膏体充填

摘要： 膏体流变学的研究是矿业浆体流变学的热点和难点。膏体技术包括脱水、搅拌、输送、堆存(充填)4个阶段,均涉及到非牛顿流体流变特性。在脱水阶段,全尾砂的压缩屈服应力影响了尾砂浆的脱水浓度,浓度是剪切屈服应力的宏观表现,继而影响了混合搅拌和管道输送过程中浆体的剪切屈服应力。所以,压缩屈服应力和剪切屈服应力之间的关系成为了膏体充填技术领域中的关键问题。在压滤理论指导下,开展相关实验,提出了全浓度范围内床层脱水阻力和浆体输送性能表征方法,以表征全尾砂浆的可浓密性能。对全尾砂高压力作用下的可浓密性能进行测试,得到高压力下全尾砂浆体的压缩屈服应力;使用控制剪切速率法(CSR)操作桨式流变仪检测剪切屈服应力;继而得到两者之间的关系为:浆体屈服应力为剪切应力,压缩屈服应力为压缩应力;浆体的压缩屈服应力、剪切屈服应力与浓度指数均呈指数关系。并且压缩屈服应力远大于剪切屈服应力,因此剪切作用更易破坏絮团,是脱水的主要外部动力,从而解释了搅拌脱水的力学机理。

摘要： 充填开采是防止地表沉陷,解决矿山周边生态环境问题的治本措施。基于前期对大量文献的研究,梳理出了现阶段主要的几种充填方法,并对其做了简要的介绍,简述了各类充填方法的特点和原理,综述了膏体充填技术、固体充填技术、覆岩离层注浆充填技术、高水材料充填技术的研究进展和应用情况。在总结了我国充填开采研究现状和技术特点基础上,对充填开采的未来发展趋势进行了展望,认为优化充填开采下的绿色矿山建设、充填开采体系的建立和推广、“选采充留”一体化的探索和研究、高效环保的新型材料研发和利用等是我国充填开采技术发展的几个重要方向。

摘要： 为了提升煤矿行业的经济效益,要全面优化煤矿采出率,结合矿区特征,针对煤矿固体废弃物予以多元化管理,发挥膏体充填技术应用优势,减少其对采空区产生的影响,建立更加完整的系统管理模式。本文分析了煤矿固体废弃物膏体充填技术应用流程,并详细介绍了相关技术应用系统的功用,对安全高效控制策略提出了几点建议。

摘要： 为解决尾矿排放量大、尾矿堆存不易的问题,实现尾矿资源化、无害化的目标,提出“细粒充填、粗粒利用”的理念。采用膏体浓缩工艺,通过主要设备选型计算分析,选用先进充填工艺设备,将细粒尾砂用于井下充填,粗粒尾砂作为建筑材料外售。为矿山企业解决尾矿问题提供了切实可行的方案,具有直接的指导意义。

摘要： 为保障煤矿膏体充填料浆在管道内的顺利输送,通过半工业环管试验探究了-5 mm煤矸石,添加粉煤灰、水泥、水所组成的充填材料在输送过程中的管道阻力。根据充填材料流动性试验,确定用浓度为78%、粉煤灰掺入量为10%(占煤矸石的质量比10%)的膏体料浆进行半工业环管试验,测试了其在不同流量(流速)下的管道输送阻力。试验结果表明,料浆管道沿程阻力损失随流量(流速)的增大而增大,且呈正相关关系,符合宾汉流体模型;弯管段的阻力损失是直管段的2~5倍。因此,在工程应用中可通过适当降低流速、减少弯管的使用,来降低管道内部压力,减少管道的磨损。本研究为煤矿膏体充填管道输送系统的合理设计及优化布置提供了理论支撑。

摘要： 云南某铜矿区内保有铜矿石量4 118.20万t,含铜金属量44.57万t,平均品位1.08%,设计二期产能118万t/a,为大型规模。采用罐笼竖井+平硐+辅助斜坡道联合开拓,采矿方法采用无轨铲运机出矿为主的中深孔阶段空场嗣后充填法和浅孔留矿嗣后充填法,矿山尾矿库剩余库容不足150万m^(3),且无持续增容和新建尾矿库条件,要实现以充保采,须最大限度利用尾矿充填持续生产空区和治理前期开采遗留的老采空区,达到矿区持续开采的安全、环保和绿色发展。设计采用全尾砂+水泥膏体泵送充填,工艺流程为二选厂全尾砂→深锥浓密机浓密→立式搅拌槽搅拌→柱塞式充填泵输送充填,系统设计充填能力140~160 m^(3)/h,由2套系统组成,1用1备。

摘要： 为了探明长壁综采膏体充填工作面充填开采后的地表沉陷情况,以高河能源E1302膏体充填工作面为实例,通过对地表沉陷因素的分析,运用等价采高的原理预计出E1302膏体充填工作面的沉陷参数,并通过MSPS预测软件进行了沉陷预测,预测值和实测值基本吻合,证明了膏体充填开采在长壁综采工作面的安全性和先进性。

摘要： 为了解决“三下”压煤中的厚煤层资源开采问题,以高河能源E1302工作面为实例,提出了厚煤层留巷分层膏体充填开采技术,从分层开采顺序、分层工作面布置、沿空留巷布置方法等方面进行研究。从保证底分层充填开采时顶板安全方面,确定了顶分层充填体28 d抗压强度为3 MPa,底分层开切眼附近的顶分层充填体最终抗压强度应该提高到7.5 MPa,底分层充填体抗压强度为1 MPa。实践表明:沿空留巷顶底板最大移近量控制在90 mm以内,两帮移近量控制在60 mm以内,巷道围岩变形可控,地表建筑物区域最大变形值均在安全范围内,地表变形可控。

摘要： 胶凝材料成本是制约充填采矿法推广及应用的主要因素,研究、优化胶凝材料对矿山充填采矿技术的改造和安全高效开采至关重要。针对某金矿细粒级全尾砂膏体胶结充填工艺需求,开展了降低胶凝材料成本、提高胶凝材料活性的试验研究,通过改变胶凝材料配料及其配比,研制了矿渣微粉、生石灰以及活化剂构成的高效低成本新型胶凝材料。结果表明:当加入10%的生石灰时,矿渣微粉的强度大幅提升,28 d试块强度为42.48 MPa,远大于相同时期水泥试块强度32.54 MPa;随着生石灰比例增大到40%,矿渣微粉强度有少许降低,但依然大于水泥强度,矿渣微粉与生石灰的最佳配比为9:1;在相同灰砂比以及相同质量浓度下,使用新型胶凝剂制作的试块各龄期的强度均大于使用水泥制作的试块强度,表明该新型胶凝剂与尾砂的结合性比水泥更好、更高效。

摘要： 针对宝山矿干式充填采矿法无法满足矿山深部矿体安全高效开采问题,决定进行深锥浓密机全尾砂膏体充填技术改造,通过开展充填配比试验和全尾砂絮凝沉降静动态试验,结合矿山实际开采条件所需强度指标,对膏体充填参数进行了研究。结果表明:井下采矿打底、胶面,一步人工矿柱,二步(或嗣后)采场的推荐配比分别为水砂比1:6,1:10,1:20,质量浓度为(73±1)%,深锥浓密机全尾砂底流质量浓度要求为(72±1)%。沉降速率影响因素:絮凝剂种类>矿浆质量浓度>絮凝剂用量,推荐絮凝沉降浓密参数:A110阴离子型絮凝剂用量为50 g/t,矿浆稀释质量浓度约为11%,给料速率为0.51 t/(m^(2)·h)。

摘要： 充填采矿方法是现代地下矿山开采的主要方法.某金矿使用+37μm的粗尾砂进行高浓度胶结充填,并已成熟运用分级尾砂胶结充填技术.为最大限度使用尾砂,减少尾矿库中-37μm的细尾砂排放量,降低整个矿山开采成本和消除安全隐患,该金矿对全尾砂膏体充填综合性能进行了试验研究.试验结果表明:采用全尾砂膏体充填时,充填料浆浓度可以提高至76％左右,满足膏体输送的技术要求,相比原分级粗尾砂充填,同等灰砂比情况下充填体强度明显提高,固化速度更适宜井下采矿的需要.

摘要： 金诚信矿业管理股份有限公司是一家集有色金属矿山、黑色金属矿山和化工矿山工程建设、矿山运营管理、矿山设计与技术研发等业务为一体的专业性管理服务企业.膏体充填实验室是金诚信试验检测中心的重要组成部分,探讨了金诚信膏体充填实验室及实验技术。

摘要： 为了解决煤矿采空区全部充填开采成本相对偏高的问题,同时有效地控制煤矿开采地表沉陷和保证承压水上采煤的安全性,本文提出了煤矿膏体充填的条带开采技术,该技术以煤层顸板(关键层)、受承压水影响的底板极限垮落步距和条带煤柱留设的理论为原则,设计了膏体条带充填的充填宽度和留设宽度,并对影响条带充填体稳定的充填体尺寸、物料的配比、充填体空间的围岩岩性、地质构造和充填体侧向应力等因素进行分析.理论分析证明该技术构成的"煤层底板-充填条带-上覆岩层-主关键层"的结构体系能够有效控制地表下沉和减少底板破坏深度,达到承压水上建(构)筑下安全采煤的需求并最大限度地减少充填开采成本.

摘要： 为了解决受承压水威胁的采煤工作面膏体充填开采突水危险性评价问题,通过对膏体充填开采的顶底板活动特征以及采矿工程空间变化分析,将膏体充填工作面视为一定宽度的开切眼,建立梁式膏体充填底板破坏的理论模型,确定了依据工作面空顶距进行评价底板安全性的理论计算和评价方法,延用掘巷底板隔水层安全厚度标准验证表明,可以作为动态变化位置巷道的评价方法,本文最后给出了需要保证安全的主控因素.

摘要： 简要概述了国内外矿业领域中充填技术的演变历程,分析了我国铀矿山充填技术的应用状况及面临的问题.从铀矿自身发展、充填工艺应用实例和膏体充填工艺技术3方面,阐述了膏体充填技术在铀矿山的应用前景和面临的关键性技术难点.

摘要： 干法堆存是国内赤泥尾矿库堆存的主要形式,库面扬尘、碾压堆存成本高、二次加高难是干法尾矿库运行的亟需解决的两大难题.论文以某赤泥库干法堆存个案,简要介绍了拜尔法赤泥膏体安全充填的中试实验及工业化应用前景,并提出后期闭库及光伏项目地基处理可行性意见.根据初步测算，采用深基处理，基础地面埋入液化深度以下稳定涂层中的深度不应小于500mm,膏体充填8m后，其机械强度完全满足设计要求，充分利用尾矿库辽阔的表面，节省征地建设费用，采用内部膏体固化，外部砂土、胶凝材料复合填埋，同时完善回水系统，可彻底根治了尾矿库漏水事宜。拜尔法赤泥膏体充填工艺采用喷枪直接喷填裂缝淤泥区、管涌区，由于胶凝剂可以与高含水量赤泥迅速反应，喷填后将快速固结，产生强度的同时，用砂土辅助填埋，可从根本上解决库坝风险。

摘要： 谦比希铜矿西矿体采用分级尾砂上向进路充填采矿法进行回采,生产过程中存在胶结充填成本高、矿石回收率低、充填料不足等诸多问题,由此引进和研究了膏体充填技术.本文主要介绍了谦比希膏体充填系统的工艺流程及装备特点,分析了不同配比及浓度条件下膏体的力学性能,开展了地表环管试验及上向进路充填采矿法的工业试验.结果表明:系统充填能力为60m3/h,充填浓度68％～70％,管道输送摩阻损失为4～6MPa/km;一步骤1∶12,二步骤1∶30的灰砂比可满足采场充填强度要求,综合成本为15～20美元/m3;采用膏体充填采矿工艺后,矿石回收率提高35％,采切比降低80m3/kt,矿体服务年限延长10年,经济及社会效益显著.

摘要： 近年来，随着矿山对安全及环保力度的加大，膏体充填工艺以其较高的尾砂利用率、良好的地压控制效果等优势逐渐被许多有色矿山采用。根据谦比希铜矿膏体充填系统的工艺流程及装备特点,提出了相应的自动控制设计方案,介绍了系统组成、配置、控制思路及功能.实际应用效果表明:该系统功能齐全,运行稳定可靠,仪器选型合理、操作简单方便.浓密机底流浓度、灰砂比、膏体浓度等工艺参数控制准确,确保了充填系统连续稳定运行,有效提高了膏体充填效率和质量.

摘要： 膏体充填综采工作面矿山压力尚未进行深入研究,本文将膏体充填综采矿压观测数据及FLAC30数值模拟方法相结合,对膏体充填综采工作面矿压显现规律进行了研究。结果表明：膏体充填综采工作面矿山压力具有周期性,但来压现象并不是很明显,FLAC30数值模拟方法可为现场岩层移动与矿压控制提供依据。

摘要： 本文介绍了煤矿缓倾斜厚煤层带式回采膏体充填技术。这种回采技术针对“三下”和埋藏比较浅的煤层，回采率可达95％以上,顶板得到了有效的控制，是一种值得推广的煤矿绿色开采新模式。

摘要： 一种煤矿采场似膏体自流充填工艺及其使用的似膏体，以煤矸石作为主要充填物，其特征在于该充填工艺包括：将水泥、粉煤灰搅拌混合后加水形成浆体，再加入煤矸石形成煤矸石悬浮似膏体，通过管道向井下充填区自流输送充填采场。该煤矿采场似膏体自流充填工艺利用煤矸石作为主要充填原料，采用自流充填工艺，充填质量高适应性强，充填成本低，可以用于城镇地下煤层的开采，并降低煤矸石对地上环境的污染和影响。该工艺所采用的似膏体的干料组分含量高，泌水率低，形成的充填体的强度高。本发明可以广泛的适用于各种煤矿的井下采场的充填处理工艺。

摘要： 本发明涉及采矿工程技术领域，具体公开一种膏体充填胶结材料及膏体充填料浆。所述膏体充填胶结材料，按质量百分比计，包括以下组分：高阿利特硅酸盐水泥熟料：55％～65％，钢渣：25％～35％，纳米SiO2：2％～5％，纳米CaCO3：2％～3％，改性石膏2％～6％和复合外加剂0.1％～0.5％。本发明以工业固废钢渣为原料，工艺简单、不仅极大程度降低了生产成本，为矿山绿色开采提供了保障，还为工业固体废弃物的综合利用提供了新的途径。将所述膏体充填胶结材料用于制备膏体充填料浆，解决膏体充填材料早期强度低、料浆流动性差以及成本能耗偏高等问题。

摘要： 本发明提供了一种煤矿膏体充填用胶结料，包括以下质量百分含量的组分：活性矿渣40～75％；含铝水泥熟料5～20％；粉煤灰0～15％；石膏5～18％；石灰8～15％；复合改性剂2～5％。在本发明中，所述胶结料的水化反应早期主要产生针状钙矾石，后期主要生成硅酸钙凝胶、铝酸钙等水化产物，从而既减少了凝结时间，还提高了早期强度和后期强度，本发明提供的胶结料水化速度很快，具有很好的早期强度，后期强度稳步增长，可以正常凝结不同泥量不同种类的骨料，在很少用量下产生较高强度。

摘要： 本发明涉及采矿工程技术领域，具体公开一种膏体充填胶结材料及膏体充填料浆。所述膏体充填胶结材料，按质量百分比计，包括以下组分：高阿利特硅酸盐水泥熟料：55％～65％，钢渣：25％～35％，纳米SiO2：2％～5％，纳米CaCO3：2％～3％，改性石膏2％～6％和复合外加剂0.1％～0.5％。本发明以工业固废钢渣为原料，工艺简单、不仅极大程度降低了生产成本，为矿山绿色开采提供了保障，还为工业固体废弃物的综合利用提供了新的途径。将所述膏体充填胶结材料用于制备膏体充填料浆，解决膏体充填材料早期强度低、料浆流动性差以及成本能耗偏高等问题。

摘要： 本发明公开了一种用于井下薄煤层的三柱式膏体充填支护液压支架；以一个两柱掩护式液压支架为主体，通过增设一根后部支护顶梁和一个膏体充填挡板拉移机构形成。后顶梁与主体两柱掩护式液压支架铰接，与两根前立柱构成了稳定的三点支撑，提高了后顶梁的支撑强度，增大了膏体充填的后部空间。伸缩式膏体挡板装置铰接在拉移座后部，并可通过调节千斤顶进行前后调节，为后部充填膏体和充填空间之间形成可靠的安全屏障，连接底座和拉移座拉的拉移千斤顶，既可对膏体充填挡板拉移机构随充填步距的变化进行向前拉移，又可通过膏体挡板在充填时对后部充填膏体给与向后充填的推力。与现有技术相比，具有支架结构简单，构思奇特，体积小相对重量轻的优点。

摘要： 本发明提供一种用于采空区的新型膏体充填材料、浆液和充填体的制备方法，按照质量份数计，充填材料包括如下组分的原料：煤矸石100‑140份、粉煤灰60‑120份、水泥10‑32份、脱硫石膏20‑50份和石粉10‑50份；充填材料组分之间满足如下质量比，煤矸石：粉煤灰：水泥：脱硫石膏：石粉＝12:10:2.4:4:2。膏体充填材料浆液包括如下组分：煤矸石100‑140份、粉煤灰60‑120份、水泥10‑32份、脱硫石膏20‑50份、石粉10‑50份和水。本发明的用于采空区的膏体充填材料，使用工业废弃物代替部分水泥，确定了充填材料的最优配比，原料来源广泛且价格低廉，成本较低。

摘要： 一种膏体充填材料螺旋式连续搅拌装置及膏体材料制备方法，装置至少包括筒体、支架、搅拌装置、输送装置和泵送装置，所述筒体架设在支架上部，所述筒体为U型结构以用于盛装膏体材料并做为膏体材料搅拌、切削和输送的载体，筒体的前端上方连接有混合器，末端下方设置有出料的卸料口，所述搅拌装置设置于筒体上以对膏体材料进行搅拌、切削和输送，所述输送装置设置于筒体的一侧以将所需搅拌的材料输送至筒体上方的混合器，所述泵送装置设置于卸料口的下方以将材料泵入充填钻孔；由此，本发明能够有效解决浆液携砂量少、输送效率低、浆液与砂混合不均匀、材料性能不稳定的问题，在提高携砂量和输送效率的同时提高充填材料的性能。

摘要： 一种用于膏体充填支护一体化液压支架的尾端膏体充填结构，包括顶梁、底座、上连杆、前连杆和后连杆，上连杆、前连杆、后连杆和底座两两铰接构成四杆机构，尾端充填结构设于底座后部，尾端充填结构主视图呈上端具有圆头的锥形、侧视图呈斜坡状，尾端充填结构一端与液压支架的伸缩挡板相接触，另一端位于底座的后端，尾端充填结构从伸缩挡板端向底座后端呈倾斜状，底座中部焊接有两个沿其长度方向的内主筋，底座呈全开裆形式，尾端充填结构由铸造方法制成。本用于膏体充填支护一体化液压支架的尾端膏体充填结构呈向后端倾斜状，上侧面具有圆弧过渡面，当膏体凝固时支架向前移动，移架方便，充填部分形成拱形结构，增强凝固膏体的承压能力。

摘要： 一种用于膏体充填支护一体化液压支架的膏体挡板结构，该充填支护一体化液压支架由前架和后架构成，膏体挡板结构包括伸缩挡板、伸缩挡板千斤顶和套板，套板固于后架底座后部，伸缩挡板千斤顶设于套板内，伸缩挡板套设于套板内，伸缩挡板与套板之间设有沿其长度方向的滑动副，伸缩挡板千斤顶两端分别与套板与伸缩挡板铰接。本实用新型的伸缩挡板通过伸缩千斤顶套设于套板内，伸缩挡板其上端与支架顶部结构接触形成密封，防止充填膏体流入支架前部，在伸缩挡板千斤顶作用下，在升降支架时可以调节伸缩长度，时刻保持一个封闭空间；套板向底座后端倾斜一个角度，减小挡板与膏体之间的作用力，移架时更容易。

摘要： 本实用新型公开了一种膏体充填开采膏体管线输送系统，包括固定安装在箱体上的进料座以及出料管，所述出料管上安装有阀门，所述箱体内转动连接有两个对称设置且对向转动的破碎筒，所述箱体下端固定安装有搅拌电机，所述搅拌电机的输出端固定连接有驱动杆，且驱动杆延伸至箱体内的一端固定安装有搅拌杆，所述箱体的侧壁上固定连接有挤压管，且挤压管内滑动连接有活塞，所述挤压管上安装有与活塞相配合的驱动机构，所述进料座内通过圆杆摆动连接有密封板，且圆杆与驱动机构之间安装有联动机构。优点在于：本实用新型可依次对原料进行破碎、搅拌以及输送操作，无需在不同设备间进行转运操作，降低了能源损耗，且一定程度上可提高工作效率。