第二篇 采矿方法——充填法课件.ppt

第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 充填材料及特性 充填工艺 充填系统 水力计算 充填设备 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 1）充填材料及特性 （1）充填材料特性要求： 来源丰富，价廉物美； 无发火危险，不含有毒有害成分，含硫应控制； 具有一定强度； 化学性质稳定； 充填料的渗透速度达到10cm/h，尾砂充填时应脱 去20μm以下的细粒部分。 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 （2）充填材料分类： 干式充填料、水砂充填料、胶结充填料 干式充填料： 适用于干式充填法，可利用井下或露天废石； 材料应为惰性，不含挥发性有害气体； 块度适合于运输要求，不超过200-300mm；使用风力输送时，小于管径的1/3。 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 水砂充填料： 尾砂、河砂、山砂、破碎砂及水淬炉炉渣等； 使用水力管道输送； 渗透性能要求10℃的渗透系数K10=7.7cm/h，我国矿山实际情况为K10=4-19cm/h，一般认为不低于5-7cm/h； 或尾砂中含细泥量高，应采用水力旋流器脱去-20μm的细粒。 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 粒级组成特征值 加权平均粒径 每组粒径的算术平均值 该粒径的质量百分比 不均匀系数 粗粒料，如河砂 细粒料，如尾砂 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 胶结充填料： 胶结充填体强度包括早期、中期、后期强度； 胶凝材料有325-425号水泥，替代品有火山灰类材料，见下表； 尾砂胶结充填料，影响其强度的主要因素有水泥含量及砂浆浓度，国内使用灰砂比1：8-1：10，国外常用1：20-1：30，加絮凝剂可以降低水泥离析效果； 火山灰质材料化学成份 活性SiO2、Al2O3高 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 细砂胶结充填料，指山砂、河砂及棒磨砂； 充填用砼，其水泥量及水灰比是影响充填体强度及输出性能的主要因素； 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 2）充填工艺 水力输送：在地面充填制备站，经过充填管路利用充填倍线N自重输送或用泵浆水砂充填或胶结充填材料送往井下采场进行充填；充填水是以载体形式出现，充填结束后应滤出采场，循环利用。 （1）充填料输送方法： 充填管道总长度 充填管出入口间的高差 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 充填倍线 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 风力输送：一般是在井下设置充填站，制备胶结充填或干式充填材料，再通过管路，用压气输入采场进行充填。 机械输送：干式充填材料通过充填井下井，再转运到采场，通过电耙或抛掷机进行充填；充填用混凝土或通过地表搅拌，经垂直管路下井或在井下设制备站制备，然后送到采场，再用电耙或抛掷机充填。 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 流体类型确定： （2）水力充填工艺： 牛顿体 宾汉姆塑性体 伪塑性体 砂浆流断面上流速梯度 摩擦剪应力 粘性系数 初始摩擦剪应力 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 砂浆 均质砂浆— 非均质砂浆— 粒径小于0.001mm,纯浆体 粒径小于0.02mm,均质砂浆 粒径大于0.02mm,非均质砂浆 沿管道横断面的垂直方向有明显浓度梯度 沿管道横断面的垂直方向无浓度梯度 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 输送牛顿非均质流充填料： 目前我国绝大部分矿山的水力输送水砂充填材料和胶结充填材料均为非均质流67-69%；粗砂的水砂充填均为非均质流，这类低浓度的非均质流输送水砂充填，要求充填料有较好的渗透系数，在采场内安装良好的脱水设施，使之及时脱水。 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 输送非牛顿均质流充填料： 输送浆体的浓度提高到一定程度后形成均质流，均质流输送主要用于输送尾砂充填料、尾砂胶结充填料及细砂胶结充填料； 其优点在于可防止管路堵塞，有利于减轻管路磨损及减少井下排水及污染；对胶结充填料来讲，更为主要的优点是可以大为提高充填体的强度； 目前国内主要利用均质流的倍线自流输送。 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 全尾砂充填特点： 充填的难度在于细粒级尾砂的沉降与脱水； 理想条件是在地面制成高浓度均质流输送井下，而不在井下脱水； 目前主要是用于采空区的嗣后充填； 解决溢流尾砂无法筑坝，污染环境的难题。 （3）全尾砂充填工艺： 第六章 充填采矿法 6.6 充填技术 全尾触变流输送实例： 苏联的阿奇塞铅锌矿使用高浓度触变流全尾砂胶结充填材料输送，全尾砂中-0.074mm粒级含量70-100%，重量固液比80:20-83:17； 充填倍线为5-7，用直径为140mm的管路送往井下