高浓度尾砂全水速凝充填技术的试验研究

本文通过对放砂局部流态化、高浓度尾砂 (全尾砂 )全水速凝充填料浆流变特性的研究 ,实现了立式砂仓高浓度放砂 ,管道自流高浓度尾砂 (全尾砂 )全水速凝充填。

安庆铜矿高浓度尾砂结构流充填工艺参数设计

为解决安庆铜矿充填系统工艺技术问题,将现有的分级尾砂充填系统改造为高浓度结构流充填系统。通过对该矿尾砂材料进行取样,在实验室分别进行了全尾砂粒径、物理化学参数测定试验,沉降及泌水试验以及充填料浆扩散度测定试验。根据料浆的沉降性能和扩散度试验结果,设计了48组充填料浆配比试验,并对试块进行了单轴抗压强度测定。研究表明:(1)在该矿现有的分级尾砂中添加一定比例的细尾砂(添加量占总尾砂量15%~20%),可使得充填料浆的均匀性得到较大提升,可以实现充填料浆由现有的两相流转变为结构流;(2)在结构流充填料浆中,当灰砂比为1∶10~1∶4、浓度为70%~72%、28 d标准养护龄期的充填体强度为0.9~3.47 MPa时,可以满足该矿大直径深孔嗣后充填采矿工艺对充填体强度的要求。

高浓度尾砂胶结充填技术的应用

根据马鞍山矿山研究院工程勘察设计有限公司的设计方案,在徐州铁矿集团吴庄铁矿建立充填系统工程并对其采空区进行充填。介绍尾砂与水泥的配比、充填系统工艺、滤水措施及川脉封堵墙的施工与管理。

动载下高浓度全尾砂胶结充填体的力学特性

为了研究动载下高浓度全尾砂胶结充填体(HTB)的力学性能,制备直径×长度为50 mm×25 mm的HTB试件,通过静态单轴压缩试验和分离式霍普金森杆(SHPB)单轴冲击试验,对试件的动静荷载下的力学性质进行比较,研究试件动态抗压强度、动态应变、强度增强因子、比能量吸收与平均应变率之间的关系。研究结果表明:HTB试件对弹性波传播有较强的阻尼作用;HTB试件临界破坏的平均应变率为103 s-1,最大应变率可达265 s-1;随着应变率增大,试件的动态抗压强度、动态强度增长因子、峰值应变随之增大,应变率越高,达到峰值强度历时越短;动载下HTB试件出现1~2次破坏-压实过程;在低应变率下,试件沿轴向呈现脆性劈裂破坏,在高应变率下,破坏形式为压碎破坏;随着入射能量增大,反射能、试块吸收能量及比能量吸收均呈线性增长趋势,由于波阻抗效应,透射能较小,试块具有较强的吸收和反射能特性。

高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速研究

以某地下矿山超大规模充填开采发展趋势为背景,结合矿山环境保护的迫切需要,充分考虑粒级组成、料浆黏度、料浆与载体密度、物料密度、管径、管壁粗糙度、管道安装质量、物料加权平均沉降速率等复杂因素,以管道输送阻力损失最小为原则研究高浓度全尾砂充填料浆在不同直径管道内的临界流速,构建高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速模型,分析管径和浓度对临界输送流速的影响规律。经验证,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速模型的计算结果可靠,模型计算得出的临界输送流速随管径、浓度等因素的变化表现出明显的规律性。研究结果表明:随着管径的增大,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速呈按幂函数增大的变化特征;随着浓度的增大,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速呈按三次多项式减小的变化特征。

废石-全尾砂高浓度充填料浆管输阻力影响因素分析

在废石-全尾砂高浓度充填料浆泵压管输方面,由于粗粒级废石骨料的加入,料浆的流变特性和输送特性均发生很大变化,因此其管输阻力也发生较大变化。文中对环管试验所测得的管输阻力数据进行了分析,在一定范围内表明了流速、质量浓度、废石尾砂比等因素对管输阻力的影响。

高浓度全尾砂充填料浆流变特性及管路输送沿程阻力损失研究

为了提高尾砂的综合利用率,减轻尾矿库的库容压力,某金矿需要将现有的分级尾砂充填系统改造为高浓度全尾砂充填系统。本文以该金矿的全尾砂充填料浆为研究对象,通过室内流变特性试验分析了不同质量浓度、灰砂比的全尾砂充填料浆的流变性能及其影响规律。并基于FLUENT软件建立了全矿充填管路输送数值仿真模型,结果表明数值仿真模型计算的结果精确度较高,对于优化矿山充填系统具有重要的指导意义。根据沿程阻力损失的计算结果,计算了全尾砂胶结充填料浆最大允许充填倍线Nmax和临界输送浓度,为矿山下一步充填系统的设计提供了可靠的数据支撑。

广西盘龙铅锌矿多中段层叠采空区尾砂胶结充填法的应用

全尾砂干排胶结充填法，其充填系统由四条生产线组成：①尾砂干排处理及输送线；②水泥输送线；③供水线；④充填料浆制备及料浆输送线。充填原料主要是尾砂、水泥（添加和易剂）、水，采用螺旋计量秤自动化计量配比，通过双轴搅拌机与高效活化搅拌机组成的两级搅拌形成高质量的充填料浆。充填料浆由料浆输送线和充填钻孔输送至充填区，完成充填工作。经过对采空区的充填处理能够有效遏制因采空区引发的大面积冒顶、片帮、地表下沉等重特大安全事故的发生，消除重大事故隐患，实现金属非金属地下矿山安全生产。

管道输送高浓度全尾砂充填料浆的阻力损失研究

以地下矿山超大规模充填开采的发展趋势为背景，采用Fluent-3D工程流体力学软件，构建充填倍线为3，5，7的三维自流输送模型，通过数值模拟实验，研究浓度为70％、72％、74％的全尾砂充填料浆在直径为10。～200mm管道中输送时的阻力损失规律。结果表明，高浓度全尾砂充填料浆管道输送阻力损失与管径呈指数函数减小的变化关系，当管道直径小于150mm时，阻力损失随管径的变化率较大，管道直径大于150mm时，阻力损失随管径的变化率明显减小；随着水平管道长度的增大，阻力损失线性增大，而充填倍线对高浓度全尾砂充填料浆水力坡度的变化率几乎没有影响；阻力损失随料浆浓度的升高而增大，料浆浓度越高，阻力损失随管径的变化率越大；增大管径可降低浓度对输送阻力损失的影响，大直径管道输送高浓度全尾砂料浆具有良好的可行性。

基于环管试验的高浓度料浆输送性研究

通过环管试验对高浓度全尾砂充填料浆管道输送过程进行模拟,研究了对全尾砂高浓度料浆的输送性能。通过对不同浓度料浆的流动性、泌水性、沉缩性进行研究,界定高浓度料浆的浓度范围,从而确定试验对象。基于环管试验直接测取的阻力损失参数,进行理论分析和数据处理,获得料浆的流变参数,结合拟合分析和流体力学基本理论推导出经验公式,用于阻力损失参数的预测,拓宽了环管试验的应用范围。

吴集铁矿(南段)采空区稳定性及处理措施研究

针对吴集铁矿矿体赋存特点,主要从应力变化方面分析了采空区失稳冒落的危害、主要原因和影响因素,并提出了高浓度全尾砂胶结充填的采空区治理措施,充填料浆浓度及尾砂利用率高,为矿山治理采空区和充分利用矿山废料提供了依据。

我国金属矿山充填技术的研究与应用

简要地叙述了十多年来我国在高浓度全尾砂胶结充填、全尾砂膏体泵送充填、块石胶结充填、充填材料的开发、充填工艺技术等方面所取得的研究成果和矿山应用情况 。