随着矿山开采规模的逐步扩大,采空区带来的安全隐患成为矿山必须解决的问题;同时,矿山尾矿排放量逐年增大,充填站,而尾矿库库容难以满足未来扩大生产的要求,对此,矿山设计采用尾砂对采空区进行充填,并进行充填工艺研究及系统设计,充填采可在解决矿山生产安全及尾砂排放带来的安全环保问题的同时,大化的回收了资源,实现矿山绿色开采。
由于风力充填系统简单,能直接用井下矸石破碎后进行充填,煤矿回填充填双卧轴搅拌机,在适宜的条件下可以采用。机械充填大多用于非煤矿山。由地表或地下采集的干式充填料,用矿车、带式输送机等运至矿块充填天井溜入采场,海南充填,然后用电耙或自行车辆分布充填料。这种充填工艺沉缩率大,生产效率低,应用日益减少。胶结充填胶结充填技术在煤矿中的应用也逐渐增多,胶结材料主要为水泥和粉煤灰。胶结充填体强度大,稳固性好,能更好 地支撑围岩,保证安全回矿柱,防止岩层垮落和移动;改善不稳固和复杂矿体的开采条件,显著降低矿石损失率和贫化率(可降到5%以下);但水泥用量大,采空区充填治理工艺及处置技术,成本高。常用的胶结物是水泥。
充填站使用的主要设备为高浓度搅拌槽和螺旋输送机。高浓度搅拌槽其主要特点是螺旋桨式叶轮直径加大,循环筒直径大于槽体内径的三分之一,循环筒上的开孔数及孔径都有所增加,提高了各孔的循环矿浆量(尾矿混合物)。
充填站方式有好多种,金属充填站方式大体有三类,煤矸石破碎粒径对充填体的影响,原矸充填、似膏体充填以及高水材料充填。不同的充填方式从设计开始,膏体充填站项目总承包,就应该考虑系统构成。原矸充填大多在工作面进行,主要是考虑矸石运输、充填方式等,煤矿充填全套设备,似膏体充填大多从地面施工立孔输料,其他的充填方式有采用泵送的,也有采用风压的。
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