含硫酸盐废水对磷石膏胶结充填体材料性能的影响

鉴于矿山废水处理工艺具有一定的局限性,且磷石膏充填工艺需要消耗大量的水资源,将矿山含硫酸盐废水作为磷石膏充填用水并探讨其可行性。结果表明:废水中的硫酸盐能够促进磷石膏充填体的早期水化反应,进而提升充填体早期强度。当SO_(4)^(2-)浓度从0增加至30 000 mg/L时,充填体7 d强度由0.46 MPa升高至0.63 MPa,提高了37%;14 d强度由0.64 MPa升高至1.03 MPa,提高了61%。这主要跟水化产物钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)的形成有关;但随着养护时间的增长,充填体28,60,90 d强度均在硫酸盐浓度为15 000 mg/L时达到最高。过量的SO_(4)^(2-)会干扰水化硬化过程,充填体后期强度因受到钙矾石的膨胀特性以及Na2SO4重结晶等影响而出现下降。研究结果可为矿山废水治理和磷石膏充填工艺优化提供新思路。

复杂应力环境下胶结充填采矿法进路开采顺序优化

针对复杂应力环境下胶结充填采矿法进路开采顺序合理性问题,以金川二矿区为例,借助数值仿真软件构建三维数值模型,对不同进路开采顺序下应力场、位移场及塑性破坏区进行分析;在此基础上,采用组合赋权与模糊综合评价相结合的方法对进路开采顺序优化,并开展现场工业试验。结果表明:不同走向进路开采顺序和进路开采空间顺序均对开采区域最大主应力、最大拉应力、垂直位移、塑性破坏区以及临近下一采场最大主应力、垂直位移有一定程度影响;采用下盘至上盘、先开采垂直矿体走向进路的开采顺序时,采场整体开采安全性高,且现场试验效果良好。研究结果可为复杂应力环境下胶结充填采矿法进路开采顺序设计与优化提供理论依据。

上向进路式尾砂胶结充填采矿法采场结构参数研究

红牛铜矿主要矿石类型以矽卡岩型为主,次为角岩型,矿体呈透镜状、藕节状产出,矿体尖灭再现、分枝复合严重,西边矿岩稳定性良好,东边矿岩稳定性差,为一种难开采的矿体,尤其是KT2-1厚大矿体(低品位、资源储量大),现阶段来看,社会生产对矿产资源的需求量不断增大,这同时也为矿山开采作业带来了众多新挑战,一些浅层矿床已经被开采殆尽,要想满足当前的社会生产需求,则对深层矿产资源、低品位资源进行开采,部分情况下还需面临矿山回采的状况。为能提高矿山开采的效率,本文以红牛矿山回采作业为例,探究上向进路式尾砂胶结充填采矿法在KT2-1矿体中的应用方法,并分析关键采场结构参数,旨在充分发挥回采技术优势,提高矿床开采效率。

下向水平分层进路胶结充填采矿法在毛坪铅锌矿的应用

由于毛坪铅锌矿矿区整合后矿区面积和生产规模扩大,基于矿床开采技术条件,确定了毛坪铅锌矿最新地下采矿方案,围绕矩形、六边形两种形状采场的采准工程布置、回采工艺、充填等工序,介绍了下向水平分层进路胶结充填采矿法在毛坪铅锌矿的实际应用情况。设计每间隔60 m划分为一个盘区,中段段高为60 m,每12 m设置一个分段;采用YT-28凿岩机凿岩,人工遥控多模式驾驶铲运机出矿,进路采空区分层充填,其打底层充填体灰砂比1∶4,28 d单轴抗压强度要求4.5 MPa以上。生产实践表明,毛坪铅锌矿采用下向水平进路胶结充填采矿法进行回采,矩形进路采场生产能力150~200 t/d,六边形进路采场生产能力360 t/d。在相当充填体顶板保护下,六边形进路相较于矩形进路其断面更大,回采效率更高。

矿山原位环境尾砂胶结充填体力学性能研究进展

尾砂胶结充填体养护过程受采场原位温度、压力、孔隙水压力等因素影响,导致实验室制备的尾砂胶结充填体试样与相同物料配比的采场原位充填体取芯试样的力学性能存在显著差异。精准预测尾砂胶结充填体在采场原位环境下的力学性能是确保矿山充填配比参数设计合理、经济的重要前提。目前,国内外学者针对单一环境因素对尾砂胶结充填体力学性能的影响取得了丰富的研究成果,但有关多环境因素耦合下尾砂胶结充填体力学性能的定量研究并不充分。系统介绍了采场原位环境下尾砂胶结充填体力学性能的研究现状,从养护压力、养护温度、孔隙水压力和充填体养护装置四个方面介绍了国内外研究进展。首先系统梳理了养护压力、养护温度和孔隙水压力三种采场原位环境因素对尾砂胶结充填体强度影响研究。然后分析了现有充填体养护装置的优缺点。矿冶科技集团在此基础上创新发明了一种“矿山充填原位环境物理孪生试验装置”,该装置能够在室内模拟采场原位环境的温度、压力和孔隙水压力的养护条件,实现采场原位环境因素对尾砂胶结充填体力学性能影响的定量化研究。

前河金矿下向分层胶结充填法的安全风险分析

针对前河金矿急倾斜软弱破碎薄矿体的下向胶结充填采矿法,对该类型采矿方法全方位、全过程的危险因素进行了分析,同时,分析了该方法在前河金矿的应用中存在的7个安全风险因素。针对存在的风险因素,通过FLAC3D软件对不同天井布置位置处井壁的稳定性进行了计算。按照计算结果的应力应变分布,改变了天井的位置,并提出了天井安全防范措施,有效防止了天井片帮;细化了回采支护方式、充填方式,有效防止了由于木支护的腐蚀造成的井筒塌方;成功应用了小型遥控机械化出矿设备代替人工出矿,通过近几年的矿山生产实践,取得了良好的安全、生产、经济效果。

磷石膏废石胶结充填体强度特性正交试验研究

基于正交试验法设计了磷石膏废石胶结充填体强度测试方案,对9组不同配比、不同浓度、不同组合方式的废石胶结充填体进行了28 d龄期的单轴抗压试验。通过对试验结果的直观分析和方差分析,发现黄磷渣对磷石膏废石胶结充填体抗压强度起决定性作用,料浆浓度是影响抗压强度的显著因素,废石质量比例和废石与料浆的排列方式是影响抗压强度的非显著性因素,废石与料浆的排列方式会一定程度的影响充填体的破坏模式。废石胶结充填体强度试验结果进一步验证了矿山采用磷石膏废石胶结充填方案的合理性和可行性。

磷石膏作为胶结充填骨料性能的试验研究

在充填料中添加水泥,可提高充填料的初期强度,却使充填成本居高不下。虽然磷石膏不是理想的充填骨料,但利用具有活化剂作用的粉煤灰等工业废料作为水泥的代用品,在磷石膏、粉煤灰胶结充填过程中取代一部分水泥用量,可改善浆体的胶凝特性,延长管道使用寿命,对降低充填成本,减少环境污染,推动矿业资源的可持续性发展有重要意义,是充填工艺技术发展的一个重要方向。

充填采矿法胶结充填体力学作用分析

结合某矿山应用胶结充填采矿法的试验 ,测试胶结充填体的力学参数 ,采用数值模拟方法研究胶结充填体的受力情况和变形特征。结果表明 :尾砂胶结充填体 ,具有独特的支护特性和力学特征、良好的可塑性和较高的残余强度 ;尾砂胶结充填体受动态载荷作用的动态强度、动态弹性模量均高于受静态载荷的静态值 ;胶结充填体的支护作用是对围岩的限制和与围岩的共同承载。

磷石膏和粉煤灰胶结充填料的性能试验研究

虽然磷石膏不是理想的充填骨料,但利用具有活化剂作用的粉煤灰等工业废料,作为水泥的代用品,在磷石膏、粉煤灰胶结充填过程中取代一部分水泥用量,可改善浆体的胶凝特性,延长管道使用寿命,对降低充填成本,减少环境污染,推动废弃物的资源化利用具有重要意义,是充填工艺技术发展的一个重要方向。其试验结果显示,用磷石膏和粉煤灰制作胶结充填料是完全满足现场工艺的要求。

下向分层进路充填采矿法中采用尾砂胶结充填的研究

针对金城金矿东季矿区应用下向分层进路充填采矿法时，因海砂胶结充填料输送难、矿区需建多个充填站，而高水速凝胶结充填体后期强度低，不适用于下向充填采矿法等问题，开展了尾砂胶结充填新工艺的研究。

开阳磷矿磷石膏胶结充填试验研究

磷石膏的大规模利用是一个比较难解决的问题,作者通过研究开阳磷矿磷石膏的物理力学性质及其化学成分,并借鉴其他人员的研究成果,研究得出如下结论:在磷石膏中加入少量的水泥、粉煤灰以及适当的添加剂,能够生产出满足开阳磷矿空场法嗣后充填空区的充填材料.

开磷集团磷石膏胶结充填系统工艺研究

用磷石膏作为充填骨料充填到井下空区,是综合利用磷石膏的一条新途径。开磷集团的磷石膏胶结充填不仅能减少矿区磷石膏的地表存放,而且能为矿柱的有效回采创造条件。详细介绍了开磷集团磷石膏胶结充填系统及其工艺。

机械化胶结充填采矿法在富家矿的应用

针对富家矿30m中段57m水平矿体变窄,储量减少,原下向倾斜六角形高进路分层胶结充填采矿法开采矿石贫化率、采矿损失率增大等问题,改用下向高分层机械化胶结充填采矿法,通过转层、进路合并、高架金属(木)棚子支护等创新技术的应用,取得了显著的应用效果。创新技术值得推广。

下向分层尾砂胶结充填采矿法在大岭矿的应用与实践

充填采矿法是一种回采率高、矿石贫化小、采矿损失率低而采矿成本比较高的采矿方法,适用于矿岩稳固性差的贵金属地下矿床以及有特殊要求的矿床开采。文中针对大岭矿矿体破碎、开采难度大的开采技术条件,详述了下向分层尾砂胶结充填采矿法的应用实践,尤其是充填系统及充填工艺。值得类似贵金属矿床开采参考。

粘土-水泥-磷石膏胶结充填技术试验研究

水泥—磷石膏浆体充填是现在矿山磷石膏胶结充填的主要方式,控制水泥用量是减少充填成本的最直接方法。文章提出用粘土作为水泥替代材料用于井下胶结充填,研究了材料配比、养护龄期、质量分数、添加剂掺量对于粘土—水泥—磷石膏充填体力学性能的影响,说明了粘土—水泥—磷石膏浆体充填具有应用价值。

铲运机出矿胶结充填采矿法在富家矿的应用

富家矿随着开采深度的增加,开采条件发生变化,原来的下向倾斜进路电耙出矿胶结充填采矿法出现了很多问题,诸如:采场出矿效率降低,损失贫化增大,工人劳动强度加重等。应用铲运机出矿下向高分层胶结充填采矿法后,不仅提高了矿块生产能力,减轻了工人劳动强度,而且取得了很好的技术、经济效果。

制约胶结充填采矿法发展的若干充填体力学问题

文章概述了充填体力学的概念和研究内容。指出了胶结充填体的力学作用、胶结充填体所需强度的确定、一定强度的胶结充填体所需材料的配比设计，三个充填体力学问题正制约着胶结充填采矿法的发展。结合作者的研究，全面讨论了三问题国内外的研究现状，已取得的研究成果和尚待深入进行的工作，提出了解决这些问题的措施。

下向分层碎石胶结充填采矿法在前河金矿的应用

在这一采矿方法的研究和实践过程中，结合矿山实际情况，从理论分析和室内试验入手，采用进路分层充填结构、黄泥接顶、承载层不设吊筋和锚杆、溜矿井用密集木框支护、无掏糟爆破等项新技术和新工艺，降低了水泥和钢材消耗，简化了工艺流程，改善了充填接顶和爆破效果，提高了生产能力。该采矿方法已在生产中推广应用。

我国黄金矿山下向胶结充填采矿法的技术进步

下向分层胶结充填采矿法是矿岩破碎、开采技术条件复杂的难采矿体最有效的采矿方法。该法在我国地下金属矿山，尤其是黄金矿山应用以来，在工艺技术上取得了如下重要进展。（１）预留碎矿石垫层加盖塑料薄膜技术，进路坡度分两次形成；（２）进路不同高度上分３层一次充填不同配比的料浆，进路最上层用黄泥代替部分水泥；（３）取消充填体中的吊挂竖筋，设置充填液面指示装置和预埋充填小井；（４）单自由面无掏槽控制爆破技术。本文介绍了这些新工艺技术，并探讨其发展方向。