大空区低成本充填处理方法研究与实践

针对老空区充填处理一般投资较大、成本较高的技术难题,结合某铁矿大空区充填处理实际,利用原地面大空区观测孔和既有充填系统,设计建设了一套简单、实用、投资较低的地面辅助泵送充填系统,并配套发明设计了一套翻板式活门搅拌机取料装置;研究发现了泵送充填上坡管路的严重震动现象,提出了混凝土墩固定管路的减震方法;通过研究分析大空区的充填特点,提出了薄饼充填结构模型思想,认为大空区充填体强度设计较高既无必要,也起不了多大强度作用,据此提出了降低充填体强度和充填灰砂比的设计建议。

龙桥铁矿盘区采场充填体强度优化研究

充填体强度关乎充填采场安全和矿山生产成本控制,确定合理的充填体强度意义重大。以龙桥铁矿为工程背景,分别利用数值模型法、经验公式法、解析法以及数值模拟法对盘区一步骤采场充填体强度进行计算。结果表明:数值模型和经验公式法计算结果波动较大,难以准确取值;解析法和数值模拟法计算结果比较吻合。综合4种计算方法,将一步骤采场充填体强度从下至上划分为3个梯度,即2.0MPa、1.8MPa和1.5MPa,二步骤采场充填体强度维持现状不变。设计方案在现场工业试验中效果良好。

外加剂对安徽某铁矿全尾砂充填料浆流变性能的影响研究

随着胶结充填浓密技术不断发展,部分矿山底流浓度与输送浓度之间出现矛盾,浓密系统制备的较高浓度料浆其流变和输送性能较差,无法实现料浆的稳定输送。为解决安徽某铁矿充填系统面临的这一问题,减少胶凝材料的消耗,研制了一种充填料外加剂ZL-602。开展了全尾砂基本物理性质检测、外加剂对充填料浆流变性影响及强度相关试验。结果表明:按质量添加3.2%的外加剂ZL-602,全尾砂充填料浆质量浓度提高4个百分点时,与不添加外加剂的充填料浆相比,两种料浆的流变及输送性能参数值与变化规律相似;在同一浓度和灰砂比的条件下,按3.2%的质量占比添加外加剂ZL-602,对充填体强度无明显影响,且外加剂能增强料浆的流变和输送性能,有利于提高料浆的浓度,减少胶凝材料消耗,一定程度上解决了底流浓度与输送浓度之间的矛盾。研究结果可为金属矿山胶结充填技术改进提供参考。

龙桥铁矿分段嗣后充填盘区矿柱回采研究

根据矿体的赋存状态和开采条件,龙桥矿采用分段凿岩爆破、阶段出矿、嗣后充填的采矿方法,中段高度为50m,分段凿岩高度12.5m。沿走向每100m划分为一个盘区,盘区间柱宽15m。盘区内沿走向布置矿块,矿块长85m,矿房、矿柱宽均为15m,高度为矿体竖直高度。矿块采用两步骤充填采矿法:按隔一采一方式首先回采一步骤矿房,充填后通过二步骤回采并充填一步骤充填矿柱之间的矿房。盘区矿柱具有中段地压管理能力,承担了相当大的上盘围岩压力,当其两侧的盘区矿体回采充填结束后。盘区矿柱资源如何回收是一个重要的问题,通过技术经济及安全综合考虑,用盘区间柱部分回收,留1/3作为永久矿柱,一步骤充填体强度取1.5MPa、二步骤充填体强度取0.5MPa,这一方案回收盘区矿柱。

崩落法转充填法中存窿矿石回收方法研究与实践

龙桥铁矿无底柱分段崩落法转充填法过程中,原采场存在大量的存窿矿石资源,主要包括覆盖矿石层和下盘三角矿柱。为安全有效地回收该部分资源,分析采空区及存窿矿石分布状况及技术条件,确定了合理的回收原则,提出了分区回收方案。存窿矿石回收全过程在基于采空区稳定性及监测监控下进行,并顺利实施,充分解决了崩落法转充填采矿法所遗留的资源损失问题,延长矿山服务年限,同时又能对采空区进行安全处理。

龙桥铁矿采矿方法及其优化

龙桥铁矿目前采用无底柱分段崩落采矿法。分析了该采矿方法切割天井与平行炮孔联合拉槽工艺存在的不足,根据该矿采场实际布置,设计了无切割井深孔拉槽法,解决了矿山回采进入新水平或新盘区的切割拉槽问题。

龙桥铁矿胶凝材料性能对比试验研究

龙桥铁矿充填站已经运行一年多的时间,目前使用的胶结剂为矿山自己生产加工的,在实际生产过程中经常会出现充填强度波动较大,以及水渣来源质量不稳定等问题,直接影响了充填质量。针对该问题,在实验室对现有胶结剂进行了强度试验检测,并针对全尾砂本身性质,在实验室研发了几种新型胶结剂,最终得到了一种与龙桥铁矿全尾砂结合性能比较好的新型胶凝材料。

龙桥铁矿全尾砂胶结充填系统的设计与应用

结合龙桥铁矿开采技术经济条件,采用了全尾砂结构流充填工艺技术。利用高效深锥浓密机对尾砂进行浓缩脱水[1-5],两段卧式搅拌机连续搅拌,制备好的充填料浆自流输送至井下采空区。龙桥铁矿充填系统工程的生产能力达100～120m3/h,充填料浆浓度62%～64%,灰砂比1∶6～1∶20可调,系统浓度及流量稳定,灰砂比配比准确,充填体28d强度≥2MPa,可满足采矿生产的要求。