胶结充填

摘要： 通过X射线衍射、热重、扫描电镜等手段联合强度实验,从宏微观角度对比分析了3种典型胶结料的水化特性,考察胶结料种类、温度、料浆配比、超细颗粒含量对全尾砂固化特性的影响。结果表明:冶金渣胶结材料通过碱激发、盐激法、耦合激发可完全消耗自身产生的氢氧化钙,生成额外凝胶类水化产物,有利于尾砂胶结;冶金渣胶结材料仅需水泥一半的灰砂比即可获得同等固化性能;超细颗粒对充填体早期强度的影响更显著;在40°C高温养护下,充填体的早期强度与20°C养护的后期强度有线性关系,可据此实现材料质量的快速检测。冶金渣充填胶结材料在实际应用中需考虑成本、地域性特征,完善等级标号相关标准与评价体系,关注热应力对充填体长期稳定性的影响。

摘要： 对铜山铜矿全尾砂胶结充填系统投入运行存在的系列问题进行分析,采取有针对性的优化和完善改造措施,解决了极细颗粒尾砂难以沉降、充填浓度低且极不稳定等问题。实施后的生产运行表明:改造后,获得了较好的生产指标,下砂浓度稳定在63%~67%,下浆浓度稳定在65%~70%,放浆流量为100~120 m^(3)/h,充填综合成本为75~80元/m^(3);充填体质量得到了保证,改善了二步骤采场回采环境,节约了充填成本,充填系统优化效果显著,对同类矿山具有借鉴和示范作用。

摘要： 随着充填采矿法在各类矿山的广泛应用,细粒尾砂胶结充填已成为矿山充填的重要发展方向。针对锡矿山南矿存在大量民采空区和老空区需要回填以及大量尾砂面临无处排放的问题,深入分析细粒尾砂胶结充填技术的特点,进行了相关的研究和设计。细粒尾砂由溢流尾砂和全尾砂按1:1混合组成,其中-20μm粒级占比为62%,当水泥和细粒尾砂质量比为1:6,浆体质量浓度为70%时,料浆的坍落度为225.5 mm,28 d抗压强度达到1.17 MPa,流动性能和强度性能均满足矿山充填设计要求。据此,设计民采空区充填系统能力为226.93m^(3) /d,充填倍线为6~8,预计创造效益1.01亿元。该研究的成功应用为锡矿山南矿带来了显著的经济效益和社会效益。

摘要： 为了解决煤矿胶结充填开采成本高、充填工艺复杂、采充矛盾突出等问题,研发了可实现采充并行作业的连采连充采煤工艺,研究了不同配比充填材料的流动特性与龄期强度变化规律,提出了适应于不同煤层倾角的充填料浆井下混合与地面混合输送系统,以及相应的工作面密实充填方法,形成了完善的连采连充式胶结充填采煤成套技术。研究了不同充填开采模式影响下,充填采煤过程采场围岩应力动态迁移规律;基于影响充填采场围岩变形的“三量”特征,提出了充填采场覆岩移动“三度”控制原则,即较快的充填速度、合理的采空区充实度与稳定的充填体强度。阐明了煤柱与充填体交替承载控顶机理,揭示了连采连充分步置换煤炭技术原理:煤柱与充填体交替承载控顶可保证稳定的充填空间,分步置换煤柱可保证充填材料具有合理的胶结固化时间,实现采煤和充填互不干扰,工作面可连续的开采和连续的充填,采充最大限度地平行作业,大幅提高胶结充填采煤效率。研究成果应用于内蒙古西部地区4个煤矿-生态园下采煤、复合顶板、处理固体废物、回收遗留大巷保护煤柱,并进行典型工程应用案例分析。现场试验结果表明:连采连充式胶结充填采煤技术在4个煤矿均取得了良好的工程应用效果,可有效控制岩层移动、高效置换遗留煤炭资源。

摘要： 地下矿山在开采过程中形成的大量空区影响安全,选矿所排尾砂堆积于尾矿库对地表环境及安全造成影响。尾砂胶结充填可有效地减少地表尾矿库库容压力,延长其服务周期,并能有效控制地压,保障矿山开采安全。针对特定矿山尾砂胶结充填料进行流变测试试验,分别测试出尾砂浓度为78%、76%、74%、72%、70%、68%、66%条件下的流变试验基础数据并进行了分析,分析结果表明:流速随着浓度的增大而变小,在料浆浓度达到76%之后流速变化趋势变缓,料浆基本呈现难以流动的状态。同时,利用尾砂料浆流变试验得到的各项基本参数及流体力学基本方程,推导并计算出不同浓度尾砂料浆的流变参数计算值,可用于计算出工业生产时不同充填料浆浓度、流量及输送管道内径时的输送阻力,为充填系统建设提供基础数据保障。

摘要： 为解决冬瓜山铜矿富余尾矿出路及新桥硫铁矿露天坑治理问题,考虑利用冬瓜山铜矿富余尾矿对新桥硫铁矿露天坑进行胶结充填。露天坑东部尚有部分高品质挂帮矿,在露天坑胶结充填的同时必须协调解决挂帮矿安全回采难题。基于Flac^(3D)软件,构筑了露天坑挂帮矿开采与胶结充填耦合作用数值模型,进而分析了不同胶结充填高度和隔离矿柱留设厚度下,挂帮矿开采过程采场和露天边坡稳定性。结果表明:露天坑胶结充填高度分别为0 m、96 m和192 m时,对应的侧向隔离矿柱最小厚度分别为8 m、6 m和6 m;露天坑胶结充填后,露天平台承受上覆充填体应力增大,充填体覆盖条件下顶部矿柱最大拉应力值有所增长,但不影响顶部隔离矿柱留设厚度(8 m)。露天坑胶结充填有效改善了挂帮矿采场周围的应力场环境,减少了侧向隔离矿柱的留设厚度。在保证开采区域稳定性的同时,增大了挂帮矿回采的安全性。

摘要： 蚕庄金矿河东矿区选矿厂尾矿分级后的粗尾砂充填至井下采空区,其余溢流细尾砂全部堆存至尾矿库。针对河东矿区尾矿库已基本饱和,且井下排水量大,采矿回采率低等问题,进行了细尾砂胶结充填工艺优化改造,并详细介绍了充填工艺改造过程。细尾砂胶结充填工艺投入运行后,大大减少了矿山固体废物的排放量,实现了无尾化矿山生产,从根本上解决了尾矿库无法建设的问题,提高了采矿回采率,每年可创造经济效益约470万元,效果较好,可供同类型矿山参考借鉴。

摘要： 以庙岭金矿某地下采场为工程背景,利用COMSOL Multiphysics数值模拟软件分析了不同采空区处理方案对采空区和充填体围岩的影响。结果表明,充填采空区能有效缓解应力集中现象并控制岩层位移;充填体力学性能是影响充填效果的重要因素;在不改变现有采场参数和充填体参数基础上,使用混合强度充填体处理采空区方案可行。

摘要： 为了预防在充填开采过程中可能产生的一系列灾害,探索金属矿山充填管道堵塞的可视化检测方法。首先,通过实验分析全尾砂胶结充填料浆在结块过程中电导率随时间的变化规律;然后,根据实验结果,采用有限元方法建立16电极ERT传感器模型,对竖直管道内壁5种位置和堵塞程度不同的结块,采用NOSER算法进行图像重建。最后,根据仿真模型,制作尺寸不同的5种结块试件,试件经过养护14 h后,放入充满质量分数为74%的全尾砂充填料浆的竖直管道中不同位置,模拟充填管道内壁5种不同的结块位置及堵塞程度。利用自主研发的16电极ERT成像系统,针对以上5种结块进行成像实验。研究结果表明:成像仿真实验结果与实测实验结果一致,重建图像可以准确地反映出管道内壁结块大小和所处位置。

摘要： 针对拜耳法赤泥难以规模化利用的问题,开发拜耳法赤泥作为矿山胶结充填骨料。基于配方探索试验结果,运用BBD方法设计9组试验,以响应面优化法探究料浆浓度和拜耳法赤泥C料质量比与充填体抗压强度、坍落度和C料单耗3个响应量的相关关系及最佳配比。结果表明:在拜耳法赤泥C料质量比为6.88、料浆浓度为58.69%时满意度值达到最大,为0.729,此时充填体28 d龄期抗压强度为1.56 MPa,坍落度为29.5 cm,C料单耗为74.716 kg/t,符合矿山实际生产要求。将拜耳法赤泥用于矿山采空区充填既消除了采空区安全隐患,保障了矿山的安全持续开采,又实现了拜耳法赤泥的大规模利用,保护了地表环境。

摘要： 胶结充填是井下采空区充填的重要方式,为了减少充填脱水对排水设备的影响,通过合理选型排水设备抽取脱水,对现井下排水系统使用的排水设备进行改造等方法,保证井下胶结充填脱水排水设备的正常运行,保证排水和作业安全.

摘要： 煤炭胶结充填开采技术是一项基于生态、地质和资源安全的新型开采技术,质量浓度是控制胶结充填材料性能的重要因素.为了掌握风积砂质胶结充填材料对质量浓度的响应,试验研究了质量浓度对材料多性能的影响规律.结果表明抗压强度、坍落度、泌水率、分层度对质量浓度的响应较为显著,凝结时间相对较弱.随着质量浓度升高,抗压强度增长较快,坍落度、泌水率、分层度明显降低,凝结时间缓慢降低,同时质量浓度与材料输送的屈服应力、黏度系数、沿程阻力等具体指标直接相关,但对各指标影响规律存在较大差异.分析认为,质量浓度对材料性能和指标的控制是基于水分在材料输送和硬化过程中的化学和物理作用,水分在材料中既是化学反应的参与项,也是物理性能的控制项,对于每一种胶结充填材料均存在合理的质量浓度区间.

摘要： 本文结合武山铜矿多年来胶结充填的实践,有针对性地从胶结充填材料、充填工艺和充填过程控制三个方面入手,对胶结充填质量、温度控制问题进行了探讨和分析.提出胶结充填料浆配比不合理、采空区充填管和钢筋网布置不规范、一次性充填面积过大离析分层,脱水不及时,管头料浆冲击区域扰动现象等造成的充填质量事故,分析了采场高温的主要因素.通过多点均衡投料,增加小竖筋,埋设排水管、双闸阀排水,管头顶柱,布设回风道等技术措施,有效解决了采空区胶结充填体离析脱层,管头料浆冲击区域扰动,以及采场高温不利生产的难题,确保了矿山安全生产.

摘要： 根据金川矿山相关科研项目的取得的成果，研究并提出了在金川矿山进行全废料(废石、尾砂、废水)胶结充填的工艺技术参数，提出了满足矿山安全生产条件的废石、尾砂、废水胶结充填的工艺方案和工艺流程参数，展望了金川矿山实现全废料胶结充填的远景目标。

摘要： 普通硅酸盐水泥是最常用的尾矿充填材料,但存在两个问题:1、水泥生产过程能耗高、CO2排放量大,消耗不可再生资源;2、充填成本高,灰砂比可调范围窄,适应性差.为消除该影响,可采用工业副产品粒化高炉矿渣作为主要原料,辅以少量激发剂形成不同类型的尾矿固化剂完全或部分替代水泥,同时还能提高对尾矿的适应性和固化效果,降低充填成本.建议在今后的尾矿充填过程中，在保证性能的前提下多采用GGBS替代波特兰水泥作为充填固化剂，并深人研究其作用机理和长期工程性能。

摘要： 安徽霍邱诺普矿业有限公司与长沙矿山研究院合作，进行了大规模地下低品位铁矿山充填采矿技术的研究与试验.建成了代表我国第四代新型充填工艺的充填站。该系统技术先进,工艺科学合理，充填浓度高，成本费用低，完全可满足大型矿山连续充填作业要求,对我国同类矿山实现充填采矿具有前瞻性的示范作用和推广价值。

摘要： 中国矿产金2008年可能达到270t,位居世界前列,除部分伴生金外,其余产自岩金。岩金露采比重不足10％,而地采矿山空场采矿法占一半左右,充填法约占40％以上。我国岩金充填采矿法自20世纪70年代开始使用,80年采用水力充填,90年代随着高水固结材料出现,给水力充填技术带来创新,21世纪充填采矿技术将稳步发展。然而,目前除使用干式包括削壁充填外,绝大多数矿山均使用分级尾砂充填或尾砂胶结充填,其充填技术、工艺及材料在21世纪应进一步完善与发展。

摘要： 本文介绍了煤矿“三下”压煤的严重情况，指出：资源回收率低、煤矿开采排放的煤矸石占用土地污染环境，分析了胶结充填采矿技术将成为资源可持续开采发展的重要方向等立项背景及目的，探讨了似膏体充填材料制备、充镇系统的设计与实施、主要技术经济指标等问题。

摘要： 本文从我国尾矿的基本性质、尾矿产生量、尾矿的利用率、利用途径和区域发展情况等方面分别进行了论述我国尾矿综合利用发展现状和前景,并探讨了我国尾矿综合利用的产业发展趋势和技术发展方向.

摘要： 本文从我国尾矿的基本性质、尾矿产生量、尾矿的利用率、利用途径和区域发展情况等方面分别进行了论述我国尾矿综合利用发展现状和前景,并探讨了我国尾矿综合利用的产业发展趋势和技术发展方向.

摘要： 本发明公开了一种胶结固化材料及其生产方法和含有胶结固化材料的充填材料，其特征在于，胶结固化材料，由以下重量百分比的原料制成：水渣：82～90％；废石膏：2～4％；粉煤灰：2～6％；高温矿氧化钙：3～8％；矿渣增强粉：1～6％。含有胶结固化材料的充填材料中，胶结固化材料占18～30%，尾矿砂占70～82%；本发明的优点在于：利废环保，成本较低，保护生态环境；强度高，耐腐蚀；亲泥性好，适用性广，在尾矿砂含泥量≤75％的条件下，充填体强度28d＞5.6MPa；排水性强，抗渗性好；粉末颗粒改性效果好，大多是不规则的多棱体颗粒，在胶结固化过程，通过水化反应形成了稳固结构，提高了充填体强度。

摘要： 本发明公开一种煤矸石胶结充填材料及高流动性高固含量胶结充填材料浆，其中，煤矸石胶结充填材料由煤矸石、水泥、粉煤灰、辅料和减水剂组成；所述煤矸石为50‑95重量份，所述水泥为4‑20重量份，所述粉煤灰为1‑50重量份，所述辅料为0.5‑40重量份，所述减水剂为0.05‑5重量份。该胶结充填材料能以较少的用水量获得良好的流动性，且该材料在充填区域凝结硬化后具有一定的强度，可以满足充填开采及采空区充填对于充填材料力学性能的要求。充填材料浆由上述充填材料和水混合后搅拌均匀得到，且所述水分的质量分数为7.8‑10wt％。该胶结充填材料浆的流动性、和易性俱佳，状态稳定，易于长距离输送，凝结硬化后不收缩、微膨胀，且能够很好的结顶。

摘要： 本发明公开了一种含硫尾砂固化剂和含硫尾砂胶结充填料及矿山采空区的胶结充填方法，其中含硫尾砂固化剂由以下重量份的组分组成：硅酸盐水泥0.03～0.1份，活性矿物掺合料0.70～0.85份，碱金属的硫酸盐和/或碱土金属的硫酸盐0.10～0.15份，活性激发剂0.03～0.05份，碱金属的氢氧化物和/或碱土金属的氢氧化物0～0.03份；该含硫尾砂固化剂提高了含硫尾砂胶结充填体的早期强度，并确保了后期的稳定性，实现了矿山采空区的快速充填固化。

摘要： 发明公开了一种微细粒尾矿胶结充填用胶结剂，由以下组分、配比混合、粉磨成比表面积600m2/kg～800 m2/kg的粉末制备而成，各组分按质量百分比的配比为：矿渣微粉75%～85%，激活剂6%～12%，激活促进剂0.5%～0.8%，促凝剂0.3%～0.6%，泵送剂0.1%～0.3%，增强剂6.65%～12.5%；所述的矿渣微粉为S105级，其比表面积≥600m2/kg；所述的激活剂为生石灰、铝酸钠和原硅酸钠的混合复配物，所述的激活促进剂为氟化钠，所述的促凝剂为硫氰酸钠和无水氯化钙的混合复配物，所述的泵送剂为非离子表面活性剂，所述的增强剂为生石膏、半水石膏、熟石膏和硫酸铝的混合复配物。本发明具有凝固时间短、高早强、高强度、低成本、易输送、易生产、工艺简单的优点。

摘要： 一种矿山开采嗣后胶结和非胶结充填采矿方法，包括:（1）矿房准备：（2）矿房充填准备：(3)充填准备：将尾矿、水泥、超微粉和采矿废石制成的骨料制备成大于70%浓度的充填料桨通过管道加压或者自流到准备好的采空矿房进行胶结充填,非胶结充填则只用浓密为65%以上的高浓度尾矿和小于2cm的颗粒采矿废石直接充填于采空矿房;（4）回采与矿房充填：每隔四个矿房，对开采相邻的下一个矿房回采与充填，相邻矿房间采用胶结和非胶结充填的方式交错进行;（5）充填后的管理:本发明的经济和社会效益显著，适用于充填采矿法采矿，尤其适用于中低品位的磷矿山。

摘要： 本申请提供一种胶结矿山超细尾砂的充填胶凝材料及其制备方法和使用其进行尾砂胶结充填的方法。胶结矿山超细尾砂的充填胶凝材料，其原料以质量百分比计算，包括：水泥5％‑40％、粒化高炉矿渣微粉50％‑80％、二水石膏5％‑25％、生石灰2％‑10％、激发剂0.5％‑2％。胶结矿山超细尾砂的充填胶凝材料的制备方法，包括：将原料干燥，混合，得到所述胶结矿山超细尾砂的充填胶凝材料。使用所述的胶结矿山超细尾砂的充填胶凝材料进行尾砂胶结充填的方法，包括：将矿山超细尾砂、所述胶结矿山超细尾砂的充填胶凝材料和水混合，搅拌。本申请提供的胶结矿山超细尾砂的充填胶凝材料，充填体早期强度高，后期强度稳定。

摘要： 本发明公开一种煤矸石胶结充填材料及高流动性高固含量胶结充填材料浆，其中，煤矸石胶结充填材料由煤矸石、水泥、粉煤灰、辅料和减水剂组成；所述煤矸石为50‑95重量份，所述水泥为4‑20重量份，所述粉煤灰为1‑50重量份，所述辅料为0.5‑40重量份，所述减水剂为0.05‑5重量份。该胶结充填材料能以较少的用水量获得良好的流动性，且该材料在充填区域凝结硬化后具有一定的强度，可以满足充填开采及采空区充填对于充填材料力学性能的要求。充填材料浆由上述充填材料和水混合后搅拌均匀得到，且所述水分的质量分数为7.8‑10wt％。该胶结充填材料浆的流动性、和易性俱佳，状态稳定，易于长距离输送，凝结硬化后不收缩、微膨胀，且能够很好的结顶。

摘要： 本发明公开了一种含硫尾砂固化剂和含硫尾砂胶结充填料及矿山采空区的胶结充填方法，其中含硫尾砂固化剂由以下重量份的组分组成：硅酸盐水泥0.03～0.1份，活性矿物掺合料0.70～0.85份，碱金属的硫酸盐和/或碱土金属的硫酸盐0.10～0.15份，活性激发剂0.03～0.05份，碱金属的氢氧化物和/或碱土金属的氢氧化物0～0.03份；该含硫尾砂固化剂提高了含硫尾砂胶结充填体的早期强度，并确保了后期的稳定性，实现了矿山采空区的快速充填固化。

摘要： 发明公开了一种微细粒尾矿胶结充填用胶结剂，由以下组分、配比混合、粉磨成比表面积600m2/kg～800 m2/kg的粉末制备而成，各组分按质量百分比的配比为：矿渣微粉75%～85%，激活剂6%～12%，激活促进剂0.5%～0.8%，促凝剂0.3%～0.6%，泵送剂0.1%～0.3%，增强剂6.65%～12.5%；所述的矿渣微粉为S105级，其比表面积≥600m2/kg；所述的激活剂为生石灰、铝酸钠和原硅酸钠的混合复配物，所述的激活促进剂为氟化钠，所述的促凝剂为硫氰酸钠和无水氯化钙的混合复配物，所述的泵送剂为非离子表面活性剂，所述的增强剂为生石膏、半水石膏、熟石膏和硫酸铝的混合复配物。本发明具有凝固时间短、高早强、高强度、低成本、易输送、易生产、工艺简单的优点。

摘要： 一种矿山开采嗣后胶结和非胶结充填采矿方法，包括:（1）矿房准备：（2）矿房充填准备：(3)充填准备：将尾矿、水泥、超微粉和采矿废石制成的骨料制备成大于70%浓度的充填料桨通过管道加压或者自流到准备好的采空矿房进行胶结充填,非胶结充填则只用浓密为65%以上的高浓度尾矿和小于2cm的颗粒采矿废石直接充填于采空矿房;（4）回采与矿房充填：每隔四个矿房，对开采相邻的下一个矿房回采与充填，相邻矿房间采用胶结和非胶结充填的方式交错进行;（5）充填后的管理:本发明的经济和社会效益显著，适用于充填采矿法采矿，尤其适用于中低品位的磷矿山。