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1、我国充填工艺创新成就我国充填工艺创新成就与尚需深化研讨的课题与尚需深化研讨的课题 中国恩菲工程技术中国恩菲工程技术 于润沧于润沧我国充填工艺创新成就我国充填工艺创新成就 我国充填工艺技术起步虽然较晚，但开展迅我国充填工艺技术起步虽然较晚，但开展迅速，从上个世纪速，从上个世纪70年代中期开场不断处于年代中期开场不断处于世界先进程度之列。世界先进程度之列。1964年从瑞典为凤凰山铜矿引进分级尾砂年从瑞典为凤凰山铜矿引进分级尾砂充填未设砂仓技术，为我国掀开了运充填未设砂仓技术，为我国掀开了运用尾砂充填的序幕用尾砂充填的序幕。不久，在凡口铅锌矿实验胜利利用卧式砂仓不久，在凡口铅锌矿实验胜利利用卧式砂仓
2、的分级尾砂胶结充填。的分级尾砂胶结充填。我国充填工艺创新成就我国充填工艺创新成就 20世纪世纪70年代末，在国内先后出现了三年代末，在国内先后出现了三个不同类型的用于分级尾砂胶结充填的个不同类型的用于分级尾砂胶结充填的立式砂仓的工业实验：焦家金矿球型底立式砂仓的工业实验：焦家金矿球型底立式砂仓、南京栖霞铅锌银矿锥型底立立式砂仓、南京栖霞铅锌银矿锥型底立式砂仓、铜绿山铜矿用虹吸方式的立式式砂仓、铜绿山铜矿用虹吸方式的立式砂仓，这些实验都获得了良好的效果，砂仓，这些实验都获得了良好的效果，为胶结充填技术的快速开展奠定了根底。为胶结充填技术的快速开展奠定了根底。我国充填工艺创新成就我国充填工艺创新成
3、就胶结充填工艺根本上是沿着三条轴线开展的：胶结充填工艺根本上是沿着三条轴线开展的：经济要素：胶结充填带来的综合经济效益能经济要素：胶结充填带来的综合经济效益能平衡或超越其消费本钱的添加平衡或超越其消费本钱的添加 料浆浓度要素料浆浓度要素：阅历了水力充填、高浓度充：阅历了水力充填、高浓度充填、膏体充填料浆浓度逐渐提高的开展阶填、膏体充填料浆浓度逐渐提高的开展阶段。料浆浓度对胶结充填质量和胶凝资料段。料浆浓度对胶结充填质量和胶凝资料的节约，也就是降低充填本钱具有头等重的节约，也就是降低充填本钱具有头等重要的意义要的意义 环境要素环境要素：对环境维护日益严厉的要求，成：对环境维护日益严厉的要求，成为
4、拓展胶结充填技术运用范围的重要推进为拓展胶结充填技术运用范围的重要推进力力 我国充填工艺创新成就我国充填工艺创新成就 19731975年金川镍矿按照工业消费所年金川镍矿按照工业消费所用管径在实验室利用棒磨砂进展了长时期用管径在实验室利用棒磨砂进展了长时期的胶结充填料浆环管保送实验，积累了海的胶结充填料浆环管保送实验，积累了海量的实验数据，在此根底上回归出计算程量的实验数据，在此根底上回归出计算程度直管单位长度料浆水力坡度的金川阅历度直管单位长度料浆水力坡度的金川阅历公式，其计算误差远低于国际上流行的杜公式，其计算误差远低于国际上流行的杜兰德公式。兰德公式。我国充填工艺创新成就我国充填工艺创新成
5、就 1975年金川的充填实验进入棒磨砂高浓度料浆实验阶段，提出了“临界流态浓度的概念。超越“临界流态浓度的始为高浓度。高浓度料浆根本不会发生离析，保送时无需思索临界流速，可以在低流速下稳定保送。保送物料的矿物成分、粒级组成、乃至化学成分都影响“临界流态浓度，这对于合理设计充填系统具有重要意义。也是这个时期，国外开场注重充填料浆浓度问题。我国充填工艺创新成就我国充填工艺创新成就 20世纪世纪80年代末，在凡口铅锌矿开发实年代末，在凡口铅锌矿开发实验胜利了全尾砂胶结充填工艺，并于验胜利了全尾砂胶结充填工艺，并于1990年建成了我国第一个全尾砂胶结充年建成了我国第一个全尾砂胶结充填系统，尾砂利用率达
6、填系统，尾砂利用率达90以上。全尾砂以上。全尾砂的利用在胶结充填开展史上具有特殊重要的利用在胶结充填开展史上具有特殊重要的意义的意义，全尾砂的利用加上废料资源化，全尾砂的利用加上废料资源化，为实现无废开采开辟了有效的途径。为实现无废开采开辟了有效的途径。我国充填工艺创新成就我国充填工艺创新成就 1994年，利用氧化铝消费中的废料赤泥开发胜利赤泥胶结充填技术并在湖田铝土矿运用，实现了在特定条件下的无水泥胶结充填。我国充填工艺创新成就我国充填工艺创新成就 上个世纪90年代初，自创英国煤矿沿空留巷巷旁支护的阅历，研制胜利高水速凝固化充填资料，并在一些矿山特别是煤矿实验、运用，在充填领域独树一帜。惟因
7、资料价钱偏高，后期强度有时不够稳定，大量推行运用尚有一定困难，但在某些特定情况下，如下向充填法接顶、部分快速维护等具有独特的作用。我国充填工艺创新成就我国充填工艺创新成就 1994年，实验胜利膏体充填并在金川镍矿建成了第一套膏体充填系统，标志着我国胶结充填技术迈上了一个新的台阶。2019年又在铜绿山铜矿建成了第二套全尾砂膏体充填系统。我国充填工艺创新成就我国充填工艺创新成就u 满足膏体充填要求的全尾砂脱水工艺是一项难度很大的技术，国外开场采用膏体充填时，普通是采用带式过滤机进展全尾砂脱水，金川的膏体充填系统也是采用带式过滤机，带式过滤机占地面积大，而且还需求配套储仓，当运用多套充填系统时占地面
8、积问题尤为突出。u 2019年，在会泽铅锌矿引进了深锥浓缩机，建成了保送管路长达4000米的全尾砂膏体充填系统。该当说这是相领先进的膏体充填系统，只是深锥浓缩机价钱昂贵，推行难度较大。u 冬瓜山铜矿利用传统锥形底立式砂仓，按照控压助流原理对其内部构造进展适当改造，研发胜利底流放砂浓度能满足全尾砂高浓度和膏体充填要求的新型立式砂仓，并且可以边给料边放砂，费用也大为降低，为推行膏体充填做出了重要奉献。尚需深化研讨的课题尚需深化研讨的课题 到目前为止，我国充填工艺的开展主要还是立足于阅历技术，根据阅历法那么。最理想的膏体充填系统该当是可以自流保送的最高浓度并在采场无需脱水的充填系统。建立这样经济效果
9、最优、充填质量最好、消费运转最可靠的充填系统，要求我们超越传统阅历技术，加强对假设干实际性、关键技术性问题的研讨。尚需深化研讨的课题尚需深化研讨的课题1、膏体充填料浆流变性能的研讨以及膏体、膏体充填料浆流变性能的研讨以及膏体充填技术的推行运用充填技术的推行运用 膏体充填料浆流变性能的研讨，对充填系膏体充填料浆流变性能的研讨，对充填系统的优化、充填作业经济效益的提高具统的优化、充填作业经济效益的提高具有极重要的意义。作为非牛顿流体的全有极重要的意义。作为非牛顿流体的全尾矿膏体，特别是在添加不同比例的胶尾矿膏体，特别是在添加不同比例的胶凝资料乃至部分炉渣等骨料时，其流变凝资料乃至部分炉渣等骨料时，
10、其流变性能会有很大差别，而且受诸多不易估性能会有很大差别，而且受诸多不易估量的变量的影响，到目前为止，还缺乏量的变量的影响，到目前为止，还缺乏对这种物料的流变性能的系统研讨。对这种物料的流变性能的系统研讨。此项研讨该当确立一套规范的研讨方法，此项研讨该当确立一套规范的研讨方法，包括膏体屈服应力、塑性黏度、触变性包括膏体屈服应力、塑性黏度、触变性的测定；剪切稀化对管输的影响；选用的测定；剪切稀化对管输的影响；选用或研制适宜的测试仪器安装；用流变参或研制适宜的测试仪器安装；用流变参数计算管输阻力的公式等。以便确定某数计算管输阻力的公式等。以便确定某矿特定物料满足充填强度要求最适宜保矿特定物料满足充
11、填强度要求最适宜保送的流变参数。送的流变参数。尚需深化研讨的课题尚需深化研讨的课题2、对剩余压头的处置、对剩余压头的处置 在深井开采中采用高浓度或膏体充填在深井开采中采用高浓度或膏体充填时，由于充填倍线小，会产生剩余压时，由于充填倍线小，会产生剩余压头问题。剩余压头导致无法满管保送，头问题。剩余压头导致无法满管保送，管壁磨损加剧，管输处于极不稳定的管壁磨损加剧，管输处于极不稳定的形状，甚至出现严重的形状，甚至出现严重的“井喷景象，井喷景象，使充填无法正常进展。对这些景象的使充填无法正常进展。对这些景象的机理需求深化研讨，在充填系统设计机理需求深化研讨，在充填系统设计中如何消除剩余压头的影响，需
12、求从中如何消除剩余压头的影响，需求从技术经济上作深化的讨论。技术经济上作深化的讨论。尚需深化研讨的课题尚需深化研讨的课题3、环管实验的计算机仿真、环管实验的计算机仿真 在充填系统设计中，往往需求依托环在充填系统设计中，往往需求依托环管实验获取不同条件下的管路保送参管实验获取不同条件下的管路保送参数，而这需求破费较长的时间，投入数，而这需求破费较长的时间，投入可观的资金和大量的人力，这对很多可观的资金和大量的人力，这对很多矿山往往是难以实现的，于是设计中矿山往往是难以实现的，于是设计中不得不采用类比的方法来处置，因此不得不采用类比的方法来处置，因此也就很难获得最优的系统设计。北京也就很难获得最优
13、的系统设计。北京科技大学李国政的博士论文对此作了科技大学李国政的博士论文对此作了初步的研讨，但仍有值得提高之处。初步的研讨，但仍有值得提高之处。尚需深化研讨的课题尚需深化研讨的课题4、全尾矿脱水技术和安装的优化、全尾矿脱水技术和安装的优化 高浓度和膏体充填工艺中，全尾矿脱水是高浓度和膏体充填工艺中，全尾矿脱水是一个非常关键的环节，深锥浓缩机的推行一个非常关键的环节，深锥浓缩机的推行运用是一大提高，但还有它的缺陷，仍有运用是一大提高，但还有它的缺陷，仍有待对全尾矿的脱水技术和安装进展优化，待对全尾矿的脱水技术和安装进展优化，以便获得更令人称心的技术成果。此外，以便获得更令人称心的技术成果。此外，
14、过去的膏体充填系统，单系统对应的矿山过去的膏体充填系统，单系统对应的矿山消费才干为消费才干为20003000t/d,如今面对千万如今面对千万吨吨/年级消费规模的膏体充填，无论系统设年级消费规模的膏体充填，无论系统设置还是配套设备研制都是全新的课题。置还是配套设备研制都是全新的课题。尚需深化研讨的课题尚需深化研讨的课题5、降低本钱是充填技术开展的永久主题、降低本钱是充填技术开展的永久主题 在充填本钱中，胶凝资料占很大比重，国在充填本钱中，胶凝资料占很大比重，国内外很多同行在寻觅更廉价的胶凝资料方内外很多同行在寻觅更廉价的胶凝资料方面孜孜追求，在调整回采工艺降低胶凝资面孜孜追求，在调整回采工艺降低
15、胶凝资料耗费方面不断研讨，获得了大量高程度料耗费方面不断研讨，获得了大量高程度的成果，但这种研讨该当说是无尽头的。的成果，但这种研讨该当说是无尽头的。另外还值得留意的是，自从我国开场采用另外还值得留意的是，自从我国开场采用胶结充填技术的以来，我们所用的灰砂比，胶结充填技术的以来，我们所用的灰砂比，普通都比国外高。国内已有不少研讨充填普通都比国外高。国内已有不少研讨充填体性能的文章，但依然短少系统的现场监体性能的文章，但依然短少系统的现场监测资料，对不同条件的分层充填、嗣后充测资料，对不同条件的分层充填、嗣后充填现场的长期系统监测资料，因此谁都很填现场的长期系统监测资料，因此谁都很难有根据地去调
16、整灰砂比，以显著地降低难有根据地去调整灰砂比，以显著地降低充填本钱。也许这方面还有很大的潜力。充填本钱。也许这方面还有很大的潜力。尚需深化研讨的课题尚需深化研讨的课题6、将膏体充填技术推行到尾矿干堆、将膏体充填技术推行到尾矿干堆 从流变学角度膏体充填和尾矿干堆技术有从流变学角度膏体充填和尾矿干堆技术有共同之处，可把这两项技术视为一项综合共同之处，可把这两项技术视为一项综合技术：矿山需求充填时，将尾矿膏体料浆技术：矿山需求充填时，将尾矿膏体料浆送入井下，不需求充填时，将尾矿膏体送送入井下，不需求充填时，将尾矿膏体送往尾矿库。虽然它们要求的浓度有些许差往尾矿库。虽然它们要求的浓度有些许差别，由于尾
17、矿排出必需思索排出速度、滩别，由于尾矿排出必需思索排出速度、滩流坡度和间隔，以及尽量减少脱水。目前流坡度和间隔，以及尽量减少脱水。目前尾矿干堆在国外获得了迅速开展，尤其是尾矿干堆在国外获得了迅速开展，尤其是在干旱缺水的地域。尾矿干堆技术的开展在干旱缺水的地域。尾矿干堆技术的开展反过来也促进膏体充填，大直径深锥浓缩反过来也促进膏体充填，大直径深锥浓缩机开场是为尾矿干堆设计的，将其用于膏机开场是为尾矿干堆设计的，将其用于膏体充填将奠定系统充填才干提高的根底。体充填将奠定系统充填才干提高的根底。随着深井开采的添加和生态环境维护要求的日益严厉，膏体充填技术将备受注重，其研讨和推行运用空间是非常宽广的，希望在同行们的共同努力下，使我国在该项技术领域一直坚持国际先进程度，为我国从矿业大国开展为矿业强国提供一个方面的技术支撑。
于润沧我国充填工艺创新成就与尚需深入ppt课件
