加森矿的膏体充填系统.pdf

充填研究， 已在位于安大略省萨德伯里 近 的 加森 G a r s o n 矿建成 了一个 日充填能力 2 0 0 t 的全 自动膏体充填系统 。 加森矿是一座高品位j {4 镍 矿， 由于地 压 原困 ， 于 1 9 8 7年关闭， 此后叉 汁划投资 d 0 0 0 万加元重新开采 ， 而膏休充填则是过一计划 的关键 。矿山 1 9 9 5 年下半年将全面投产 每 周 1 4 0 0 0 0。 1 9 9 4 年夏季 ， 由橱 罗尔丹尼尔怀特公司 F l u o r D a n ic l Wr ig h t 与 国际镣公 司合伙投 资 3 O 万加元的充填系统投入运行． 只是水泥 处理系统和控制程序需要作小小的改动 。 充填材料 由河砂 、 选 厂尼砂和波兰特水 泥组成 ， 重量浓度达 8 4 ～8 6 。 与该矿以前 采用的河砂水力充填比较 ， 新充填料浓度高． 形 成的充填休强 度大 在水 泥添 加量均 为 3 的情况下 ， 新充填料试块单轴抗压强度是 分级尾砂和河砂充填 料 浓度 为 6 8 强度 的 3 ～倍。由于充填休强度高． 使得采用新 的采矿方法在经济上也变得可行。 膏体 充填料不仅 支护性好． 而且不会脱 滤出水。 一个采场接顶后 ． 就可连续充填下一 采场 。 充填陌墙的建设也大大简化， 采矿周 缩短， 安 全性 、 工作环境和生产率均有所改 善。 加森矿充填料配 比为 河砂 尾砂 水 泥7 5 2 4； 3 ， 其中河砂中 2 0 r n以下颗粒 占 4 ， 尾砂 中 2 m 以下颗粒占 6 0 ， 尾砂 浓度 6 5 。 各组分 由计量料斗计量． 在采场中没有 出现离析现象。 河砂来 自邻近的采砂场 ， 采砂 场归国际镍公司所有 ， 由承包商负责河砂的 混台与筛分 ， 用汽水将河砂运 至 3 0 0 0 t 的料 砂取 自离加森矿 8 公里处的废尾矿场 该尾 矿场没有形成沼池 ． 水位低 ， 容易进 出 取样 分析表 明， 尾矿场尾砂的粒级均匀 。 实验 室流 变试验和单轴抗压强度试验证 呱这些尾砂适 合于膏体充填。 尾砂的采集 、 制浆和输进也是由承包商 负责。前端装裁机将尾砂铲 至出 J ． C ．S t c c i s 。 l1 s 公司制造的一个特制料斗． 然后经过 皮带送至制浆橱。再用砂浆卡车将尾砂浆运 至加森矿。在矿山地表设置了一个 8 ． 5 8 9 ． 7 5 m 尾砂 存池。 水泥通过转叶给料机从水泥仓放人 中间 料斗 ． 然后通过另一台转叶给料机送入水泥 计量料 斗 。 加森矿膏俸充填系统 经过各计量料斗的充填料分别进入双轴 搅 拌 机 进 行 搅 拌 ． 双 轴 搅 拌 机 电机 功 率 4 5 k W， 如果混合料太稠， 通过电机 电流变化 会 感觉到， 然后 自动加水 。正常搅 拌时问为 3 O秒。膏体充填料 的设计塌落度 为 1 8 0 ～ 2 30 ram 。 l7 想 ， Z ， 一 一 躲 一 一 一 ． 】雨 『 一 维普资讯 安设长锚杆 ， 但在采矿中这种要求不可能经 常达到 井巷工程空间有限 ， 严重影响深孔凿 岩 ， 有时甚至不能进行凿岩工作。 “ 深孔” 是指 深 度为 4 1 0 m的锚杆孔； “ 狭 窄” 是指能钻 凿深孔的矿山巷道空间仅为 1 m或 1 ． 5 m。 在 这些条件下用常规凿岩机凿岩 ， 不仅 费H 而 且须拆除其上的短钎杆组 深度状况 、 岩层压力及岩层裂隙要求采 用长锚杆以保证顶板岩层的稳定与安全。在 有限空 间条件下 ， 必须采用 能方便地在深孔 中安装 的长锚杆， 而且所采用锚杆还必须符 合德国含煤石炭纪岩层的地质及力学特性 ， 以满足锚杆安装的高安全性标准要求。 德 国蒙 塔 技术 公 司 D e u t s c h e Mo n t a n Te c h n o l o g i e D MT 开发了一套新颖的凿岩 条出路。该技术的开发及有关试验是 由欧共 体煤炭与钢铁局等机构发起的 新颖 的凿 岩系统 在 开发 工作范 围内， D MT 所采用的方 法是 由挠性钴杆组进行的回转凿岩 。一方面 该钻杆组应有足够的硬度 ， 以将推力和扭矩 安全地传递到钻头上 ， 保证钻孔的平直 ； 另一 方面 ， 钻杆组应有足够的挠度 ， 以保证在有限 的空 间内能容 易地 实现 9 0 。 弯曲， 而且在 弯 曲段 ， 钻杆组不应受扭和力以保证具有长的 使用寿命 根据这些要求 ， 新颖凿岩系统有两个基 本的设计特点 1 、 驱动装置必须放置在钻杆组弯曲面 每批充填料的制备循环时问按生产要求 设计 。 搅拌好的混合料进入个滴漏料斗， 然 后 自流至井下充填系统 。 井下充填系统的构成是 两条通达 1 2 0 m 水平的直径为 2 0 0 ram 的倾斜 钻孔； 一条 内 衬 有 2 0 0 ram 套 管、 直 径为 3 0 0 m m 的通 向 1 0 4 0 m 水平的垂直钻孔 ； 1 0 4 0 m的水平长为 3 3 5 m， 直径 为 2 0 0 ram 的 B 0号钢 管， 一条通 向 l 1 6 0 m 的 2 0 0 m 直 径 的套 管钻 孔 ， 再从 1 1 6 0 m水平 由 2 0 0 ram的管道将 充填料 充放 到各采场 每次充填前， 用水和压缩空气冲洗管路 ， 以保证正确的充填线路并湿润管道 然后充 填两批料浆润滑管路 。 充填完毕前 ， 再用步量 水冲洗管路 ， 冲洗时间根据充填地点确定。 一 旦 冲洗水到达管道 出 12， 再用少量的水加空 气清洗管道． 1 8 为进行充填控制， 对 1 0 4 0 m水平充填井 孔底部的压力进 行监测， 充填系统设计值为 2 0 ． 7 MP a ，但 实 际 作 业 时 在5 ． 5 2～ l 0 ． 3 5 MP a 之 间， 具体取决于流速 ， 水平 输送 距离和料浆坍落度。 采场平 均 充填 量 l 0 0 0 t ， 要求 充填 约 7 0 0 0 t 膏体充填料充填速度为 2 0 0 t ／ h 。 老充填系统改造后用于膏体充填。除了 2 5 0 t 水泥仓和河砂和尾砂场外， 大部分设施 都在井下 ， 包括尾砂浆槽 ， 河砂仓 ， 计量料斗 和搅拌系统以及控制室。 建造这样一 个充填系统并不容易 ， 国际 镍公司花了几年 时问进行研 究， 包括小型试 验和几次大规模的工业试验 研究的部分经 费是 由安大略一省级政府基金组织“ 安大略 技术” 提供的 WME 1 1 0 l 1 9 何哲祥 维普资讯