｏｌｄ　Ｍｉｎｉｎｇ　（Ｌｉｎｇｌｏｎｇ）　Ｃｏ．，　ＬＴＤ．，　Ｚｈａｏｙｕａｎ　２６５４００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａ　ｍｉｎｅ　ｉｓ　ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｇｒａｄｅｄ　ｃｏａｒｓｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ．　Ｔｈｅ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ　ａｒｅ　ｐｕｍｐｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｓｔａｔｉｏｎ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏａｒｓｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｆｌｏｗ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓａｎｄ　ｓｉｌｏ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ａ　ｓｔａｇｅ　ｏｆ　ｇｒａｄｅｄ　ｄｅｓｌｉｍｉｎｇ　ｔｏ　ｆｏｒｍ　ｓａｔｕｒａｔｅｄ　ｔａｉｌｉｎｇｓ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｉｎｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ａｒｅ　ｐｕｍｐｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｐｏｎｄ．　Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｂｌｅｅｄｉｎｇ　ｒａｔｅ，　ｌｏｎｇ　ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｌｏｗ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｇｒａｄｅｄ　ｃｏａｒｓｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｆｉｌｌｉｎｇ．　Ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｒａｔｉｏ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｉｎｅ　ｗａｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎｃｌｕｄｅｄ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ａｎｄ　ｃｅｍｅｎｔｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｎ　ａ　ｍｉｎｅ，　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｂａｃｋｆｉｌｌ　ａｎｄ　ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｓｌｕｒｒｙ．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ａｓ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ａｇｇｒｅｇａｔｅ　ｈａｓ　ａ　ｇｏｏｄ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｎｄ　ｃａｎ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄｓ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．　Ｔｈｅ　ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｓｌｕｒｒｙ　ｃｏｎｆｏｒｍｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｈｅｒｓｃｈｅｌ－Ｂｕｌｋｌｅｙ（Ｈ－Ｂ）　ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ．　Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ，　ｔｈｅ　ｒａｔｉｏ　ｓｃｈｅｍｅ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｕｌｌ　ｔａｉｌｉｎｇ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｉｓ　ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ．Keywords: Ｈｉｇｈ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｆｉｌｌｉｎｇ；　ｗｈｏｌｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ；　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｂｏｄｉｅｓ；　Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ收稿日期：２０２３－０４作者简介：姜培根，男，生于１９７０年，汉族，山东招远人，高级政工师，本科，研究方向：采矿工程。

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。

高浓度全尾砂自流胶结充填：PC32.5号水泥，密度3.1 t/m3，体积密度1.2-1.4 t/m3；尾砂：直接采自选厂的尾砂浆，经二段脱水装置提取；来自选厂的尾砂浆浓度（质量分数）为15%-20%，脱水后的滤饼含水率20%；尾砂密度：3.2 t/m3，体积密度 1.19-1.49 t/m3，孔隙率53.3%-62.8%，渗透系数为0.25-0.38 cm/h；尾砂粒径小于0.074mm的含量为62.06%--83.77%；小于0.037mm的含量为42.33%--64.92%。

全尾砂充填料浆的主要输送参数为：灰砂比1：4；(重量比)流速1.13 m/s；料浆的体积密度：1.9 t/m3；阻力损失2396—3040Pa/m;充填系统的主要指标：充填能力48—55m3/h；充填料浆浓度（质量分数）70—76%；水泥消耗量210kg/m3。

（若水泥用量超过300 kg/m3，则应考虑仅用尾砂做骨料是否合理）充填体28天单轴抗压强度2.4—3.8MPa；充填体的强度变化率低于30%。

采用尾砂做充填时，对尾砂的粒度分析是不可缺少的。

矿山常用的尾砂分类：按粒级所占含量分：粗：当》0.074mm的尾砂量大于含量的40%和当《0.019 mm的尾砂占小于含量的20%中：当》0.074mm的尾砂占含量的20—40%和当《0.019 mm的尾砂占含量的20—55%细：当》0.074mm的尾砂量小于含量的20%和当《0.019 mm的尾砂占大于含量的50%。

充填料所需的水量会随尾砂料的细度而增大。

尾砂的化学成份对胶结性能有影响：若尾砂中含较高的硫化物含量会增加尾砂的稠度，这样自胶结作用会使胶结充填体获得较高的强度，但是硫化矿物的氧化会产生硫酸盐，硫酸盐的侵蚀可导致充填体长期强度的损失。

这样，若尾砂中含硫化物的含量较高时，当采用水泥做胶凝材料会对充填体的强度产生很大的负面影响。

尾砂含硫（黄铁矿类矿物之硫）超过1—3%，会对后期强度产生有害影响。

第八届国际充填采矿会议论文全尾砂膏体充填技术及工艺流程的试验研究王方汉①姚中亮②曹维勤①摘要：南京栖霞山铅锌银矿地处风景区，是典型三下矿山，应用充填采矿已二十余年。

为不断提高充填质量，先后进行了一系列实验室及工业试验，研究分析了膏体充填技术特性与规律，并在此基础上，设计了新的全尾砂膏体充填工艺流程。

新的膏体充填系统具有工艺简便、流程短、稳定性强、运行成本低的特点，适合于在全国中小型以上地下矿山中推广应用。

关键词：全尾砂、膏体充填、试验研究、工艺流程1.概况：南京栖霞山铅锌银矿地处南京东北郊，北靠长江，南邻京沪铁路及沪宁高速公路，西邻南京新生圩外贸港口，沿江东侧有龙潭深水港集装箱码头，矿区有栖霞山铁路货运北站，交通十分便利。

矿区处于旅游胜地—栖霞山风景区脚下，与佛教胜地—栖霞寺及全国重点文物保护单位舍利塔和千佛岩仅一街之隔。

栖霞街居民密集，矿区有河流经过，矿区附近有金陵石化炼油厂、栖霞山化肥厂及江南小野田水泥厂等大型企业，属典型的“三下”矿山。

南京栖霞山矿为华东地区最大的铅锌矿床，现在保有矿石储量一千三百多万吨。

矿山现有采选能力为35万吨/年，采用平硐盲竖井开拓，上向水平分层全尾砂胶结充填法采矿。

由于处城市风景区，对地表及环境保护要求严格，矿山没有尾矿库，井下废石不出窿用于空区充填，选矿尾砂全部输送于井下采场进行充填；选矿过程采用清洁生产技术，废水经净化处理后全部回用；矿山已通过了ISO9000标准体系认证，并且在全国矿山中率先通过了ISO14001环境体系认证。

因此，矿山已实现了“零排放”无废开采。

2.全尾砂胶结充填系统及存在问题2.1现有全尾砂充填工艺流程矿山全尾砂胶结充填系统始建于上世纪八十年代末，几经改造，现采用的充填工艺流程如图一所示。

选矿全尾砂经300m3中转储砂池后由4PNJ衬胶泵输送到两个分别为800m3和880m3容积的立式砂仓中，起加速沉降作用的絮凝剂经搅拌后也添加于立式砂仓；然后全尾砂造浆放砂进搅拌桶进行一级、二级搅拌，同时，水泥则由水泥仓底部的双管螺旋给料进入立式搅拌桶。

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。

废石尾砂胶结充填体强度性能及物料配比参数试验研究程国江【摘要】A mine located in the plateau,the cement bring a good price in local markets. If the utilizing minefill has been used,it lead to lower strength and higher filling cost. Cemented Rock-Tailings Backfill can reduce cement consumption,this provide a technical ideas for the minefill. Mechanical Properties and Optimization Ratio of Cemented Rock-Tailings Backfill have been studied by this paper,the results provided theoretical basis for backfill plant. Through experiments,it is known that,under the same cement consumption and waste rock is added,can provide the strength of the filling body,and the backfill can obtain a high strength and better rheological with 60% to 65% of mortar concentration and 50% of the amount of waste rock.%某矿地处高原,当地水泥成本高,若采用全尾砂进行充填,充填体强度偏低,充填成本较高.废石尾砂胶结充填可以降低水泥单耗,为矿山充填方案选择提供了技术思路.本文通过充填配比试验研究了废石尾砂胶结充填体强度性能,确定了废石尾砂胶结充填物料配比参数,为充填方案论证提供了依据.通过试验可知,相同水泥单耗情况下,废石尾砂胶结充填体强度显著高于全尾砂胶结充填体,60%~65%的尾砂浆浓度、50%的废石添加量可使废石胶结充填具有较优的强度性能及流变性能.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2016(025)0z1【总页数】3页(P394-396)【关键词】废石;尾砂;充填体强度【作者】程国江【作者单位】中国黄金集团公司,北京 100011【正文语种】中文【中图分类】TD853.343;TD861.1用废料进行复合集料充填是一种创造性的有效采矿充填法(Annor，1999)。

某铅锌矿全尾砂膏体胶结充填料配比实验研究王华;唐自安;董恒超;饶大顺【摘要】云南某铅锌矿一直采用嗣后干式充填的房柱法回采,由于接顶不理想,形成大面积的采空区,对深部矿体的回采和矿柱的回收产生了较大的影响,另外地表尾砂堆置对环境影响较大,为满足采空区对充填体不同的强度要求和实现绿色开采,需开展全尾砂膏体胶结充填料配比实验研究.从全尾砂充填料的物理化学性能入手,测量充填料浆的坍落度并分析其流变性能以确定实验重量浓度范围,制备充填体试块,测量其3、7、14、28 d强度,分析膏体充填料的初凝强度、长期强度和固结性能.通过对充填料流变性能和强度性能的分析,得到了不同用途的灰砂比和充填料配比.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】4页(P11-14)【关键词】全尾砂膏体充填;流变性能;强度性能;工程配比参数【作者】王华;唐自安;董恒超;饶大顺【作者单位】云南曲靖富盛铅锌矿有限公司【正文语种】中文云南某铅锌矿矿区产于二叠纪阳新灰岩上部的层面裂隙和层面滑动带上，矿体主要呈似层状。

该矿矿石属硫化矿，为深灰色，淡黄色致密块矿。

矿石矿物主要有闪锌矿，锌的次生氧化物有菱锌矿、异极矿和水锌矿等，铅的氧化物有白铅矿、铅铁矾等。

此外，还有少量黄铜矿、孔雀石和黄铁矿。

该铅锌矿矿区地形条件复杂，无合适的场地建立尾矿库，目前尾矿堆积对环境已产生一定的影响，且该矿一直采用嗣后干式充填的房柱法回采，由于接顶不理想形成大面积的采空区，限制了深部矿体的回采和矿柱的回收，对矿山的经济效益产生了较大的影响。

全尾砂膏体充填料以全尾砂为充填集料，以水泥为胶凝剂，该充填料能够很好地解决采空区接顶，尾砂堆置等问题。

为充分了解充填料流变、强度等性能，以确定最佳的工程配比参数，需要开展全尾砂膏体胶结充填料配比实验研究，根据实验结果，结合该铅锌矿实际情况制定出合理的工程配比参数。

1 全尾砂基本物理化学性能全尾砂基本物理性能见表1，全尾砂粒级组成分析见图1，用荧光分析仪测试矿样的化学元素组分见表2。

辽宁某金矿全尾砂胶结充填材料配比试验研究摘要：文章对该金矿进行了全尾砂胶结充填材料的配比试验研究，针对影响充填材料强度的因素，通过大量试验，用回归方法分析试验数据。

试验结果表明，灰料比和浓度对充填体试块抗压强度的影响显著。

根据试验结果得出的结论：相同浓度下，充填材料试块强度随不同灰料比的变化规律，不同灰料比下，强度随浓度的变化规律以及水泥耗量随浓度的变化规律，对应关系之间的拟合公式均能与实测值较好吻合，对实际工程有一定的参考价值。

关键词：胶结充填材料；灰料比；强度；回归分析1 充填方案选择与实验任务辽宁省该金矿设计生产规模为10.0万t/a，选厂目前实际处理矿石能力为500 t/d，属小型矿井，矿床为急倾斜矿床，所属矿山为地下开采金矿矿山，选矿方法为浮选法，该金矿矿石品位较低。

目前所用采矿方法主要为浅孔留矿采矿法，空区水平面积较小。

由于矿体厚度中等，倾角较陡，采用留间柱的浅孔留矿采矿法采矿，采场间有间柱相隔，上下采场间有底柱相隔，形成彼此相对独立的小采空区，且矿岩稳固性较好，采空区顶板基本维持稳定。

充填采矿法现已广泛应用于我国金属矿山的开采中。

实行采空区充填是解决矿山尾矿处置问题的有效途径，越来越受到矿业界的重视。

使用选厂全尾砂的充填方法，有利于提高矿石回收率、减少贫化率，防止采空区塌陷以及控制地表变形，减少尾砂地面排放，保护矿区及周边生态环境、防止环境污染以及各种地质灾害问题。

鉴于该金矿矿石品位较低，为节约充填成本，将尽可能减少充填胶凝材料的用量，而且矿山的充填规模较小，不适合单独建专用的胶固材料厂，只能使用市场水泥胶结，但水泥料浆容易离析，所以设计选择高浓度充填。

充填骨料采用选厂全尾砂，细粒成分较多会影响水泥的胶结强度。

此外，地面充填站距离充填钻孔约200 m，并有20 m的高差。

采空区设计为嗣后尾砂充填，近期主要是处理空区充填，因此暂不考虑矿柱回收问题，嗣后充填的强度要求为0.5 MPa，即只要固化稳定即可。

采矿工程M ining engineering 铅锌矿全尾砂胶结充填材料的强度研究张佰通（锡林郭勒盟山金阿尔哈达矿业有限公司，内蒙古　锡林郭勒　０２６３２３）摘 要：现代采矿技术日益发展，利用新型科技手段能够提升采矿工艺水平，给铅锌矿开采带来更多可能。

中国有不少铅锌矿的开采已历经数年，同时，很多废弃的尾矿砂堆积，采空区塌陷也常常发生，铅锌矿矿业企业研究充填技术，将浇凝材料与废弃的尾矿砂均匀搅拌，该技术的普及为矿业企业带来了跟好的经济效益，而且也大大改善了矿山周围环境效益。

文章探讨如何以铅锌矿全尾砂为骨料，在施工中取得价廉物美的掺合料，并按照数据结果研究全尾砂胶结充填材料强度的变化规律。

关键词：铅锌矿；全尾砂胶结；充填材料；强度研究中图分类号：ＴＤ９２６．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０６－００４１－２Study on the strength of cemented filling material of lead zinc mine tailingsZHANG Bai-tong（Ｘｉｌｉｎ　Ｇｏｌ　Ｌｅａｇｕｅ　Ｓｈａｎｊｉｎ　ＡＲＨＡＤＡ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｘｉｌｉｎ　Ｇｏｌ　０２６３２３，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍｏｄｅｒｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍｅａｎｓ　ｃａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｂｒｉｎｇ　ｍｏｒｅ　ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｉｅｓ　ｔｏ　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｍｉｎｉｎｇ．　Ｍａｎｙ　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｍｉｎｅｓ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｍｉｎｅｄ　ｆｏｒ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｙｅａｒｓ．　Ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ，　ａ　ｌｏｔ　ｏｆ　ａｂａｎｄｏｎｅｄ　ｔａｉｌｉｎｇ　ｓａｎｄ　ｈａｓ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ，　ａｎｄ　Ｇｏａｆ　Ｃｏｌｌａｐｓｅ　ｏｆｔｅｎ　ｏｃｃｕｒｓ．　Ｌｅａｄ　ｚｉｎｃ　ｍｉｎｉｎｇ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　ｓｔｕｄｙ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ａｎｄ　ｍｉｘ　ｔｈｅ　ｐｏｕｒｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ａｎｄ　ａｂａｎｄｏｎｅｄ　ｔａｉｌｉｎｇ　ｓａｎｄ　ｅｖｅｎｌｙ．　Ｔｈｅ　ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｂｒｉｎｇｓ　ｇｏｏｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ　ｆｏｒ　ｍｉｎｉｎｇ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ，　ａｎｄ　ａｌｓｏ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ　ａｒｏｕｎｄ　ｔｈｅ　ｍｉｎｅ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｕｓｅ　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｍｉｎｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ａｓ　ａｇｇｒｅｇａｔｅ　ｔｏ　ｏｂｔａｉｎ　ｃｈｅａｐ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ　ａｄｍｉｘｔｕｒｅ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，　ａｎｄ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｌａｗ　ｏｆ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｏｆ　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｍｉｎｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｒｅｓｕｌｔｓ．Keywords: ｌｅａｄ　ｚｉｎｃ　ｍｉｎｅ；　ｆｕｌｌ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｃｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ；　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ；　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｒｅｓｅａｒｃｈ全尾砂胶结充填料指的是使用铅锌矿矿业尾砂作为充填材料，采用分级粗尾砂和细尾砂的回填方式，将矿渣作为优质的矿物掺合料，与水泥一起广泛地应用于采矿矿场之中。

超细全尾砂胶结充填体强度特性研究摘要：全尾砂胶结充填体强度对养护龄期敏感程度最高。

为了研究A铁矿全尾砂的物理化学性质、不同种类全尾砂对胶结充填体强度的影响，本文以A铁矿全尾砂为充填骨料、水泥为胶结材料，通过单因素四水平试验研究了全尾砂的粒度分布、碱度系数和活性系数以及料浆质量浓度，分析了全尾砂胶结充填体强度与养护龄期之间的定量关系，试验结果显示，A铁矿的全尾砂中值粒径只有14.2微米、碱度因子2.31、活性因子2.12，是一种级配良好、活性高的碱性超细全尾砂；随着灰砂比和泥浆质量浓度的增大，全尾砂的胶结物强度呈现指数关系，随着养护龄期的增大而增大，其强度逐渐增大，其拟合关系为0.97,0.96,0.92；料浆强度对料浆寿命的影响最大，其次是灰砂比，其次是料浆。

关键词：充填采矿法；超细全尾砂；胶结充填体；强度特征1 引言充填采矿法是一种新型的采矿方法，是利用充填材料对采场进行回采，在采矿过程中，通过充填材料与围岩之间的胶结作用形成一种复合体。

传统的充填材料多以全尾砂为主，而随着近年来尾砂资源利用效率的不断提高，尾砂原料日益匮乏，部分矿山选择使用优质全尾砂替代水泥来代替常规尾砂。

但是由于矿浆粘度较大、搅拌困难等原因，在生产过程中很难达到较高浓度的料浆状态。

另外，为了使充填体与围岩充分融合，保证充填体强度的稳定提高，充填体强度一般都需要一定时间来养护龄期越长强度越高、养护材料也越来越多。

为了更好地指导矿山实际生产过程中全尾砂胶结充填体结构强度的保持和稳定提高工作，本文以A铁矿全尾砂为胶结骨料、水泥为胶结材料制备全尾砂胶结充填体并进行试验研究，分析了全尾砂胶结充填体强度与养护龄期之间的定量关系。

2 全尾砂物理化学性质分析利用Mastersizer2000激光粒度仪对A铁矿全尾砂进行粒度分析。

灰砂比为1∶3时，全尾砂的高活性系数达到2.31(平均值为1.04)，说明全尾砂具有较高的吸附能力和反应活性。

当灰砂石比增大到1∶4后，全尾砂碱度系数均有不同程度增加。

第２５卷增刊２　２０１６年１０月中　国　矿　业ＣＨＩＮＡ　ＭＩＮＩＮＧ　ＭＡＧＡＺＩＮＥ　Ｖｏｌ．２５，Ｓｕｐｐｌ．２Ｏｃｔ．　２０１６某铁矿全尾砂胶结充填材料配比试验研究李　欣，郭利杰，许文远（北京矿冶研究总院，北京１００１６０） 摘　要：安徽某铁矿是国内一座设计采选能力４５０万ｔ／ａ的大型铁矿山，主要采用阶段空场嗣后充填采矿法，设计充填能力为１００ｍ３／ｈ。

本文介绍了该铁矿全尾砂胶结充填砂浆配合比实验研究过程，从全尾砂充填料的物理化学性能入手，对充填料浆的扩散度、坍落度和充填试块７ｄ、２８ｄ和６０ｄ的单轴抗压强度等进行试验，获得了充填材料的配比与其流变性能和抗压强度的关系，有效评价了充填材料特性对充填体质量的影响，为矿山提供了符合采矿工艺要求的充填物料配比参数。

关键词：全尾砂；胶结充填；配比试验；流变特性；砂灰比 中图分类号：ＴＤ８５３．３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－４０５１（２０１６）Ｓ２－０２９４－０５Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ　ｔｅｓｔ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｏｆ　ｕｎｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ　ｔａｉｌｉｎｇｓｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｆｏｒ　ａｎ　ｉｒｏｎ　ｍｉｎｅＬＩ　Ｘｉｎ，ＧＵＯ　Ｌｉ－ｊｉｅ，ＸＵ　Ｗｅｎ－ｙｕａｎ（Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１６０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｉｒｏｎ　ｏｒｅ　ｉｓ　ａ　ｌａｒｇｅ　ｉｒｏｎ　ｍｉｎｅ　ｉｎ　Ａｎｈｕｉ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｄｒｅｓｓｉｎｇ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｔｏ　４．５ｍｉｌｌｉｏｎ　ｔ／ａ，ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｓｔａｇｅ　ｏｐｅｎ　ｓｔｏｐｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ　ｆｉｌｌｉｎｇ．Ｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｉｓ　１００ｍ３／ｈ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ　ａｂｏｕｔ　ｕｎｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｂａｃｋｆｉｌｌｉｎｇｗａｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｉｔ　ｓｔａｒｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗｉｔｈ　ｔａｉｌｉｎｇｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅ，ｓｌｕｍｐ　ａｎｄ　ｕｎｉａｘｉａｌ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　７ｄ，２８ｄ，ａｎｄ　６０ｄｔｏ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｏｆ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄ　ｕｎｉａｘｉａｌ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｗｅｒｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ，ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｂｏｄｙ　ｗａｓ　ｅｖａｌｕａｔｅｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｗｈｉｃｈ　ｗａｓ　ｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｒｏｎ　ｏｒｅ． Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｕｎｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ　ｔａｉｌｉｎｇｓ；ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｆｉｌｌｉｎｇ；ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ；ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｓａｎｄ－ｃｅｍｅｎｔ　ｒａｔｉｏ收稿日期：２０１６－０４－２０基金项目：国家科技支撑计划项目资助（编号：２０１３ＢＡＢ０２Ｂ０２）；国家国际科技合作专项资助（编号：２０１４ＤＦＲ７０３４０）；北京矿冶研究总院科研基金重大项目资助（编号：ＹＪＺ－２０１３－０２００）作者简介：李欣（１９８０－），男，博士，主要从事矿山充填工艺与技术研究工作。