充填采矿方法与充填技术PPT课件

.,1,充填采矿方法与充填技术王新民中南大学资源与安全工程学院二00九年十二月,.,2,提纲,充填法应用现状充填法开采方案充填材料及试验管道输送水力计算充填关键技术,.,3,充填法应用现状,1,应用背景,浅地表矿产资源逐渐开采枯竭采深剧增使开采环境更加严峻众多矿床的开采条件复杂多变“三下”和城镇附近的矿床众多大量开采废料地表堆积污染严重政府对环境保护要求越来越高,.,4,充填法应用现状,1,应用背景,留设大量永久矿柱,资源损失量大,地表塌陷、灾害和环境破坏严重,将地表堆积废料回填到井下，处理空区，大大提高回采作业安全程度，提高深部资源回收率30%，且解决地表堆积废料造成的环境污染，实现绿色开采。,.,5,充填法应用现状,1,充填优点,支护岩层，控制地压活动，保护地表地物改善矿柱受力状态，最大限度回收资源保证安全回采有内因火灾危险的高硫矿床控制深井开采岩爆，降低深部地温保证露天和地下联合开采的安全生产处理固体废料，保护地表环境,.,6,充填法应用现状,1,发展历程,1985年，有色矿山充填法比重达19%1990年，有色矿山充填法比重达19.6%1997年至今，有色矿山充填法比重超过22.37%近年来，充填采矿法在非金属矿山，如开阳磷矿、孙村煤矿、淮南煤矿等得到了广泛应用,充填采矿法在国外，如加拿大、澳大利亚、印度、波兰、法国、德国、瑞典、意大利、芬兰、爱尔兰、墨西哥、南非等国都等到了广泛应用,.,7,发展历程,上世纪50年代以前，废石干式充填60年代开始采用水砂充填70年代开始发展细砂胶结充填技术8090年代发展高浓度全尾矿充填、膏体充填和废石胶结充填等新技术,充填法应用现状,1,.,8,发展历程,充填法应用现状,1,.,9,充填法应用现状,1,应用现状,.,10,应用现状,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其它：磨砂胶结充填、赤泥胶结充填、高水固化胶结充填、天然砂胶结充填和干式充填,充填法应用现状,1,.,11,应用现状,分级尾矿充填,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65%70左右,充填法应用现状,1,.,12,应用现状,全尾矿胶结充填,自上世纪90年代初在凡口矿建成第一个全尾矿胶结充填系统后，先后在张马屯铁矿、铜绿山铜矿、武山铜矿、湘西金矿和南京铅锌矿等矿山应用尾矿利用率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,充填法应用现状,1,.,13,应用现状,废石胶结充填,成规模应用废石胶结充填的矿山有新桥硫铁矿、丰山铜矿、铜坑锡矿和吉林镍矿等局部应用的矿山较多，如金川二矿、凡口矿和金山金矿等，主要利用井下掘进废石进行胶结充填,充填法应用现状,1,.,14,应用现状,膏体泵送胶结充填,中国于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曾采用中国沈阳泵建成了赤泥膏体泵送充填系统,充填法应用现状,1,.,15,应用现状,其它充填技术,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工业试验,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,充填法应用现状,1,.,16,研究成果,水泥替代品研究取得重大突破,充填骨料应用范围日益扩大,混凝土外加剂得到广泛应用,充填体承载机理研究成果丰硕,两相流理论得到重大发展,深井充填材料与技术研究广泛,管道磨损对策研究成果丰硕,充填法应用现状,1,.,17,充填法应用现状,1,发展趋势,大型化、机械化、盘区化、连续化,开采无废害化,两步骤回采嗣后充填法广泛应用,充填理论及技术不断发展,充填设施、机械、监测仪表更新,.,18,充填法开采方案,2,典型方案,.,19,充填法开采方案,2,典型方案1,机械化上向水平分层充填法,工作面,溜井,运输平巷,斜坡道,充填体,.,20,充填法开采方案,2,典型方案1,机械化上向水平分层充填法,划分矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱矿房自下而上分层回采，依次充填以维护上下盘围岩，并创造不断上采的作业条件，矿房回采到最后一个分层时，进行接顶充填矿柱在采完若干矿房或全阶段后，进行回采机械化程度高，生产能力大该法占我国充填法60%以上,.,21,充填法开采方案,2,典型方案1,机械化上向水平分层充填法,凡口盘区机械化上向水平分层充填采矿法,.,22,充填法开采方案,2,典型方案1,机械化上向水平分层充填法,凿岩：HS150X型上向接杆台车装药：NT30/NBB150型井下装药车起爆：导爆索毫秒雷管非电复式网络出矿：ST-311/2型3m3铲运机充填：灰砂比1:4的-3mm棒磨砂,.,23,充填法开采方案,2,典型方案1,机械化上向水平分层充填法,.,24,充填法开采方案,2,典型方案1,机械化上向水平分层充填法,适用于矿岩稳固或围岩稳固性较差、矿体轮廓复杂、品位高或稀贵矿体“三下”、有内因火灾危险的矿体及深部矿体使用的回采方案多，机动灵活，适应多种开采技术条件的需要损失贫化率低,.,25,充填法开采方案,2,典型方案1,机械化上向水平分层充填法,提高分层高度，节省辅助工时构筑高强度人工砼底柱，取消留设矿柱应用机械化盘区上向分层充填法回采矿岩中等稳固以上的厚大富矿体寻求来源丰富且符合技术要求的充填材料研究制备简单、输送方便、易于自动控制的充填工艺,.,26,充填法开采方案,2,典型方案2,机械化下向水平分层充填法,金川六角形进路,.,27,充填法开采方案,2,典型方案2,机械化下向水平分层充填法,从上往下分层回采、逐层充填一般将分层划分为进路出矿回采每分层的回采、充填工作在上一分层人工假顶的保护下进行开采矿石很不稳固或矿石和围岩均很不稳固高品位或价值矿石,.,28,充填法开采方案,2,典型方案2,机械化下向水平分层充填法,金川二矿区机械化下向水平分层进路充填法,.,29,充填法开采方案,2,典型方案2,机械化下向水平分层充填法,凿岩：COP1032HD液压凿岩台车装药：PT45A装药车型井下装药车起爆：非电导爆管一次点火起爆出矿：928LHD型6.1m3铲运机充填：-3mm棒磨砂灰砂比1:4打底充填，1:61:8普通充填,.,30,充填法开采方案,2,典型方案2,机械化下向水平分层充填法,.,31,充填法开采方案,2,典型方案2,机械化下向水平分层充填法,适用于矿岩均不稳固，矿石破碎的品位、价值高的矿体和地压活动大，致使开裂的矿柱在完整的假顶（砼或高配比的充填体）下进行作业，工作安全损失与贫化率低，一般矿石损失率为4%5%，贫化率8%10%,.,32,充填法开采方案,2,典型方案2,机械化下向水平分层充填法,增大进路断面规格，变低进路为高进路采用新型人工假顶，改善构筑工艺大力推广应用无轨自行设备，大幅度提高劳动生产率和生产能力研制、研发新型充填材料及技术,降低充填成本,.,33,充填法开采方案,2,典型方案3,两步骤分段回采嗣后充填法,工作采场,充填体柱,.,34,充填法开采方案,2,典型方案3,划分矿房和矿柱，分两步骤回采，先用分段空场法中深孔回采矿房，采后一次胶结充填，再回采矿柱非胶充填或不划分矿房和矿柱连续回采，即回采工作空间暴露面积达到一定极限值时，充填空区控制地压活动,两步骤分段回采嗣后充填法,.,35,充填法开采方案,2,典型方案3,两步骤分段回采嗣后充填法,新桥硫铁矿两步骤分段回采嗣后充填法,.,36,充填法开采方案,2,典型方案3,凿岩：YGZ90液压凿岩机装药：BQF-50装药器起爆：导爆管毫秒雷管起爆出矿：30kW电耙充填：块石嗣后充填(灰砂比1:15),两步骤分段回采嗣后充填法,.,37,充填法开采方案,2,典型方案3,两步骤分段回采嗣后充填法,.,38,充填法开采方案,2,典型方案3,两步骤分段回采嗣后充填法,开阳磷矿两步骤分段回采嗣后充填法,.,39,充填法开采方案,2,典型方案3,凿岩：YGZ90液压凿岩机装药：BQF-50装药器起爆：非电毫秒导爆管同排同段出矿：TORO400E、ST-6C铲运机出矿充填：磷石膏、黄磷渣嗣后充填,两步骤分段回采嗣后充填法,.,40,充填法开采方案,2,典型方案3,两步骤分段回采嗣后充填法,.,41,充填法开采方案,2,典型方案3,适用于矿体轮廓比较规则的任何倾角、厚度的矿体，一般应用于矿岩相对稳固或矿岩不稳固，人员不宜进入空场作业的情况同时具有充填法和空场法优点，矿石损失贫化较小，采场生产能力和工人劳动生产率高，充填成本低,两步骤分段回采嗣后充填法,.,42,充填法开采方案,2,典型方案3,大力推广无轨自行设备研制新型高效率深孔凿岩机，尽量采用分段凿岩，减少采切工作量大体积充填，利用胶结充填体的后期强度，配比设计时可节约水泥，且可利用多种充填骨料,两步骤分段回采嗣后充填法,.,43,充填法开采方案,2,典型方案4,VCR两步骤回采嗣后充填法,划分矿房和矿柱，两步骤回采，先一步采矿房，再二步采矿柱采用大直径深孔崩落落矿大阶段高度回采，阶段高度达120m以上，设辅助中段，高度60m一步采尾砂嗣后胶结充填，二步采尾砂非胶结充填,.,44,充填法开采方案,2,典型方案4,VCR两步骤回采嗣后充填法,安庆铜矿高阶段大直径深孔崩矿嗣后充填法,.,45,充填法开采方案,2,典型方案4,凿岩：Sinba-261型潜孔钻装药：矿渣堵孔、乳化炸药不耦合装药崩矿：大直径炮孔分层微差爆破崩矿出矿：SCT-5C型铲运机充填：尾砂胶结（325号水泥1:412,质量浓度72%）与尾砂非胶结交替,VCR两步骤回采嗣后充填法,.,46,充填法开采方案,2,典型方案4,VCR两步骤回采嗣后充填法,.,47,充填法开采方案,2,适用于矿体轮廓比较规则的倾至极倾中厚至厚大矿体凿岩、装药在硐室内进行，安全性程度高高阶段大直径深孔爆破集中出矿，效率高采矿成本低凿岩技术要求高、爆破成本高、矿石损失贫化相对较大,典型方案4,VCR两步骤回采嗣后充填法,.,48,新型充填材料,充填材料及试验,3,粉煤灰、磷石膏、煤矸石、黄磷渣、跳汰砂、钢渣等,新桥硫铁矿、开阳磷矿、高峰矿业公司、华泰矿业公司、孙村煤矿、淮南煤矿、焦家金矿、康家湾铅锌矿、金川集团等,.,49,新型充填材料,充填材料及试验,3,粉煤灰,粉煤灰是具有一定活性的火山灰质材料活性成分AI2O3占45%60%、SiO2占20%30%具有潜在胶凝特性，可作为水泥的替代品改善料浆输送特性，提高后期强度，降低水泥消耗,.,50,新型充填材料,充填材料及试验,3,磷石膏,多作建筑材料和水泥缓凝剂粒颗较细，且有缓凝作用，不是理想的充填骨料粉煤灰可以改善其性能，后期强度大，有利于嗣后充填推荐水泥:粉煤灰:磷石膏1:1:61:1:8，质量浓度60%63%，强度达2Mpa,.,51,新型充填材料,充填材料及试验,3,煤炭开采、洗选加工过程中排放的废弃物SiO2含量达50%以上，具有一定的散体强度，是较好的充填骨料推荐水泥:粉煤灰:煤矸石1:4:15，质量浓度70%72%，7d强度高于0.7Mpa,煤矸石,.,52,新型充填材料,充填材料及试验,3,黄磷生产过程中的水淬渣粒级细，渗透系数小，具有缓凝作用，非理想充填骨料SiO2、Al2O3含量达39.90%和2.99%，具有一定潜在胶结性能，需用石灰作激发剂推荐水泥:黄磷渣:磷石膏1:4:10，质量浓度60%，强度2.26Mpa,黄磷渣,.,53,新型充填材料,充填材料及试验,3,跳汰砂,跳汰砂粒度大，管输性能差，易堵管且磨损严重，造成水泥离析，不是理想的骨料尾砂料度较小，与跳汰砂混合后，改善了骨料粒级组成，骨料本身强度得到提高，充填体强度也大大提高，推荐尾砂75%、跳汰砂25%推荐水泥:煤灰:混合骨料1:2:6，质量浓度68%，28、60d强度1.57、2.37MPa，降低水泥耗量26%,.,54,新型充填材料,钢渣,钢渣中含玻璃质的活化成分，有利于提高胶结体强度密度大，易沉淀，通过添加粉煤灰、并提高浓度，有望改善推荐钢渣粒径小于5mm，0.0075mm以下不高于25%，水泥:粉煤灰:钢渣1:8:15，质量浓度70%72%，强度达2.92Mpa,充填材料及试验,3,.,55,充填试验,充填材料及试验,3,（1）用比重瓶法测试比重；（2）采用小型相对密度仪测定容重；（3）依（1）、（2）结果计算孔隙率；（4）采用三联式固结仪测定固结（压缩）性；（5）用卡敏斯基管测定渗透系数；（6）采用粗筛和比重分析联合测定物料级配；（7）采用D=20cm的圆盘休止角仪测定干状样品和水下样品两种状态下的休止角。,.,56,充填试验,充填材料及试验,3,采用原子吸收法、钼蓝光度法、EDTA滴定法、EDTA容量法、电位法、返滴定法等。,.,57,充填试验,充填材料及试验,3,模具准备采用7.077.077.07cm3标准三联试模，为便于拆模，事先在模具内涂抹一层润滑油。物料计量固体物料用案秤或电子秤、水用量筒计量。制浆根据质量浓度要求，加入称量好的水，充分搅拌均匀，强力搅拌形成均匀充填料浆。,.,58,充填试验,充填材料及试验,3,模具涂油,物料称量,料浆混合,试块制作,.,59,充填试验,充填材料及试验,3,试块刮平与脱模模具浇注满后，让其自然沉降，待初凝后（34d），将试块刮平，试块初步自立后（45d），进行脱模。养护养护箱温度18、湿度85%,试块刮模,试块养护,.,60,充填试验,充填材料及试验,3,万能压力测试机WDW-2000,结果曲线,抗拉强度,抗压强度,.,61,充填试验,充填材料及试验,3,摩尔圆,.,62,充填试验,充填材料及试验,3,坍落度越大，流动性能越好，但达到规定强度所需要的时间也越长，充填料浆的坍落度应大于160mm。坍落筒高300mm，上、下口直径100mm、200mm，上、下口要保持平整光滑，以防止漏浆；将坍落筒放置在平整面上，将搅拌好的充填料浆倒入筒中，灌满后将坍落度筒小心平稳地垂直向上提起；量出坍落后拌和物试体最高点与筒的高度差（以mm为单位，读数精确至5mm），即为该拌和物的坍落度S。,.,63,充填试验,充填材料及试验,3,稠度是评价拌和物流动性和可塑性的重要指标之一，稠度大可以保证料浆在输送过程中处于完全悬浮状态，有利于管道输送和减轻管道磨损；砂浆的稠度是用一定几何形状和标准重量的圆锥体以其自身质量自由地沉入沙浆混合物中沉入的厘米数来表示；稠度试验适用于确定配合比或施工过程中控制砂浆的稠度，以达到控制用水量的目的。,.,64,充填试验,充填材料及试验,3,SC145型砂浆稠度仪,坍落筒,.,65,充填试验,充填材料及试验,3,SEM是经加速和聚焦的电子束在试样表面按一定的时间、空间序列扫描，激发试样产生各种物理信息；反应胶结充填体的微观结构和胶结机理。,.,66,水力计算,管道输送水力计算,4,颗粒在静水中由于重力作用产生自由沉降，当颗粒处于均速下沉时的速度定义为颗粒沉降速度vS；沉降速度越大，颗粒就越难悬浮，也就越难水力输送，反之亦然；颗粒的密度、粒径、形状以及雷诺数等对其沉降速度有较大影响。,.,67,水力计算,管道输送水力计算,4,当Re1（层流运动）时，用斯托克斯公式,固体颗粒密度,水的密度,固体颗粒直径,雷诺数,.,68,水力计算,管道输送水力计算,4,当Re=2500（介流运动）时，用阿连公式,当Re1000(紊流运动)时，用牛顿-雷廷格公式,.,69,水力计算,管道输送水力计算,4,已知：固体物料的粒径d、体重k、浓度Cv，流量Qj，充填管路系统长度L、充填站及井下采场标高Z1、Z2，所需管径D。计算：水力坡度ij，泵送时，选择泵及计算泵的电机功率。,.,70,水力计算,管道输送水力计算,4,（1）计算临界流速UL,输送粗颗粒,输送粗颗粒,沉降速度,.,71,水力计算,管道输送水力计算,4,（2）计算临界管径DL,然后按DL选取略小的标准管径D,（3）查表或紊流图选择管路摩阻系数,.,72,水力计算,管道输送水力计算,4,（4）求流速,（5）求水力坡度：金川公式,.,73,水力计算,管道输送水力计算,4,（6）求局部阻力hju,局部阻力系数，可查表得,（7）求总水头,浆体容重,水体容重,.,74,水力计算,管道输送水力计算,4,（8）选泵且求泵的电机功率,综合效率,泵的型号按流量及总压头选择,.,75,输送技术,充填关键技术,5,.,76,输送技术,5,料浆的压头不足以克服其沿程阻力损失，系统处于不能流动或堵管状态,料浆的压头正好平衡掉其沿程阻力损失，系统处于满管流动状态,系统中料浆的自然压头过剩，垂直管段上部处于自由下落流动状态。,浆体容重,水力坡度,充填关键技术,.,77,管道磨损研究,5,料浆在空气与砂浆交界面因碰撞产生巨大的冲击压力，导致管路的破裂,充填关键技术,.,78,5,管道磨损研究,料浆沿着DEFG轨迹与管道壁撞击磨擦造成磨损,充填关键技术,.,79,5,变径满管流技术提高垂直管道安装质量降低料浆对管道的侵蚀采用耐磨性能好的管材和内衬（厚锰钢，不用陶瓷管）充填倍线小的矿山充填系统要进行减压在磨损率高的部位应用丁字管或缓冲盒弯头使用中性水制备充填料浆并冲管,管道磨损研究,充填关键技术,.,80,5,管道磨损研究,1-7m直径的储料槽2-压气搅拌；3-内径2D的管道；4-弯管；5-根管段长2D立管；6-70渐缩管；7-内径D的垂直管道；8-大半径弯管；9-鹅颈管；10-内径2D的水平管,5,8,10,60,2,3,4,6,7,1,9,充填关键技术,.,81,5,破损钻孔重复永久修复技术,充填关键技术,.,82,5,破损钻孔重复永久修复技术,取定向管钻孔施工过程中，为保证钻孔垂直度，在开口部分须安装定向管，采用人工开挖方式取出钻机安装调试定向管取出后，即可安装、调试钻机清洗充填管分离切割之前要先清洗充填管，防止切割刀具下不去,充填关键技术,.,83,5,破损钻孔重复永久修复技术,分离切割打捞（关键技术）1、分离的目的是利用岩芯钻将钻孔套管与周围岩体或固井水泥分离，以利后续套管切割2、切割时，钻杆尺寸一定要计算准确，确保切割深度要小于分离深度，以便留设管道余头，便于下次分离时分离钻具容易套进充填管3、切割完后，进行打捞，打捞出管道后，再次进行分离切割，直到破损钻孔中的充填管道全部取出,充填关键技术,.,84,5,破损钻孔重复永久修复技术,扩孔整条管道取出后，根据设计荒孔直径进行扩孔安装管道首先安装钻孔套管，然后在套管内不耦合安装充填管道固定充填管道下好后，要用角钢和槽钢焊接将其固定，避免管道安装出现偏斜,充填关键技术,.,85,5,破损钻孔重复永久修复技术,充填关键技术,.,86,堵爆管道研究,5,水平管内料浆运动状态,充填关键技术,.,87,堵爆管道研究,5,料浆流速很小时，固体颗粒沉在管底不动，当速度逐渐增大到某数值时，固体颗粒开始沿管底滑动、滚动或不连续跳跃运动，如图a所示；料浆流速度继续增大时，固体颗粒处于快速跳跃或间歇性悬浮状态，即固体颗粒时而在料浆流中，时而又沉入管底，如图b所示；料浆流速度进一步增大时，固体颗粒就处于完全悬浮状态，并沿料浆流方向运动，如图c所示,充填关键技术,.,88,堵爆管道研究,5,第一种为堵塞水击造成爆管：即出流端或管路某部位瞬时淤塞，引发上游管道浆体产生压力波水击，引进爆管。水击波波速：,充填关键技术,.,89,堵爆管道研究,5,第二种为真空弥全水击造成爆管：即竖直管和水平管连接处因速度变化形成负压，产生真空弥合水击，形成很大的水击附加压强，且在此部位因反复真空作用，产生气蚀，使其成为薄弱段,L12,b,b,a,a,真空弥合水击物理模型,充填关键技术,.,90,堵爆管道研究,5,高分子溶液减阻在湍流的有机溶液中，溶解少量聚甲基丙烯酸甲脂等，其阻力大幅度地降低弹性膜减阻在刚性边界上粘结一层弹性膜，以致在层流附面层发生渡动时，膜的表面产生同步渡动磁液体粘性减阻利用外加磁场把磁性液体保持或固定在所需表面，在物体表面形成可控的柔顺磁性液体膜，使液体流过物体表面时，物体表面磁性液体膜与液体产生同步运动而减阻,充填关键技术,.,91,堵爆管道研究,5,水环减阻在管壁处注入薄薄一层清水，形成管壁处为清水，管道内部为高浓度全尾砂的输送形式，用低粘度的流体局部置换高粘度流体，实现减阻气环减阻在管道输送流体中掺入适量气体，使气体能依附在管壁上形成一层微的气环，从而达到减阻作用振动减阻由于外部动力（振动），引起流体界面波动，从而达到减阻效果,充填关键技术,.,92,深井减压研究,5,深井充填垂深大、倍线小、管壁所承受的静压增大，管道磨损更为严重，管道强烈振动、摆动幅度大甚至剧烈破坏以释放其能量，且压力造成爆管现象也时有发生研究深井管道输送减压理论与技术，对于保证深井充填安全，提高深井充填效率具有重要的理论意义和实际应用价值,充填关键技术,.,93,深井减压研究,5,通过对垂直管道高度的限制，利用储砂池将料浆的输送速度降为零，使料浆在离开储砂池时消耗完前段垂直管道中产生的能量而达到降压的目的。,充填关键技术,.,94,深井减压研究,5,通过限制垂直管道的长度、添加水平管长度来达到减压的目的。由于料浆在离开中段水平管时，还有一定的速度，具备一定的能量，因此其减压效果不如储砂池降压方法。,充填关键技术,.,95,深井减压研究,5,是一种对浆体流动产生约束的装置。其中可以采用的型号为：厚板阻尼孔、薄板阻尼孔、喷嘴、文式管喷嘴和文式管等。浆体通过阻尼孔装置后压力明显降低。,充填关键技术,.,96,深井减压研究,5,滚动球阀门（RBV）内含有一组直径大约为20mm的陶瓷球，均被装入缸体中。然后在坑内充填管线的不同位置安装这些阀门。这种装置将使浆体产生高压力降，从而形成充填料浆的满管流动状态。,充填关键技术,.,97,深井减压研究,5,将孔状节流管套入充填管道内，依据其消耗的能量，调整互相之间的间距，使料浆的流动达到满管流动状态。,充填关键技术,.,98,深井减压研究,5,在垂直管段中间的水平管道，可以分担或消耗部分静压头，安全隔膜只是起到尾砂脱泥的作用，或者限制跑浆、或者用于管道排气。,充填关键技术,.,99,深井减压研究,5,在充填管路中，弯头是高度磨损区，弯管的磨损集中在外半径一带采用缓冲盒（deadbox）可避免这种磨损，用偏置分接点可简化垂直管道到水平运输巷道的排出口缓冲盒的设计要使其直径保证盒内壁不接触从给料管落下的高速砂浆，这样可大大降低磨损率。,充填关键技术,.,100,典型充填系统,5,充填关键技术,.,101,典型充填系统,5,充填关键技术,.,102,典型充填系统,5,充填关键技术,.,103,典型充填系统,5,充填关键技术,.,104,充填系统,5,开阳磷矿磷石膏胶结充填系统,孙村煤矿煤矸石胶结充填系统,新桥硫铁矿废石胶结充填系统,金川二矿区膏体加压泵送系统,充填关键技术,.,105,充填系统,5,开阳磷矿系统,充填关键技术,.,106,充填系统,5,开阳磷矿系统,稳料仓,皮带运输机,来自双轴搅拌机,活化搅拌机,下至充填钻孔,自制打散机,来自稳料仓,地表堆场,双轴搅拌机,来自打散机,充填关键技术,.,107,充填系统,5,开阳磷矿系统,磷石膏供料线粉煤灰供料线水泥输送线供水线充填料浆制备及其输送线：打散破碎、振动放料、双轴搅拌、强力活化搅拌,充填关键技术,.,108,充填系统,5,开阳磷矿系统,充填关键技术,采场充填与管道布置示意图,.,109,充填系统,5,开阳磷矿系统,充填关键技术,采场充填隔离墙架设示意图,.,110,无缝接顶,充填系统,5,开阳磷矿系统,充填关键技术,.,111,充填系统,5,开阳磷矿系统,平均充填能力达4042m3/a，采场生产能力约500t/d，盘区达2025万t/a打散破碎技术使磷石膏利用率达100%，利用磷石膏12万t/a振动放料技术，解决了磷石膏和粉煤灰在放料过程中的结拱现象，确保连续均匀地供料,充填关键技术,.,112,充填系统,5,开阳磷矿系统,双轴搅拌和强力活化搅拌使料浆混合均匀、呈似膏体状、流动性好、不离析、脱水量少采用磷石膏料浆与废石交替综合嗣后充填工艺，充填效果好节约磷石膏建库费120万元/a，成功回收用砂坝矿公路下2262万t保安矿量,充填关键技术,.,113,充填系统,5,开阳磷矿系统,矿石回收率从原先的70%提高到82.67%，贫化率小于6%有效保护地表环境系统基建投资仅700万元左右，为传统膏体充填系统的1/10，使用砂坝矿获得直接经济效益数亿元,充填关键技术,.,114,充填系统,5,开阳磷矿系统,推广应用情况：在用沙坝矿、马路坪矿、青菜冲矿和新桥硫铁矿等推广应用推广应用前景：我国约有75%以上磷矿与开磷类似且积余磷化工废料5亿多万吨，年产磷化工废料6000多万吨，推广技术潜在效益每年50亿元以上,充填关键技术,.,115,充填系统,5,孙村煤矿系统,充填关键技术,.,116,充填系统,5,孙村煤矿系统,充填关键技术,.,117,充填系统,5,孙村煤矿系统,充填关键技术,.,118,煤矸石干式充填构筑挡墙示意图,.,119,煤矸石似膏体充填工艺示意图,.,120,充填系统,5,孙村煤矿系统,系统总投资715.17万元，充填成本36.9元/t，采煤成本300元/t，综合成本336.9元/t试验区段的城镇未发生任何地表沉降、塌陷，首采地段煤柱回收率达90%创产值6.48亿元，共创利润16286.4万元，年利润4524万元，系统投资可在2个月内收回回收价值达4000万元的煤矸石山占地,充填关键技术,.,121,充填系统,5,孙村煤矿系统,推广应用情况：在山东华泰矿业公司下属煤矿、淮南矿业公司下属煤矿等推广应用推广应用前景：我国大规模煤矸石山有1600多座，占地约1.