高硫极细尾砂充填料强度配比试验研究

杜达铅锌矿采用上向水平分层充填采矿法,由于矿石性质和选矿工艺等原因,全尾砂属于极细尾砂,且含硫量高。这样会导致充填体早期强度低,后期强度出现崩解的情况。为了能让充填体强度满足采矿方法要求,现场提出了分级尾砂加戈壁集料作为充填骨料的方案,以解决因尾砂性质差所导致的充填体强度不能满足采矿方法的要求。通过大量的实验室试验证明该方案是可行的。

极细粒级尾砂絮凝沉降规律试验研究

在尾砂充填系统中,细粒级尾砂沉降速率慢、沉降后的底流浓度低,在砂仓中很难靠自然沉降获得理想的底流浓度,制约了尾砂充填的用料范围。为了实现全尾砂充填,减少砂仓中细粒级尾砂的溢流跑浑,本文采用聚丙烯酰胺(PAM)絮凝剂,针对极细颗粒细尾砂在立式砂仓中的沉降规律进行了实验研究,并建立了沉降相关参数的数学模型,得到了细粒级尾砂沉降规律。结果表明:在不添加絮凝剂条件下,浆液浓度与沉降速率基本呈线性规律,当添加絮凝剂之后,沉降速率与絮凝剂添加量的关系表现为非线性凸曲线,浆液浓度越高曲线越凸。对于特定的充填料浆浓度,在最佳絮凝剂添加量之前,沉降速率随着絮凝剂添加量增大而加快,当絮凝剂添加量超过该最佳添加量,絮凝沉降速率随絮凝剂添加量增大而减小。

边坡露天采场治理中极细干尾砂胶结料强度研究

在边坡露天采场的治理中,常常会选择采用尾砂回填恢复原始地貌,当尾砂粒度很细时,尾砂自身堆积稳定性差,本文首次尝试采用极细干尾砂配置胶结料,并测定不同配比下的试块强度。通过试验得出不同配比和不同含水率极细干尾砂胶结料的强度,在尾砂胶结料治理边坡露天采场中,结合选厂生产的实际尾砂特性以及所需尾砂胶结料强度要求等,选取合适的配比拌制尾砂胶结料,试验结果为边坡露天采场治理中尾砂胶结料的配比选取提供参考依据。

粗骨料与细骨料胶结充填体强度对比分析

为了改善极细颗粒尾砂单独作为充填集料的胶结充填体固结硬化速度慢、强度偏低等问题,通过添加碎石的方法改变充填骨料的级配组成,由实验室对比试验可知,添加一定量碎石的胶结充填体强度可显著提高,这一点也由形式为指数函数拟合曲线的增长规律得以验证,从而确定了添加碎石可为井下开采作业提供可靠的安全保障,从减少胶凝材料用量的角度来看,节省的成本足以抵消加工碎石而增加的费用。因此,采用改性后的碎石-全尾砂充填材料在技术经济方面是合理的。

铜绿山矿露天坑尾砂胶结充填配比试验研究

针对露天坑亟需充填治理和尾矿库容积匮乏的问题,铜绿山矿计划采用全尾砂胶结充填露天坑的解决方案。为满足露天坑充填强度要求,在引入新型胶结充填材料的基础上,开展了粗颗粒尾砂和细粒级尾砂的充填配比试验研究。尾砂粒级分析表明,铜绿山矿现阶段尾砂粒度较细,使用砂仓尾砂和砂仓溢流水底流极细尾砂进行了多种浓度和灰砂比的充填强度交叉试验,重点研究了底流极细尾砂高浓度低灰砂比和低浓度高灰砂比2种情况下新型胶凝料的固化效果。结果表明,料浆浓度对充填强度影响更显著。基于成本控制和技术可行性,极细尾砂充填推荐高浓度低灰砂比方案:浓度66%,灰砂比1∶15,充填体强度满足充填要求。

极细粒级尾砂膏体充填试验研究

对大尹格庄金矿的尾砂进行了室内试验,测试了尾砂的粒径组成,研究了极细粒尾砂的沉降规律,测试了极细粒尾砂充填料浆的流变特性和充填试块单轴抗压强度。试验结果表明:极细粒尾砂中粒径小于38.5μm的占比为96.67%,自然沉降速度较慢,需要添加絮凝剂辅助沉降;膏体料浆可输送临界浓度为54%~56%,水力坡度为0.35MPa/100m;选用灰砂比(1∶3)^(1∶6)、质量浓度54%~56%的胶结充填料浆,养护7d的充填体其强度能满足生产需要。

极细全尾砂胶结充填参数优化的试验研究

针对极细全尾砂胶结充填的充填体强度低、胶凝材料消耗量大等问题,以某矿山为实例,通过细粒全尾砂性能评价、自然沉降试验、塌落度试验、配比强度试验和自流输送试验及计算和分析,获得了最佳的充填技术参数。试验结果表明:全尾砂浆沉降24h后其最大浓度为73.4%,仅靠自然沉降无法满足矿山连续充填作业的要求。当全尾砂浓度为78%以上时,难于实现自流输送。为全尾砂浆浓度为74%~76%、料浆流量为150m3/h、管道内径为150mm时,管内料浆流速为2.36m/s,管道输送阻力为2.1kPa/m~4.4kPa/m,可实现自流输送的充填倍线为4~11。当全尾砂浆浓度为76%、灰砂比1∶4~1∶8时,充填试块60d的强度为1.78 MPa~3.62MPa,可满足矿山采空区充填的强度要求。

某铁矿新型胶凝材料配方试验研究

某铁矿面临着充填体强度低、充填成本高等问题,亟需研发一种高效的新型胶凝材料来提高充填体强度。为达到采矿要求,以矿山周边不同的矿渣废料为基础,开展了新型胶凝材料配方试验研究。首先采用PSD和XRF分析方法测定尾砂的粒度和化学成分,确定其作为充填骨料的适用性;其次基于正交试验设计理论,对充填料浆试块7 d和28 d强度结果进行极差分析和回归分析,获得胶凝材料的最优配方和回归方程;最后结合SEM分析结果,得出新型胶凝材料的反应机理,确定新型胶凝材料的最优质量配比为:矿渣∶脱硫石膏∶石灰∶熟料=65∶25∶5∶5。