充填主要是用水泥作胶凝材料。由于矿山充填不像混凝土生产中那样易于控制集料质量和水灰比,面对尾矿、粉煤灰等废料充填和输送方便、流动性好、泌水量小、接顶效果好、早期强度高等特殊要求下,水泥在胶结充填中遇到了一系列问题。膏体充填技术就是为克服低浓度水泥胶结充填的弊端发展起来的。胶固材料的出现推动了充填技术的极大进步。胶凝材料的水化过程完全不同于硅酸盐水泥,它不存在水泥熟料矿物的水解和水化反应,不生成氢氧化钙和钙矾石等晶体水化物。
其特点有:
(1)充填矿床是典型的后生矿床,因为矿体比围岩形成时间要晚得多;
(2)矿体形状:决定于原来裂隙的形状,多呈脉状,大流量高浓度连续充填工艺的应用,如我国南岭地区的含W石英脉、含Cu石英脉、萤石脉、方解石脉、铅锌矿脉。
(3)接触关系:矿体与围岩接触关系明显,规则,二者界线截然。
(4)矿石组构:具有充填作用的特殊组构,其中有:梳状构造-晶体垂直脉壁生长,又称对带状。晶洞构造:晶簇构造;角砾状构造。
全尾砂充填可解决两个问题:增加充填料来源和免去为细尾砂筑坝堆放。因此,美国、南非、加拿大、德国和中国等对全尾砂充填技术进行了较系统的理论和应用研究。本文按照其发展过程介绍了动电固结工艺、全尾砂井下离心脱水泵送充填工艺、高浓度全尾砂胶结充填管道自流输送工艺和膏体泵送充填工艺矿井充填站选择干式充填采用了以处理废弃物为目的的废石干式充填工艺,将掘进废石干充填料利用运输设备运至待充填地点进行充填的工艺,因其效率低、生产能力小和劳动强度大。
矿山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。
在进行矿井填充站的设计过程中需要遵循哪些原则,来具体了解。
(1)充填料要就近选择,充分利用工业废渣,保护环境,降低成本。
(2)矿井充填站优先选择自流输送方式,降低基建投入与管理成本。
(3)制浆能力与管道流量保持一致,矿山充填系统工艺流程设计,设置必要的人工或自动控制措 施,广东充填,尽可能做到满管输送。
我国地下开山目前的实际情况是采空区灾害发生频繁,矿山充填系统主要构成要素,因事故人数和国外同类相比相对较高,安全生产形势相当严峻,危及到人民群众的生命安全,对生态环境造成了严重破坏,给国家造成了巨大的经济损失,制约了我国矿山企业的可持续发展。当开采完成形成采空区后,在上覆压力和地下水等因素的作用下,该煤柱和开采区两侧的煤层软化,失去强度,导致上覆岩体塌陷、冒落,形成滑坡。地下采空区对工程的危害是显著和累积叠加的,主要体现在二个方面:一是采空区矿柱变形、破坏、顶板大面积冒落、岩移,造成地表沉陷、开裂和塌陷,破坏地面环境和影响露天作业,更为严重的是采空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成的人员和设备破坏;另一方面在矿山开采过程中,采空区围岩受爆震动影响导致岩体裂隙发育,甚至贯通地表或连通老窑积水,发生突水事故,淹没坑道和工作面,造成巨大经济损失。矿体开采后,采场的原始应力状态被破坏,从而致使应力重新分布,时常导致矿柱失稳破坏。这种矿体开采后,当矿体承受的应力超过自身强度时,发生的不连续的发散突变,即矿柱失稳破坏的现象。
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