充填接顶及泥水综合治理项目实施方案

充填接顶及泥水综合治理项目实施方案充填接顶及泥水综合治理管理创新项目组二00八年五月目录目录.......................................................................................10前..........................................................................................31背景..........................................................................................32项目实计..............................................................................42.1设选型和...............................................................42.1.1溢物的质量浓..................................................................52.1.2充砂的粒........................................................................52.1.3泵流量.......................................................................52.1.4泵扬程.......................................................................52.1.4面的问题.......................................................................63试验前准备工作........................................................................63.1试地点的........................................................................63.2研排水管与溢流物输送管线的优化设....................................83.3研如何实管路与飞力泵接头的快速连....................................83.4探泵的移问.....................................................................83.5制试验过中的安全措.........................................................94现场试与改...........................................................................94.1充挡水墙设.....................................................................94.2飞泵的安...........................................................................104.3管设置与........................................................................104.4泵和排水..........................................................................114.5相进路的流和泵...............................................................114.6进的接顶.............................................................................114.7研解决泵过程中的各种问...................................................125总结试成..............................................................................126成果鉴定....................................................................................127项目实计划进度........................................................................128预期达的效.....................................................................128.1解充填不顶的问...............................................................138.2建完善的填流程控制，解决泥水治理难.................................138.3为备提供好的运行环境，减少采区污....................................138.4提排水系和出矿系统的保障能.............................................148.5节约充填费用，降低出矿成.........................................................14充填接顶及泥水综合治理项目实施方案0前银山矿床独特的赋存和开发技术条件之复杂世目于八矿区率先成功地应用地

质和岩石力学研究成果采机化下向水平进路胶结充填采矿工艺使矿山开采支等技术水平一举跨人世界先进行列，并在某些技术领域达到了世界领先水平。特别强调的是，胶结充填采矿技术与无轨设备相结合，不仅使充填采矿法面貌一新，还使其进入了高强度、高效率、高回收率（三高）的现代化采矿行业之列。1背充填采矿的技术问题长的规模工业生产实践和国内外的科技合作中未间断过开展充填采矿领域的试验研究，我们也在做大量的试验。根据八矿区多年的实践八矿人结出采空进路充填的次数最佳值为次亦即第次为首次打底充填，灰砂比4，高；二次为补口充填，充高1.5～；三次充填接顶。各次充填砂浆的灰砂比皆为1：4，砂浆浓度为77，在填接顶时存在着不少弊病：1.1.如果要做到采空进路充分顶，往往会在充填接顶时溢流出大量泥水砂浆，不仅严重污染了采场现场泥水的治理和溢流砂浆分出带来了巨大困难且加了矿石的贫化率，降低了出矿品位。如要保证不溢流出大量的泥水砂浆，控制接顶充填量，则很难保证接顶，回采该进路的相邻进路时充填剩余区的存在无疑将增加刹顶工作量费木料增了成本，同时还造成顶板安全状况差，为安全高效采矿作业埋下安全隐患了产效率，严重影响了正常生产循环。接量的多少，全凭充填操作人员的个人经验判断，没有科学依据。首先，如果接顶量太大，就会有大量砂浆流出很难把握。如果溢流量太少，就难以接顶，将危及工区安全生产溢量大采场可堆放毛石的空间有限砂泥浆分出堆放难度确实很大，往往造成泥浆与矿石混合，很难分出，造成矿石的损失贫化；车辆在泥水中行驶，容易造成机械早期损坏，并增加设备维护费用。其次在底或二次充填过程中岩缝分层道的支护体中或板墙渗漏砂浆的现象时有发生，造成对现场的污染和溢流物混入矿石对品位的影响很大。随着盘区产量的提升，充填量大幅度增高，盘区采充周期缩短，采充强度增大，泥水治理的负担也越来越重因此研试采用新工艺和新的操作方在充填接顶时直接泵送溢流物到待充进路在睫，显十分重要。2项实施计划：2.1、行设备选型和购置：据八矿区现场生产实际，要充分考虑充填接顶时充填料浆的浓度充骨料粒径和流量用飞力泵厂家设定的工作参数合八矿区充填工艺标准进行参数值设定进行选型。飞力泵的选型主要靠考虑以下因素：2.1.1溢物的质量浓正常充填过程中的质量浓度为（砂比为4在充填接顶过程中充填接顶时间控制在40分钟到1小（约100m3）之，到停车时还要下20m3的水清洗充填管路，溢流物的浓度是从小到大溢物的质量浓度最大不超过60%因此在选型过程中溢流物质量浓度设定为20－％2.1.2充砂的粒径充填采-3mm的磨砂照粒级配粒为0.62mm以下的占88.54%河砂平均粒径为0.72%1mm以下的占；沙均粒径为，以的占100%；据以上三种情况，所排溢物的粒径设为左。2.1.3泵流量在充填接顶时，料浆平均流量约为100m3/小。根据平时接顶的观察，每次充填接顶

溢流含40~70m3左一如泵送不完就要凝固择流量约90m3/h。2.1.4泵扬程溢流物的粒径与泵的扬程成反比。经过现场调研，水平管线长度120m左、扬程设为12－米时，泵的流速大于沉降速度，否则易出现堵管，影响泵送果。2.1.5面的问题购买一台HS5100MT431型功率为18.5Kw自搅拌功能重载潜水耐磨泥浆泵要万元（选型时咨询的价格面是价格贵，另一方面是采购的周期长，需要经过相关部室的审批后方可采购，项目的实施主要等泵采购后方可进行现场实验。考虑以上主要因素后，经过飞力泵厂家设定的选型软件，设备型号选为HS5100MT431系列高效率高可靠性低行本的飞力自带搅拌功能重载潜水耐磨泥浆泵泵的主要工作参数：功率18.5Kw、量为、大外径为595mm净高度为1273mm、自带搅拌器、搅拌半径为1.0m，将溢流泵送至已打底充填进路或废弃的巷道。经过选型，泵的采购工作就需要机动能源科的采购申请和全面协调，确保该项目的顺利实施。3、试验前的准备工作为使该项目顺利开展目成在泵没有采购到位前主要进行试验地点的选择究排污和泵送管线的优化设置快接头的申领或加工泵安全移动问题等为今后现场试验做好充分的准备。3.1试验地点的选择。3.1.1试验接顶进路的择。根据盘区生产组织情况，选择比较合适的充填接顶进路，在充填接顶进路口位置砌筑一个泥浆收集池。3.1.2试验排溢流物的路选择。一、二、三期进路和废弃巷道回填溢流物的选择对比如下：一期、二期进路两帮或一帮是矿石，打完底剩余空间放置时间长，矿石易风化，容易出现片帮并影响相邻进路的回采；三期进路打完底后，由于两帮是充填体，两帮相对稳定，又不影响相邻近路的回采，可以放置时间稍长，还可在砌板墙时适当往里缩进1－，进的地方设置一个清水池次进的泥水待沉淀后放出清水液泵将清水排到相邻盘区的下水钻孔；废弃巷道是最佳选择，但离采场较远，排污困难，易堵管。通过以上对比，选择三期进路效果最好但注以下几个方面问题是靠近围岩边界的三期进路力要确保掌子头接顶水入掌子面片帮冒顶响下一分层边界进路回采安全；二是相邻作业面或盘区选择的三期进路掌子面要接顶影响相邻进路或盘区的安全回采和充填三是选择的三期进路不下一分层的顺向顶板是选择顶板相对较好的进路防止顶板脱层五是选择的进路要免输送距离过长易堵管是要做好回采计划的安排确保随时能够有进路泵送充填接顶溢流物试盘区内的适当位置择条回采后的三期进路，在充填砌墙时要留出做水舱的位置，然后将底打好等待做试验。（图）充填打底的三期进路3.2研究排水管线与溢流物输送管线的优化设置，提高排污、排水效率。在现场，研究如何利用现有的排污管线Φ设置集中水仓排清水，溢流物的输送用Φ的充填管，减少排污和溢流物输送线的设置，将清水排到下水钻孔，大大减少泥砂对排污主系统的影响，提高全矿排污系统的保障能力。3.3研究如何实现管路与飞力泵接头的快速连接，提高工作效率。在排泥过程中要究如何实现流物输送管、风管、水管的快速连接问题方快捷，减少泵移动的时间，实现多条进路连续接顶时溢流物的泵送以及泵送后的管路清洗，为下次再使用创造条件同要工一些连接头申领一些快速接头需要机动能源科提供帮助。3.4探泵的移动问题。

HS5100MT431－18.5KW的力泵自重322Kg，靠人员移动十分困难，同时存在不全因素助有的铲运机和服车配合安装很便的从一个泵坑转移到下一个泵坑，移动问题将是今后的一个难题。借助铲运机铲，既不方便，又不好掌握，还容易损坏泵；借助服务车的大臂的延伸和上下升降移动泵最为方便车否正常运行是对今后泵移动能否正常进行的关键因素在目展的过程中进行探索如何最方便快地安全移动，实现多条进路的连续接顶，满足生产要求。3.5制试验过程中的安全措施。分析在试验过程中存在的危险因素定验过程的安全防护措施安环保科审核后方可实施。4、现场试验与改进泵采购到位后，在1000中1098分段Ⅰ、Ⅱ和FC以东盘区进行现场试验，针对实验中的问题不断改进。需要用三个月的时间进行现场实验和改进，主要进行以下工作：4.1充填挡水墙的设置。为了防止充填溢流物的四处流淌高力泵泵送和搅拌功效充接顶进路口或相邻进路口适当位置，用空心砖砌筑一个跑浆收集池（与现砌的挡水墙功能一样飞力泵排污的能力较大收集池有一定容量保证泵的连续工作和防止溢流物从池内溢流出来。接顶刚开始溢流较小，没有一个储存空间泵就不能连续工作时时停的状态，既容易造成砂浆在池内沉淀，又容易造成堵管期频繁开停还影响泵的使用寿命。在现有砌挡水墙的基础上缩挡墙的积，发挥搅拌器的有效搅动范围，减少溢流物沉淀一个长度4米为米约米两面挡水墙16-20m3的浆池进行试验，并做好防渗漏工作如将溢流砂浆大量排走墙的大小在试验过程中要不断探索达到泵送的最佳效果。附图：（图）充填进路4.2飞泵的安装。利用服务车将HS5100MT43118.5KW的力泵直接放入所砌的挡墙内，不用固定基础安装没任何固定螺拴十分方便装泵之前将放置泵的底板清理平整，小的碎石清理干净泵平稳放防小块矿石卡住搅拌器和工作时倾倒响的正常工作为安全试验，必须使用力泵专用的配电箱，选择安全可靠的位置进行吊挂牢靠，严格按照规范接线。4.3管路设置及维护。各种管接头连接必须安全可靠作方便将飞力泵的出水管头用软管软管头用法兰盘，大小与直径为108mm的填管法兰一样，便于接和拆卸。已打底进路的原充填管路与飞力泵排水管出水口相连接水接头处要安装风管和水管接头可将坑内剩余的泥浆稀释后全部排走又可以在排完后将管路及时清洗干净防止堵管在层道顶板上增加一趟充填管充管和其管线一样吊管规范整齐时还可以考虑用现有的排污管（直径为）行泵送，减少管线敷设。4.4泵送和排水。接顶开始溢流时开带搅拌能重载潜水耐磨泥浆溢物直接泵送已打底的三期进路或废弃巷道进行沉淀泵送时有可能粒径过大将泵卡住或降低泵的排污扬程接关系到泵送能否成功运行的关键因素验中根据现场情况设置滤网来避免类似问题的发生。准备泵送的三期进路在砌板墙时，在不同高度预埋废旧塑料管（直径为泥沙沉淀后放清水用少平时在板墙上打洞放水的工作程序清时利用现有的排水设备

和排污管线排水，清水排到分段道的泄水钻孔。4.5相邻进路的引流和泵送在生产组织中由生产现场不于砌泥浆收集池（挡水墙地方，相邻接顶进路在接顶时可以用充填管引流砂浆到相邻的泥浆收集池影响盘区的正常生产可以减少泥砂对现场的污染填程中矿的裂缝或分层道支护体破坏出现渗漏产生的砂浆，用铲运机铲或桶提的办法将现场产生的泥浆倒入泥浆池用同样的办法排走保持现场干净整洁，为设备的运行创造有利条件，减少砂浆对矿石的污染，降低矿石的贫化率。4.6进路的接顶经过多条充填接顶进路现场试验充填接顶后洗管下水时间还可以根据现场出水的浓度来掌握接顶停车时间达到既能减少溢流砂浆能确保进路的接顶工程管理科和工区共同进行接顶实验的研究。4.7解决泵送过程中的各种问题在实验过程中出现的各种问题需要不断持续改进，确保该项目的顺利实施。5、总结试验成果根据现场的试验情况，完成试验总结材料。6、成果鉴定7、项目实施计划进度该项目初步拟定用八个月时间研究完成各段的研究内容和成果向矿里提交相应的阶段性报告。2007年月与设备家联系，进行设备优化选型、方案设计。2008年～月设备购置，现场调试安装，完成试验准备工作。2008年～12月现场试验与改进。2008年～月巩固总结试验成果，完成试验总结材料。2009年月成果鉴。该项目实施过程中需要相关科室的大力支持和配合：（）全环保：负责泵送试验过程的安全监管（）动能源：负责设备的采购以及安装调试（）程管理：负责充填接顶过程监控和指导；8、预期达到的的效果8.1、过该项目的实施，利先进的设备、技术和管理方法以及工程控制，解决充填不接顶问题为填接顶时溢的砂浆可以泵送到充填打底进路以当增加充填接顶时间保接顶进路充分接顶减充填顶板地暴露面有效控制采场低压，确保相邻进路的安全回采分能够大面积续接顶但能够大大减少不接顶进路大量积水对下一分层的影响而能够减少采空区为今后深部的安全回采创造条件。回采进路接顶后少了相邻进路在回采过程中的刹顶工作量低了采矿成本和生产操作人员的劳动强度少不必要的作业