武山铜矿北矿带充填系统的改造.pdf

文章编号 （ ） 武山铜矿北矿带充填系统的改造 张常青 （长沙矿山研究院， 湖南 长沙 ） 摘要 武山铜矿北矿带的充填存在一系列问题， 决定对其充填系统进行改造， 采用高浓度胶 结充填工艺替代原有的水力充填工艺， 从而达到提高充填料浆浓度和充填效率， 以及用尾砂胶 结充填取代人工铺设下向进路混凝土假底的目的。本文分析了原有充填系统存在的问题， 详 细介绍了充填系统改造的方案。 关键词 充填系统； 充填工艺； 充填材料； 进路假底； 改造方案 中图分类号 文献标识码 （ ， ， ， ） ， ， ， ， ， 北矿带充填系统简介 武山铜矿有南、 北两个矿带。南矿带采用上向 斜壁进路水砂充填法； 北矿带采用下向进路充填采 矿法。为满足北矿带充填采矿的需要， 于 年 月在北矿带副井西侧建成投产一座充填站。充填骨 料为取自长江的中细粒江砂， 用推土机将堆放在料 场的江砂推入地下矿仓， 矿仓下部的振动给料机向 型斗式提升机供料， 斗式提升机把来料供给 安装在 楼面处的直线振动筛， 江砂经振动 筛筛分后， 以下的细砂流入砂仓作为充填骨 料。砂仓底部的圆盘给料机向胶带输送机给料， 输 送机把来料连续不断地送入高浓度搅拌槽。胶凝材 料为水泥， 用水泥罐车将水泥泵送至水泥仓内， 水泥 仓底部的叶轮给料机向螺旋秤给料， 螺旋秤再根据 要求定量向高浓度搅拌槽输送水泥。充填站内配置 有流量计和自动调节控制阀， 经仪表计量后， 可根据 要求自动向搅拌槽供水。 北矿带充填系统存在的问题 北矿带充填系统自建成投产后， 由于给砂装置 的效率低下， 水泥给料不均匀连续等原因， 系统远不 能达到设计的生产要求， 且系统故障频繁， 无法正常 作业。投产仅两个月， 该系统就停止使用。此后， 北 矿带的充填仍采用最原始的水力充填工艺， 即用水 力将充填骨料经钻孔和管道自流充入采场。 收稿日期 作者简介 张常青 （ ） ， 女， 湖南益阳人， 高级工程师， 主要从事矿山充填技术和工艺的研究 第 卷第 期 年 月 矿 业 研 究 与 开 发 ““ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ 北矿带采用的水力充填法， 由于其工艺原始落 后， 给生产带来了许多的问题 （ ）工作效率低， 充填能力远不能满足生产需 求； （ ）充填浓度只能达到 ， 低浓度充 填给生产带来了一系列问题， 如充填效率低， 充填难 以接顶， 充填滤、 排水量大， 滤水带走的大量细颗粒 尾砂严重污染采矿工作环境； （ ）尾砂利用率偏低 （ 左右） ， 导致可利用 的尾砂不能满足充填生产的需要， 只能用江砂和河 砂补充， 使其充填成本大幅度提高， 另一方面， 大量 不能用于充填的细尾砂排放到尾砂库， 加速了容量 有限的尾砂库的消耗； （ ）目前在回采进路用混凝土铺设假底， 混凝 土的输送采用农用运输车， 假底铺设不能连续作业， 效率低下、 成本高， 而且运输车排放的尾气对井下造 成严重污染。据矿山资料， 每立方米混凝土假底的 铺设成本为 元左右。 充填系统及充填工艺的改造 “ 改造需达到的目的及原则 鉴于以上存在的问题， 武山铜矿北矿带充填系 统改造要达到的目的为 （ ）将充填料浆浓度提高到 ； （ ）提高尾砂利用率； （ ）利用充填系统制备的高浓度胶结充填料铺 设进路混凝土假底， 解决人工铺设混凝土假底效率 低、 成本高的问题。 对北矿带充填系统改造的原则为 尽量利用系 统原有的设施， 结合北矿带采矿工艺的特点， 选用尾 砂作充填骨料， 并合理选择充填料给料、 制备、 输送 和计量等工艺以满足井下胶结充填的需要。 “ 改造方案 考虑到北矿带 水平以上的充填倍线太 大， 依靠重力自流输送高浓度胶结充填料的不适应 性， 只能用非胶结充填， 所以充填改造方案考虑了尾 砂胶结充填与非胶结充填两种工艺。胶结充填工艺 中， 将尾砂和水泥输送到双轴搅拌机进行初步混合， 初混的料浆进入强力活化搅拌机被强力搅拌， 然后 经充填钻孔输入井下。非胶结充填料的制备用一段 搅拌就基本能达到生产要求， 为减少生产成本， 搅拌 设备沿用系统原有的 高浓度搅拌 槽。 （ ）充填骨料的输送。来自选厂的尾砂， 经旋 流分级后进入尾砂仓贮存， 供料时， 用抓斗将尾砂仓 里的分级尾砂转运至自卸汽车， 再由汽车将尾砂运 至充填站尾砂池。充填时， 用装载车 （ ） 装载 尾砂卸至振动筛， 经振动筛筛分后的尾砂进入带破 拱架的中间料仓， 然后通过单台板振动出料机放料 到皮带输送机， 再经皮带卸料送入双轴搅拌机或高 浓度搅拌槽， 再经皮带卸料斗送入双轴搅拌机或高 浓度搅拌槽。用安装在皮带输送机上的 核子称对尾砂自动计量。 （ ）水泥输送线。水泥采用自备压缩空气的水 泥罐车运至充填站， 然后自动卸入水泥仓， 水泥仓容 积约为 。水泥从水泥仓自流至双管螺旋喂料 机进料斗， 再由螺旋喂料机送至双轴搅拌机内。双 管螺旋喂料机选用 型。用安装在双 管螺旋喂料机上的核子称对水泥自动计量。 （ ）供水线。北矿带充填站的用水来自工业用 水或井下废水， 经 钢管将水引入双轴搅拌机， 与充填干料混合搅拌。选用 电 磁流量计自动控制水流量。 （ ）尾砂胶结充填的料浆制备及其输送。尾 砂、 水泥及水按设定的配比进入 双轴搅拌机 进行初步搅拌混合后， 进入 强力活化搅 拌机， 在活化搅拌机的高速强力搅拌下， 充填物料充 分混合、 活化。经强力搅拌制备出的高浓度充填料 进入充填料浆漏斗， 然后通过充填钻孔和井下管路 自流到各采空区。 （ ）尾砂非胶结充填料浆的制备及其输送。尾 砂、 水按一定的比例进入 高浓度 搅拌槽， 经混合搅拌制备出的充填料浆进入充填料 浆漏斗， 自流到各采空区。 结束语 武山铜矿北矿带充填系统的改造， 能解决北矿 带充填系统长期以来存在的生产效率低， 工艺落后 的状况。经改造后的充填系统， 充填浓度可由原来 的 提高到 ， 充填效率可比原 来提高 倍， 充填费用与原来基本持平甚至略有 降低。 武山铜矿矿藏资源丰富， 具有较好的发展前景， 现有充填工艺的改造， 提高了矿山的生产技术水平， 能解决矿山充填多年来存在的问题， 为矿山的发展 提供了有利的基础。 第 期张常青武山铜矿北矿带充填系统的改造 武山铜矿北矿带充填系统的改造武山铜矿北矿带充填系统的改造 作者张常青 作者单位长沙矿山研究院,湖南,长沙,410012 刊名 矿业研究与开发 英文刊名MINING RESEARCH AND DEVELOPMENT 年，卷期2003,231 被引用次数1次 本文读者也读过10条本文读者也读过10条 1. 崔刚.孙恒虎 模糊控制在胶结充填系统中的应用研究[期刊论文]-煤炭学报2001,264 2. 肖宗佛.黄俊.李春志.贾巧遇.张波.XIAO Zongfo.HUANG Jun.LI Chunzhi.JIA Qiaoyu.ZHANG Bo 河东金矿井下充 填系统压力释放方法[期刊论文]-有色金属（矿山部分）2009,614 3. 邢万芳.郭树林.姚香.Xing Wanfang.Guo Shulin.Yao Xiang 岩金矿山充填系统设计初探[期刊论文]-黄金 2005,2612 4. 肖伯凡.孙勇 铁丝网在充填脱水工艺中的应用[期刊论文]-采矿技术2007,074 5. 聂世磊 麻姑山铜钼矿充填系统尾矿输送改造的探讨[期刊论文]-有色金属（矿山部分）2006,581 6. 姚振巩.Yao Zhengong 等量分流技术在矿山充填系统中的应用与研究[期刊论文]-矿业研究与开发2007,276 7. 吴已成.赵永和.WU Yi-cheng.ZHAO Yong-he 三中段开采在武山铜矿的研究应用[期刊论文]-铜业工程20093 8. 谢开维.张常青.刘俊.刘朝辉.董国庆.肖军.Xie Kaiwei.Zhang Changqing.Liu Jun.Liu Zhaohui.Dong Guoqing. Xiao Jun 尾砂与戈壁集料胶结充填工艺技术的研究[期刊论文]-矿业研究与开发2007,273 9. 马宏军 运用网络计划技术优化 T3250 矸石充填系统[期刊论文]-中小企业管理与科技201019 10. 金矿全尾砂高浓度充填新模式试验研究[期刊论文]-金属矿山2005z1 引证文献2条引证文献2条 1.张葆春.曹宗权.赵永和.杨涛波.赵奎.吴乐文.邵海.曾鹏 尾砂胶结充填挡墙受力分析及工程应用[期刊论文]-有色 金属科学与工程 20115 2.张常青.谢开维 开磷集团磷石膏胶结充填系统工艺研究[期刊论文]-矿业研究与开发 2006z1 本文链接