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)

3d 7d 28d

1 78.28 15.5 1:8 2.03 0.58 0.60 0.59 0.59 1.02 1.14 1.16 1.11 4.02 4.06 3.60 3.89

2 77.20 20.5 1:8 1.99 0.61 0.46 0.48 0.52 1.20 1.16 1.18 1.18 3.40 3.90 4.00 3.77 3 75.56 22.8 1:8 1.97 0.44 0.44 0.44 0.44 0.82 0.82 0.84 0.83 2.90 2.56 3.08 2.85 4 75.91 21 1:12 2.05 0.20 0.20 0.20 0.20 0.46 0.42 0.46 0.45 1.80 1.60 1.60 1.67 5 73.6 23 1:12 1.97 0.19 0.19 0.18 0.19 0.38 0.38 0.42 0.39 1.28 0.92 1.48 1.23 6 71.49 24.5 1:12 1.93 0.18 0.19 0.19 0.19 0.38 0.30 0.36 0.35 0.92 0.70 0.72 0.78 7 74.62 21 1:12 2.01 0.18 0.18 0.18 0.18 0.36 0.36 0.39 0.37 0.96 1.06 0.96 0.99 8* 74.62 23.5 1:12 2.02 0.18 0.18 0.18 0.18 0.39 0.46 0.38 0.41 1.00 0.96 1.00 0.99

*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 7.57 4.76 4.58 4.07 3.44 3.78 2.35 累计（%） 16.34 24.00 28.76 33.34 37.41 40.85 44.63 46.98 粒径（μm） -50 -71 -100 -150 -200 -300 -400 -500 分计（%） 5.31 10.03 11.72 11.27 5.21 5.07 2.60 1.81 累计（%） 52.29 62.32 74.04 85.31 90.52 95.59 98.19 100

各分布粒径如下：d10=2.59μm

d50=45.49μm

d90=193.45μm 平均粒径d平均=76.80μm。 全尾砂胶结充填系统投资概算(不包括全尾砂脱水及运输) 一：主要设备 ⑴各渣浆泵及水泵 3台套 5.0万元 ⑵前装机 1台 10.0万元 ⑶BW600泥浆泵 2台 5.0万元 衡阳探矿机械厂 ⑷两段搅拌机 1套 32.5万元 长沙矿山研究院 ⑸双管螺旋给料机 1台 2.0万元 芜湖起重运输设备厂 ⑹单管螺旋上料机 1台 0.5万元 ⑺散装水泥仓 1台 20.0万元 小计 75万元 运杂费 6% 4.5万元 安装费 10% 7.5万元 合计 87万元

二．主要仪器仪表 ⑴电磁流量计 2台 4.0万元 上海爱尔美特仪器公司K300DN125PD-M·CT300 ⑵核密度计 2台 8.0万元 ⑶涡街流量计 1台 0.7万元 ⑷电动调节阀 1台 0.8万元 ⑸重锤料位计 1台 1.5万元 ⑹螺旋电子秤 1台 2.0万元 ⑺变频调速器 1台 2.0万元 ⑻功率传感器 1台 2.0万元 研制 ⑼显示仪表 8台 0.8万元 ⑽调节器 1台 0.5万元 ⑾工控系统 1套 10.0万元 ⑿仪表盘、信号控制电缆等 5.0万元 小计 37.3万元 运杂费 6% 2.238万元 安装费 10% 3.73万元 合计 43.268万元

三．土建工程 ⑴全尾砂存储池 10万元 ⑵充填站厂房及基础 30万元 ⑶其他（外围场地及道路等） 5万元 小计 45万元

四．管道系统（包括充填钻孔、井下管网及站内管道等） 40万元 五．供水、配电及辅助设施 30万元 总计 245.268万元 全尾砂脱水投资概算及运营成本

方案1—选厂陶瓷过滤机脱水、汽车运输 一． 投资概算 18m2陶瓷过滤机一台 90万元 皮带输送机一台 1万元 自卸汽车 5台 50万元 前装机一台 10万元 合计 151万元 二． 运营成本 脱水成本 2元/t全尾砂 运输成本 5元/t全尾砂 合计 7元/全尾砂

方案2—老充填站陶瓷过滤机脱水、高压混凝土泵管道输送 一． 投资概算 18m2陶瓷过滤机一台 90万元 皮带输送机一台 1万元 高压混凝土泵一台 80万元 高压输送管道1200米 20万元 合计 191万元 二． 运营成本 脱水成本 2元/t全尾砂 输送成本 2元/t全尾砂 合计 4元/全尾砂

方案3—老充填站渣浆泵输送、新充填站陶瓷过滤机脱水 一．投资概算 18m2陶瓷过滤机一台及厂房 100万元 皮带输送机一台 1万元 输送管道800米 10万元 合计 111万元 二．运营成本 脱水成本 2元/t全尾砂 输送成本 2元/t全尾砂 合计 4元/全尾砂

方案4—老充填站渣浆泵输送、新充填站自然脱水、压气造浆 一．投资概算 400m3立式沉降池2座 60万元 输送管道800米 10万元 空压机站 20万元 合计 90万元 二．运营成本 压气成本 2元/t全尾砂 输送成本 2元/t全尾砂 合计 4元/全尾砂

方案5—选厂全尾砂渣浆泵输送、新充填站浓密—过滤两段脱水 一．投资概算 渣浆泵及输送管道（1200米） 15万元 φ20米浓密池 90万元 18m2陶瓷过滤机一台及厂房 100万元 回水设施 8万元 合计 213万元 二．运营成本 过滤成本 2元/t全尾砂 输送成本 2元/t全尾砂 合计 4元/全尾砂 自流输送试验情况 2003年4月23日至25日进行了管道自流输送试验，共完成六组试验，其中第一、二组水平管道长度7.23m，第三至第六组水平管道长度均为10.62m。第六组充填料浆添加了减水剂，在同一浓度下料浆流动性显著提高。各次试验简况表3所示。 由表3可以看出，当灰砂比1∶12时，对于充填倍线N=3.2的ZL1、ZL2试验组，76%的料浆输送浓度难于实现自流输送，而73.6%的浓度却可实现理想自流，由此可以了解管道自流输送对料浆输送浓度的变化十分敏感，对高浓度充填系统料浆输送浓度的控制提出了较高的要求。充填倍线加大至N=4.2时，无论是否添加水泥，料浆重量浓度73.6%左右的ZL3、ZL4试验组的料浆流速极低，不能实现自流输送。仅当浓度降低到71.5%或添加减水剂（实际重量浓度为74.62%，减水剂掺量为0.037%）后，才可实现较为理想的自流输送。对比ZL1与ZL6两个试验组可知，添加减水剂可有效提高料浆的流动性，应通过进一步的试验，确定合理的减水剂掺量与合理的料浆输送浓度。

自流输送管道试验情况简表（表3）

编号 灰砂比 实测重量浓度（%） 平均坍落度（cm） 静止时竖管料柱高度（m） 备 注 ZL1 1∶12 75.91 21.0 2.73 料浆流动缓慢 ZL2 1∶12 73.60 23.0 1.39 料浆在45秒内流完

ZL3 1∶12 73.67 23.0 水平管加长，料浆流动极慢 ZL4 1∶12 73.62 23.0 水平管加长，未添加水泥 ZL5 1∶12 71.49 24.5 2.46 料浆在35秒内流完

ZL6 1∶12 74.62 21.0/23.8 2.03 加减水剂坍落度增至23.8 自流输送管道试验数据成果表 （表4）

序号 浓度(%)

数

据项 01 02 03 04 05 06 07 08 09

ZL1 75.91 Q 1.508 (5.43) 1.225 (4.41) 0.744 (2.67) 0.512 (1.84) 0.554 (1.99) 0.682 (2.46) 0.294 (1.06) 0.230 (0.83) 0.240 (0.86) 8V/D 7.865 6.389 3.880 2.670 2.889 3.557 1.533 1.199 1.252 τ 293.53 278.30 274.94 270.80 268.72 264.48 259.66 257.60 252.69

ZL2 73.60 Q 18.556 (66.80) 19.571 (70.46) 21.778 (78.40) 24.500 (88.20) 19.700 (70.92) 8V/D 96.773 102.066 113.576 127.772 102.739 τ 226.90 215.94 194.77 167.96 191.43

ZL4 73.62 Q 1.311 (4.72) 0.848 (3.05) 0.513 (1.85) 0.481 (1.73) 8V/D 6.838 4.422 2.675 2.508 τ 215.05 214.07 213.04 211.37

ZL5 71.49 Q 14.500 (52.2) 19.625 (70.65) 21.600 (77.76) 16.143 (58.11) 16.200 (58.32) 20.000 (72.00) 8V/D 75.620 102.348 112.648 84.189 84.486 104.303 τ 193.21 166.62 150.29 171.09 165.41 142.43

ZL6 74.62 Q 11.800 (42.48) 12.250 (44.10) 10.000 (36.00) 9.375 (33.75) 7.000 (25.20) 8V/D 61.541 63.888 52.153 48.894 36.507 τ 202.68 198.50 198.91 195.46 197.79 注：1、表中数据项单位：Q——m3/s×10-3(括号内数据单位为m3/hr)； 8V/D——s-1；τ——Pa。 2、ZL6组添加减水剂。