胶结充填
干式充填、水砂充填都属于非胶结充填范畴,由于非胶结充填体无自立能力,难以满足矿工艺高回采率和低贫化率的需要,20世纪60~70年代,中国开始开发和应用胶结充填技术。胶结充填是将胶凝材料(一般为水泥)、骨料、水混合形成浓度较高的浆体,通过钻孔或管道,自流或加压输送到待充填地点进行充填的工艺。矿山充填是一个复杂的系统工程,尾砂胶结充填站,涉及充填材料选择、充填混合料配比优化、充填料浆制备及输送、采场充填工艺、充填***等各个环节。充入采场的水泥砂浆经过一定时间养护后,成为固化体控制地压。在胶结充填中水是输送物料的载体,充入采空区后,除一部分参与水泥水化反应之外,多余的水分通过脱滤水设施渗滤出去,沿巷道水沟流入水仓,通过排水和排泥设施将渗滤出的清水和随清水流失的细泥排出地表。
矸石充填料需要将煤矸石破碎至5mm以下粒径,并需保证均衡的含水率,所以充填系统要有破碎模块和相应的破碎前与破碎后室内堆场。纯粉煤灰充填因粉煤灰悬浮性好搅拌比较容易,高浓度的矸石充填可以采用类似混凝土搅拌的卧式搅拌槽,浓度较低的混合充填一般采用立式搅拌桶。充填站使用及维护优先选择自流输送方式,降低基建投入与管理成本。充填系统的组成单元和功能不同。就应用普遍的水力输送而言,一般包括充填料制备、充填料仓储、料浆制备与计量控制、管路输送等4个模块。
矿山充填站分为:水砂充填、矸石充填和高水充填。
干式充填是将掘进废石等干充填料利用运输设备运至待充填地点进行充填的工艺,矿山充填站,因其效率比较高、生产能力大和劳动强度小,能满足三强(强采、强出、强充)矿生产的需要。近年来,部分煤矿企业积极探索并实施了煤矸石等固体材料充填、膏体材料充填、高水材料充填等多种充填工艺技术,集成创新了较为成熟的充填开采技术和装备,提高了资源回收率,取得了良好的社会和环境效益,具备了一定的推广应用条件。胶结充填是将胶凝材料(一般为水泥)、骨料、水混合形成浓度较高的浆体,通过管道,自流或加压输送到待充填地点进行充填的工艺。充入采场的水泥砂浆经过一定时间养护后,成为固化体控制地压。
矿井充填站的工作方法:
1、胶结充填法:以碎石、河沙、尾砂、戈壁集料为骨料,与水泥等胶凝材料拌合成膏体或浆体用管道泵送,或重力自流的方法,输送到填充区。
2、干式充填:一种用矿车、风力和机械将废石干充填料送到采空区,在采空区加水进行充填。
3、水砂充填:借助于水力通过自流式泵压的方法将河沙、尾砂充入采空区。
充填站对尾矿进行充填是考虑到,由于较多选厂采用浮选工艺,尾矿水中会带入少量黄药和2#油等选矿药剂,若立即直接排放会对周围环境造成影响。尾矿库存水容积较大,矿浆进入尾矿库后,一般都能在库内沉淀2-3天以上。
充填站系统包括:一组尾砂仓,所述的尾砂仓通过管道连通搅拌桶,所述的搅拌桶通过螺旋给料机连通粉煤灰仓,所述的搅拌桶还通过管道连通砂石仓、水泥仓、高位水池和待充空区;所述的砂石仓的漏斗下方连接圆盘给料机,所述的圆盘给料机通过核子秤输送给所述的搅拌桶,所述的核子秤连接中央控制系统。充填站设计时要遵循以下五个基本原则:1、充填料要就近选择原则,要充分利用工业废渣,保护环境,降低成本。
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