中国充填采矿技术概况概要.ppt

中国充填采矿技术概述,中国充填采矿技术发展背景,地下金属矿山数量多达1万多座众多矿床的开采条件复杂多变“三下”矿床和城镇附近的矿床多政府对环境保护的要求越来越高充填采矿技术的需求大、发展快,四个发展阶段,50年代以前，废石干式充填为主60年代开始采用水砂充填70年代发展细砂胶结充填技术8090年代高浓度全尾矿、膏体和废石胶结充填等新技术,充填技术的主要新成就,充填新材料充填新工艺充填体力学,赤泥胶结充填材料利用赤泥的潜在活性，通过添加激活剂开发出来的一种胶结料,一、充填新材料,赤泥胶结充填料特性保水性能好，赤泥全尾砂料浆的不脱水浓度仅为58，并且能保证料浆的稳定性胶结性能优良，与全尾矿配合后，试块的单轴抗压强度是水泥的2倍以上,一、充填新材料,赤泥胶结充填料特性破坏后愈合能力强，充填体产生微裂破坏后，能自行愈合而重新获得强度,一、充填新材料,高水固化胶结充填料由高铝水泥、石灰、石膏、速凝剂、解凝剂、悬浮剂等料份组成的胶结新材料高水固化材料具有固水能力强、单浆悬浮性好、流动性好、凝固速度快等特点，可以将高比例的水迅速凝固成具有一定承载能力的固体,一、充填新材料,矿渣胶结充填材料其中的铁渣胶结剂是利用铁渣中的硅酸钙和铝酸钙等组分，添加活性激化剂加工而成的可以完全取代水泥矿用胶结材料其胶结效果优于水泥胶结剂，按1:8与全尾矿配合的试块单轴抗压强度可达2MPa以上生产成本仅为水泥成本的4060,一、充填新材料,高浓度全尾矿胶结充填自80年代以来开展新工艺研究，目前通过活化搅拌技术，制备成75%左右的重量浓度充填料浆，以自流输送为主。,二、充填新工艺,井下增压输送新工艺针对高浓度充填开展井下增压输送新工艺的研究，将输送倍线提高一倍以上增压装置利用充填料自然压头取消了容易磨损的分配阀,二、充填新工艺,废石胶结充填90年代相继开发的新工艺废石水泥浆胶结充填方式采用自然级配废石料作为充填集料，废石+水泥浆分流输送到井下，通过水泥浆自淋混合废石料，无轨设备运输充填料充入采空区,二、充填新工艺,废石砂浆胶结充填方式废石粒径一般小于300mm。废石与砂浆分流输送到井下后，同时下放到采场形成胶结充填体,二、充填新工艺,膏体泵送胶结充填90代膏体充填技术膏体充填料主要有粗物料+细物料+超细料细物料+超细物料输送泵：德国泵沈阳泵+云南泵（小规模）,二、充填新工艺,充填体作用机理针对充填体改善矿柱受载状态，提高地下结构抵抗动载荷能力和控制岩爆发生等方面开展了大量研究，提出了应力吸收与转移等充填体作用原理胶结充填体强度的确定方法充填体与围岩体的相互作用及监测技术,三、充填体力学,充填技术应用,中国矿山充填工艺门类齐全，代表性矿山在机械化装备水平和充填效率方面与他国同步发展，如金川、凡口、铜绿山矿和安庆铜矿分级尾矿充填高浓度全尾矿胶结充填废石胶结充填膏体泵送胶结充填磨砂胶结充填赤泥胶结充填天然砂胶结充填干式充填高水固化胶结充填,分级尾矿充填是中国矿山应用最为广泛的充填工艺，约在60余座矿山得到应用，其输送浓度为6570左右,充填技术应用分级尾砂充填,自90年代初在凡口矿建成第一个全尾矿胶结充填系统后，先后在张马屯矿、铜绿山矿、武山铜矿、湘西金矿和南京铅锌矿等应用尾矿利用率85以上，其中南京铅锌矿计划将全部尾矿充入井下，地表不建尾矿库,充填技术应用全尾矿胶结充填,废石胶结充填矿山有丰山铜矿、铜坑锡矿、吉林镍矿和新桥硫铁矿等局部应用矿山有金川二矿、凡口矿和金山金矿等等，主要利用井下掘进废石,充填技术应用块石胶结充填,1994年和2000年先后在金川二矿和铜绿山铜矿建成了膏体泵送充填系统，均采用德国泵山东湖田铝土矿采用中国沈阳泵建成了赤泥膏体泵送充填系统,充填技术应用膏体泵送胶结充填,磨砂胶结充填已逐步减少，目前成规模应用的矿山主要有金川镍矿、武山铜矿和建德铜矿赤泥胶结充填于20世纪90年代在山东湖田铝土矿应用成功，并在山东莱芜铁矿开展了赤泥全尾矿胶结充填试验高水固化胶结充填成规模应用的矿山主要有鸡冠嘴金矿和焦家金矿。其他如凤凰山铜矿、小铁山铅锌矿和武山铜矿等在特殊条件下应用或用于充填接顶,充填技术应用其他充填工艺,矿山充填新观念,矿山充填已成为高效率、大规模开采工艺的技术支撑条件之一，如金川二矿和冬瓜山铜矿均是年产300万t以上的矿山矿山充填已逐步被铁矿开采所接受，如继张马屯铁矿后，年产200万t的姑山铁矿正计划采用充填采矿,矿山充填新观念,近年来在中国采矿界提出了按照工业生态学思想发展矿山充填新观念突破了矿山充填仅限于采矿工艺和空区处理的局限性，将矿山充填定位在减少矿山固体废料的排放，保护地表不受破坏和充分回采矿产资源的可持续发展目标上,中国充填技术发展趋势,随着可持续发展理念、无废采矿理念和工业生态学的矿山充填理念在中国的不断深入，将会进一步促进中国充填技术的发展和推广应用高浓度充填技术和膏