戈壁砂和全尾砂充填骨料在金川礦山的應(yīng)用研究.pdf

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1、第4期礦產(chǎn)綜合利用NO．42015年8月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesAug．2015戈壁砂和全尾砂充填骨料在金川礦山的應(yīng)用研究楊志強(qiáng)，楊嘯‘，高謙，王永前，陳得信(1．北京科技大學(xué)金屬礦山高效開采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083；2．金川集團(tuán)股份有限公司，甘肅金昌737100)摘要：充填骨料是充填材料的重要組成部分，充填骨料的選擇與應(yīng)用直接影響充填采礦成本和采礦經(jīng)濟(jì)效益。戈壁砂和全尾砂在金川充填采礦中的應(yīng)用，是降低金川充填采礦成本的重要途徑之一。根據(jù)金川礦山充填系統(tǒng)和工藝參數(shù)，采用高濃度料漿和1：4高灰砂比，開展了戈壁砂、全尾砂

2、和棒磨砂的混合料配比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，作為充填骨料戈壁砂與棒磨砂不存在本質(zhì)上差異，可以替代棒磨砂用于金川礦山充填法采礦。全尾砂與棒磨砂混合充填骨料的膠結(jié)充填體強(qiáng)度試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)全尾砂摻量控制在30％以內(nèi)，3d充填體強(qiáng)度高于純棒磨砂充填骨料，同時(shí)7d和28d充填體強(qiáng)度達(dá)到金川礦山充填體設(shè)計(jì)強(qiáng)度。該研究成果應(yīng)用于金川礦山充填采礦生產(chǎn)，為戈壁砂和全尾砂的工業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：充填骨料；戈壁砂；全尾砂；充填采礦法；應(yīng)用研究doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2015．04．015中圖分類號(hào)：TD863文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1000—6532(2015)04一oo57

3、一o6充填料漿是由充填骨料、膠凝材料、水和外加4較優(yōu)。李云武等通過全尾砂一碎石膏體充填骨料劑混合制備而成。充填骨料的粒徑、形狀以及顆粒的試驗(yàn)研究，確定了全尾砂碎石膏體充填料漿的合級(jí)配直接影響充填體強(qiáng)度和料漿的管道輸送特性。理配比和料漿濃度3J。龍秀才等還開展了磷石膏、尾砂、廢石、水淬渣等廢棄物作為充填材料在充填采粘土、紅頁巖等混合骨料配比的試驗(yàn)J。韓斌等進(jìn)礦中的應(yīng)用，是充填采礦的發(fā)展趨勢(shì)和研究課題。行了低強(qiáng)度粗骨料和超細(xì)全尾砂兩種骨料的混合料因此，由不同物化特性和粒級(jí)級(jí)配組成的混合充填漿自流膠結(jié)充填配合比優(yōu)化[5]。楊志強(qiáng)、喬登攀等骨料的膠結(jié)充填體強(qiáng)度研究，是充填采礦技術(shù)亟待人針對(duì)金川礦山

4、充填材料，分別開展了全尾砂與棒研究解決的技術(shù)難題之一。郭利杰等人針對(duì)廢石與磨砂以及全尾砂與廢石混合料的合理配比試尾砂混合的充填骨料，開展了不同配比的充填體強(qiáng)驗(yàn)J。李坦平和趙三銀采用RRB方程中的粒徑度試驗(yàn)。研究表明，廢石一尾砂混合骨料的膠結(jié)充特征值De和均勻系數(shù)n兩個(gè)參數(shù)來研究水泥特性填體強(qiáng)度，隨著廢石含量增加而提高L1j。王曉宇等與顆粒級(jí)配的關(guān)系圳。本文以金川鎳礦為工程背進(jìn)行了廢石一尾砂混合集料高濃度料漿管輸阻力研景，分析不同充填骨料的粒徑級(jí)配，并根據(jù)不同充填究。結(jié)果表明，由于粗粒級(jí)廢石骨料的加入，料漿的骨料的試驗(yàn)結(jié)果，研究戈壁砂與全尾砂對(duì)充填體強(qiáng)流變和輸送特性發(fā)生很大變化J。6．5：3

5、．5和6：度影響以及在金川礦山的應(yīng)用。4兩種配比的試驗(yàn)結(jié)果表明，廢石一全尾砂配比6：收稿日期：2014—08—19基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(51174011)作者簡(jiǎn)介：杜君(1986-)，男，博士研究生?！?8·礦產(chǎn)綜合利用2015年(2)戈壁砂。戈壁砂為露天采出的戈壁集料砂卵1金川充填料物化特性與粒級(jí)級(jí)配石，其物化參數(shù)見喪1和表2，粒級(jí)分布曲線見圖2。1．1金川礦山充填骨料選擇表2棒磨砂、戈壁砂化學(xué)成份測(cè)定／％目前國(guó)內(nèi)外選用的充填骨料主要有尾砂、棒磨Table2Chemicalcompositiondeterminationofrod—mill砂、廢石、河砂和戈壁集料等。膠結(jié)劑主要有普

6、通硅tailingsandGobisand酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥、礦渣水泥和鋼渣水泥Fe2O3CaOMgOA12O3SiO2S1．923．40．878．6974．480．024等。金川礦山根據(jù)礦山所處的特殊地理環(huán)境及采礦方法對(duì)充填體強(qiáng)度要求，選用一3mm棒磨砂、沖積砂(戈壁砂)、選礦尾砂和井下掘進(jìn)廢石(破碎至一3ram)等材料。在大量試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，自流輸送系統(tǒng)采用一3mm棒磨砂及沖積砂(戈壁砂)作為充填面缸骨料；膏體充填系統(tǒng)所用棒磨砂、戈壁砂和選礦尾砂l(fā)Ⅲ作為骨料。兩種充填方式均采用32．5增強(qiáng)復(fù)合水泥，并添加一定比例的早強(qiáng)劑。膏體充填系統(tǒng)另添1l0lOO1000l0000100000

7、加適量的粉煤灰。為了降低輸送阻力，膏體系統(tǒng)中篩分孔耐It．i1還添加一定比例的減水劑。圖1棒磨砂粒級(jí)分布曲線1．2充填料物化特性分析Fig．1Sizedistributioncurvesofrod-milltailings(1)棒磨砂。金川砂石廠3個(gè)棒磨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1OO年產(chǎn)細(xì)砂126萬t，主體工藝是將露天采出的戈壁集80料砂卵石，先經(jīng)破碎篩分制成粒徑小于25mm的粗冰面6o集料，除部分直接送龍首礦做充填材料外，其余經(jīng)棒抽