1、.悅洋銀多金屬礦充填方案設計 長沙礦山研討院PAGE ：.；PAGE 41 目 錄1、悅洋銀多金屬礦概略2、充填的目的及意義3、充填資料實驗室實驗4、充填系統工藝流程5、充填系統參數計算 6、充填站布置、充填管網及充填倍線7、系統建立投資概算8、充填運營本錢9、充填系統所用設備10、充填系統所用儀表11、結論與建議1.、悅洋銀多金屬礦概略悅洋銀多金屬礦位于福建省的武平縣與上杭縣交界處，地理坐標為：東經11619071162500、北緯250705251115，距武平縣城公路里程45km，隸屬武平縣中堡鄉管轄，礦區距上杭縣城公路里程為30km，位于紫金山金銅礦西南約3km。上杭縣至官莊鄉公路從礦

2、區東部經過，交通較為方便。礦區屬丘陵地形，海拔高度普通為250300m，最高為352.2m，最低為汀江河床，高程約180m。北部與東部地勢陡峻，切割較為劇烈，基巖出露較好，其他地域地勢普通較緩，基巖出露較差。礦區內水系屬汀江水系，汀江屬福建省第三大河，流經礦區的北東邊緣，河床寬70170m，年平均流量1860m3/s。區內次級水系不發育，僅有一條流量1.77780l/s的小溪溝。本區屬中亞熱帶季風氣候，極端氣溫-5和39.7，年平均氣溫20，每年36月為雨季、78月偶有臺風暴雨并伴隨洪水發生，10月至次年2月為少雨季節，年平均降雨量1593mm,最大為2177.3mm，最小為1407mm。悅洋

3、銀多金屬礦于2002年10月開場消費，至2021年8月累計出礦約110萬t，礦山現有700t/d的采選消費才干。礦山目前正進展技術改造，以最終實現日產礦石2000t，年產礦石660000t的消費規模。礦區采用豎井、斜井結合開辟系統，東西兩側分別布置主井、風井各一條，井下設有-100m和-160m兩個主運輸中段。全區根據新的工業目的共圈定礦體10個，其中、號礦體為主礦體。礦石資源儲量111b+122b+3331260萬噸，當量Ag金屬量1695.02t，當量銀平均檔次134.5210-6；其中Ag金屬量990.98t，Au金屬量5895.47kg，Cu金屬量29981.21t。銀金屬資源量占礦段

4、銀總資源量的87.62%，金金屬量資源量占礦段金總資源量的82.99%，銅金屬量資源量占礦段銅總資源量的71.48%。礦體埋藏深度300350m。主要礦體賦存標高+20-200m，埋藏較深，根據礦體的賦存條件，只宜用坑下開采。設計采用房柱法嗣后充填、分段空場嗣后充填采礦法及點柱上向分層充填采礦法。房柱法嗣后充填：適用于厚度5m以下礦體，采用逆傾斜偽傾斜推進任務面，在爆堆上鑿巖，炮孔程度布置。爆破后，集中通風、進展平安檢查，去除任務面浮石，用電耙沿偽傾斜面耙礦，采出礦石經過溜井下放至中段運輸巷。分段空場法嗣后充填：適用于厚度5m以上礦體且空區密集地段，該地段分布有約12m高的老采空區，礦石檔次較

5、高；礦塊沿礦體走向布置，礦塊長50m，間柱寬8m，礦房、礦柱各寬15m，礦塊邊境部分適當思索空區邊境調整；該種采礦方法首先在老采空區下一個分段礦體底板布置無底柱出礦構造，采用YGZ90型鑿巖機在分層鑿巖巷道中打扇形中深孔，分層高度10m，炮孔孔徑6872mm，排距2m，最大孔底距3m，每排炮孔810個；裝藥器人工裝藥，導爆管和導爆索起爆，每次爆破35排孔，用鏟斗容量為2m3的鏟運機出礦。礦房采完后采用全尾砂膠結充填，充分養護后回采礦柱。點柱上向分層充填法：適用于厚度5m以上礦體，采場垂直礦體走向布置，礦塊寬50m，長度為本程度礦體總長度，礦塊間留4m寬延續間柱，礦塊回采從最下部開場，分段高10

6、m，每3.3m高作為一個回采分層，礦塊內每50米布置一個放礦溜井、一個濾水井；各分層回采采用淺孔落礦，崩落礦石用2m3鏟運機倒運至采場內溜井，下放至-190m主運輸中段，采場內布置55m礦石點柱支撐頂板；分層回采終了即開場充填作業，充填前加高溜礦井、充填井，各分層首先用低標號全尾砂膠結充填，上部0.8m用高標號全尾砂膠結充填。新選廠設在現銀礦1#、2#尾礦庫東北側。選礦工藝為：原礦由主井卷揚自井下提升至倉頂標高為334m的受礦倉。中細碎車間地面標高314m，細礦倉底標高304m，磨礦廠房地面標高304m，浮選車間地面標高299m；過濾置換車間位于磨浮車間西南方向約120m的山溝平地上，地面標高

7、為302m；精礦濃縮池位于磨浮車間西側，可滿足浮選精礦自流入濃縮池。2、充填的目的和意義 悅洋銀多金屬礦采用充填采礦法具有以下重要意義：能有效消除采空區的平安要挾。悅洋銀多金屬礦自2002年10月消費至2021年8月，累計出礦量約110萬t，空區累計達40萬m3，每月還將新添加空區7800m3。2021年技改工程完成后，消費才干將到達660000t/y，年新產生空區體積24.53萬m3,假設這些空區不進展及時處置，將對礦山消費平安呵斥極大要挾。對這些采空區進展充填那么可消除這一艱苦平安危險源，從而從根本上保證礦山的平安開采。可有效維護礦區地表。該礦為多層緩傾斜中厚礦體重疊產出，采區地表布置有尾

8、礦庫、老選廠等建筑物，并有良田、水塘、水庫等覆蓋，地表不允許陷落。假設繼續采用現有采礦方法，隨著采空區體積的不斷累積，將存在大面積地壓活動的危險，礦床上覆圍巖的冒落必將導致礦區地表塌陷等艱苦事故，從而使礦區地表產生破壞。國內外許多礦山的實踐消費閱歷已充分闡明了這一點。對新老采空區及時進展膠結充填，高質量的充填體可對采空區圍巖進展有效支撐，防止礦床上覆圍巖的冒落，從而使礦區地表得到有效的維護。可充分回收地下礦石資源。目前采用的采礦方法礦石回收率不到30%，大量礦石由于采空區的存在無法進展正常開采。對新老采空區及時進展膠結充填，那么可使這些礦石得以納入正常開采范圍，高質量的充填體還給這些礦石采用正

9、規的采礦方法發明條件，從而可充分回收地下礦石資源。尾砂可得到大量利用，尾礦庫庫容可大幅度降低。根據設計研討所用的采礦方法，年充填體積24.53萬m3，年充填用尾砂總量28.36萬噸，約占總尾砂量的45.2%。大量尾砂充入井下可有效降低尾礦庫庫容，或在尾礦庫庫容一定的條件下，可大大延伸尾礦庫的效力年限。3、充填資料實驗室實驗3.1實驗內容悅洋銀多金屬礦全尾砂經礦方取樣后托運至長沙，為防止細和極細粒級顆粒跑掉，采用蒸發枯燥的方法攤薄晾曬，枯燥后均勻混合，以備實驗運用。為確定充填料漿的合理制備保送參數及為充填系統建立方案提供實驗根據，結合課題研討內容、方式和要求，分析影響充填體物理力學性能的各種要素

10、，于實驗室進展了一系列的實驗，內容為：全尾砂激光粒度測定，全尾砂化學成份測定，全尾砂比重、容重、孔隙率、自然安息角測定，料漿沉降容重和沉降濃度測定，水泥全尾砂配比強度實驗，全尾砂料漿坍落度測定等。3.2尾砂粒度測定采用CILAS1064型激光粒度分析儀測定全尾砂粒級分布。測試方法為將晾干的全尾砂從試樣中多點采樣，放入激光粒度分析儀中的樣品攪拌槽內，激活微機用戶界面，啟動設備，檢測系統自動加水攪拌制成一定濃度的砂漿，采用超聲分散，用泵將砂漿送入激光粒度分析儀的測試室，利用激光衍射原理進展測試，再由計算機進展數據處置，最后輸出測試結果。測試結果見附錄，其中“x為全尾砂粒徑(單位為m)，Q3為全尾砂

11、累計百分含量，q3為粒徑分布頻度。為直觀起見，數據經過進一步處置后得到表1和圖1，尾砂中-75m顆粒含量為63.29%，-20m的極細顆粒含量為35.04%，圖1中粒徑曲線較為峻峭，尾砂粒徑級配較好。表1 全尾砂粒級組成粒徑m-5-10-20-50-75-100-150-180+180累計%17.0325.6835.0453.5663.2971.0481.4586.13100尾砂分布粒徑如下：d10= 2.70md50=42.43md60=65.99md90=209.07md平均=76.86m圖1 尾砂粒級分布曲線圖3.3尾砂根本物理參數測定尾砂的比重：采用容量瓶法測定。即在規范容量瓶中，首先

12、稱取瓶重，再加水至規范刻度線，稱取瓶和水的總重，然后倒出一部分水，稱取一定量的干尾砂，參與到裝有部分水的容量瓶中，搖勻后加水至規范刻度，浸泡二十四小時，由于有少量水份蒸發而導致液面下降，所以需再次加水至規范刻度，然后稱取其分量，經過計算得到室溫下尾砂的比重。尾砂的容重：尾砂的松散容重：采用定容稱重法測定。即在規范漏斗中裝入尾砂，下方放置一規范升桶，料自在下落、防止振動、桶滿后刮平后稱重，數次測定后計算得到尾砂松散容重。尾砂的密實容重：采用定容稱重法測定。即在規范漏斗中裝入尾砂，下方放置一規范升桶，料自在下落、不斷振動壓實、桶滿后刮平后稱重，數次測定后計算得到尾砂密實容重。尾砂的自然安息角：松散

13、尾砂自然堆積形狀時測定其自然坡面與程度面之間的夾角即得到尾砂的自然安息角。尾砂比重、容重、孔隙率、自然安息角測定結果列于表2。表2 比重、容重、孔隙率、自然安息角尾砂種類比重松散容重t/m3實容重t/m3孔隙率自然安息角()全尾砂2.6730.9681.61339.66423.4尾砂化學成分測定充填資料中的各種化學成分及其含量對充填體物理性能具有一定的影響和作用，尾砂中對充填體強度影響作用較大的主要化學成分有CaO、MgO、Al2O3、SiO2、S、Au、Ag、Cu。采用化學分析方法測定悅洋銀多金屬礦尾砂化學成分，測定結果如表3所示。表3 尾砂化學成分測定表化學成分AuAgCuCaOMgOAl

14、2O3SiO2S含量%0.36g/t36.66g/t0.0110.410.237.4682.490.213.5尾砂沉降性能測定尾砂的沉降性能對充填體的物理性質具有較大影響，它決議著充填體的沉降特性。充填料漿普通在最初階段經常處于飽和形狀，在脫水的過程中，由于毛細壓力和固體顆粒自重的作用，充填料漿體積減小，此過程就是充填料漿的自然沉降過程。起始濃度為40%的全尾砂漿沉降實驗結果見表4、表5、表6，數據處置后得到沉降曲線如圖2、圖3、圖4、圖5，從而可以更加直觀地看出清水凈增量、清水總量、料漿量、清水和料漿總量、沉降后料漿濃度、沉降后料漿容重各參數的變化過程及規律。表4 悅洋銀多金屬礦全尾砂沉降實

15、驗記錄表2021年 3月 31日 14:55 pm 試樣號 1# 時間(分鐘)清水凈增量(ml)清水總量(ml)料漿量(ml)總量(ml)沉降后料漿濃度(%)沉降后料漿容重(g/cm3)0(開場)00966966401.29410323291895041.051.32720286089095042.021.33730339385795043.221.35402211583595044.051.359501112682394944.481.366603416078994945.871.381907823871194949.411.4231206430264794952.741.465180783

16、8056994957.471.5292401839854994758.691.5523602542352494760.461.5787205347647094664.61.64724小時448046694664.941.652表5 悅洋銀多金屬礦全尾砂沉降實驗記錄表2021年 3月 31日 14:57 pm 試樣號 2# 時間(分鐘)清水凈增量(ml)清水總量(ml)料漿量(ml)總量(ml)沉降后料漿濃度(%)沉降后料漿容重(g/cm3)0(開場)00969969401.2910343492696041.121.31320195390796041.771.3230379087096043.1

17、1.333402111184996043.91.34250912083995944.251.347603815880195945.791.363905521374695948.221.391206627968095951.491.4281807034961095955.491.4772401336259695856.311.4936026388570958581.5127205544351595861.961.56724小時3547848095864.771.608表6 悅洋銀多金屬礦全尾砂沉降實驗記錄表2021年 3月 31日 14:59 pm 試樣號 3# 時間(分鐘)清水凈增量(ml)清

18、水總量(ml)料漿量(ml)總量(ml)沉降后料漿濃度(%)沉降后料漿容重(g/cm3)0(開場)00965965401.29510262692495040.851.32520184490695041.461.33130287287895042.441.34240189085994943.11.355099985094943.441.3546040810949451.372903016978094946.251.3861204921873194948.451.41218010432262794953.881.482402434660194755.311.5043602236857994756.

19、691.5237207644450394762.031.60224小時1746148694763.371.623圖2 1#試樣沉降曲線圖3 2#試樣沉降曲線圖4 3#試樣沉降曲線圖5 全尾砂試樣沉降濃度曲線和容重曲線3.6尾砂坍落度性能測定充填料漿必需具備良好的和易性，以保證獲得良好的保送效果。測定坍落度主要是為了掌握充填料漿流動性、并輔以直觀閱歷評定粘聚性和保水性。流動性是指充填料漿在本身自重或泵壓作用下能產生流動，并能均勻穩定地堅持某種流動形狀的性能。粘聚性是指料漿在充填過程中各組成資料之間有一定粘聚力，不致產生明顯的分層和離析景象。保水性是指充填料漿在保送管道中流動時，具有一定的保水才干

20、，不致產生嚴重的泌水景象。充填料漿坍落度測定方法是：將充填料漿拌合物分幾次(普通是三次)用小鏟均勻地裝入坍落度筒內坍落度桶內部尺寸為：頂部直徑10cm，底部直徑20cm，高度30cm，每次插搗數次，待頂層插搗完后，刮去多余的料漿并用抹刀抹平，雙手均勻用力將筒撥起。從開場裝料到拔起坍落度筒的整個過程應不延續地進展，并應在較短時間(普通是150s)內完成，其中拔起坍落度筒的時間在510s內完成。充填料漿由于自重將會產生坍落景象，由坍落度筒頂到坍落的料漿頂部的間隔 單位：cm或mm就叫坍落度，作為流動性目的。坍落度愈大表示拌合物的流動性愈大，但同時還要綜合察看料漿的粘聚性、保水性的情況。全尾砂坍落度

21、實驗結果見表7及曲線圖6。從實驗曲線圖6可以看到，隨著料漿不斷地被稀釋，料漿坍落度不斷增大。表7 全尾砂坍落度實驗結果分量濃度(%)漿料用料量漿料坍落度(cm)全尾砂(Kg)水(Kg)8010.002.500 47810.002.8219.57610.003.158 13.57410.003.514197210.003.889 227010.004.286 246810.004.706 25.76610.005.152 26.56410.005.625 27.36210.006.129 286010.006.66728.5(攤開)5810.007.241太稀圖6 坍落度測定曲線圖3.7水泥全尾

22、砂強度配比實驗利用悅洋銀多金屬礦充填用的全尾砂和長沙坪塘水泥廠消費的P.C 32.5級復合硅酸鹽水泥及長沙市自來水，根據影響充填體強度的主要要素、坍落度實驗察看到的料漿流動情況，設計灰砂比1:4、1:6、1:8、1:12、1:15五組，料漿濃度分別為62.5%、65%、67.5%、70%四組，合計20組不同資料配比實驗，每組實驗進展3天、7天、28天和60天四個齡期的強度測試，每個齡期澆注3個試塊，合計240個試塊。由于尾砂為細顆粒骨料，根據尾砂粒徑，采用7.077.077.07cm3的金屬模澆注，終凝后拆模，將試塊悄然放入養護池進展保濕養護，室溫堅持在20C左右，整過過程嚴厲按實驗操作規程進

23、展實驗。充填資料配比單軸抗壓強度結果見表8。齡期與充填體根本力學性質的關系、灰砂比對充填體根本力學性質的影響、充填料漿濃度對充填體根本力學性質的影響變化規律如圖7、圖8、圖9所示，從圖中可以直觀地看出隨著齡期增長強度增大，隨著水泥添加量的增大強度添加，隨著料漿濃度的提高強度增大。水泥添加量較少時，濃度對強度影響明顯減小。表8 悅洋銀多金屬礦充填資料配比結果匯總表全尾砂水泥序號充填資料灰砂比試塊編號分量濃度%試塊容重g/cm3試塊各齡期強度MPa3天7天28天60天1P.C32.5級硅酸鹽水泥、全尾砂1:4327-1701.8580.3520.7802.9003.022同上327-267.51.

24、7740.2540.6472.2672.6463同上327-3651.7510.1890.5071.9672.234同上327-462.51.7200.1570.4721.6371.845同上1:6327-5701.8110.1830.5071.6071.646同上327-667.51.7830.1310.3881.3731.387同上327-7651.7510.0940.3171.0471.1678同上327-862.51.7120.0790.2650.8830.929同上1:8329-9701.8010.1040.3101.0401.10710同上329-1067.51.7690.0840

25、.2770.8500.9111同上329-11651.7430.0650.2450.6870.80112同上329-1262.51.7210.0350.2100.5600.65713同上1:12329-13701.8270.0470.2180.5730.65314同上329-1467.51.7720.0450.1730.4370.4615同上329-15651.7400.0350.1530.4030.40716同上329-1662.51.7040.0280.1490.3530.34717同上1:15331-17701.8020.0390.0980.3870.44518同上331-1867.51

26、.7450.0290.0710.3070.31519同上331-19651.7170.0220.0560.2430.25320同上331-2062.51.6680.0200.0460.1770.192經過上表可以計算出各濃度不同配比時充填體組成資料的耗費量，如下表9所示，充填料漿容重測定見表10。表9 不同配比時充填體組成資料耗費量灰砂比分量濃度%試塊容重g/cm3試塊容重kg/m3水泥尾砂1:4701.858278.71114.867.51.774266.11064.4651.751262.71050.662.51.72025810321:6701.8111941164.267.51.783

27、1911146.2651.751187.61125.662.51.712183.41100.61:8701.801150.11200.767.51.769147.41179.3651.743145.3116262.51.721143.41147.31:12701.827105.41264.867.51.772102.21226.8651.740100.41204.662.51.70498.31179.71:15701.80284.5126767.51.74581.81227651.71780.5120762.51.66878.81181.3注：試塊含水率按25%計算表10 悅洋銀多金屬礦充填料

28、漿容重測定表全尾砂水泥灰砂比濃度(%)實驗編號單位總量全尾砂水泥水漿容重g/cm31:470.01Kg1.20.6720.1680.361.82467.52Kg1.20.6480.1620.391.80765.03Kg1.20.6240.1560.421.71262.54Kg1.20.60.150.451.7021:670.05Kg1.20.720.120.361.82167.56Kg1.20.6940.1160.391.79165.07Kg1.20.6690.1110.421.70862.58Kg1.20.6430.1070.451.6931:870.09Kg1.20.7470.0930.3

29、61.81367.510Kg1.20.720.090.391.78765.011Kg1.20.6930.0870.421.70662.512Kg1.20.6670.0830.451.6531:1270.013Kg1.20.7750.0650.361.80167.514Kg1.20.7480.0620.391.78765.015Kg1.20.720.060.421.70462.516Kg1.20.6920.0580.451.6211:1570.017Kg1.20.7880.0530.361.75367.518Kg1.20.7590.0510.391.77165.019Kg1.20.7310.04

30、90.421.69162.520Kg1.20.7030.0470.451.609養護齡期與充填體根本力學性質的關系見圖8。 圖7 養護齡期與充填體根本力學性質的關系灰砂比(或干料中水泥含量)對充填體根本力學性質的影響見圖9。圖8 灰砂比對充填體根本力學性質的影響充填料漿分量濃度對充填體根本力學性質的影響見圖10。圖9 充填料漿分量濃度對充填體根本力學性質的影響3.8 實驗室實驗數據結果分析充填資料的比重、容重、粒級組成和孔隙率，對充填料漿保送、充填質量和充填才干都有直接的影響。充填料的容重和孔隙率是隨著充填料的緊縮程度不同而發生變化，孔隙率越大，緊縮系數也越大，而物料強度那么越小。自然堆積的充

31、填料，其松散容重最小，孔隙率最大；充入采空區構成充填體后，隨著水的排出和時間的延伸，并在自重的作用下，充填體逐漸沉縮，孔隙率相應減小，而容重增大。根據以上實驗室實驗結果可對悅洋銀多金屬礦充填資料及料漿制備保送參數得出以下認識：1悅洋銀多金屬礦全尾砂比重為2.673，松散和密實容重分別為0.968 t/m3、1.613 t/m3，從而可以計算得出孔隙率為39.66。根據全尾砂自然堆積形狀，數次測定安息角，求得平均值為42。2悅洋銀多金屬礦全尾砂平均粒經d平均=76.86m，其中-75m顆粒含量為63.29%，-20m細顆粒含量為35.04%， d10=2.70m、d50=42.43m、d90=2

32、09.07m、d60=65.99m。對于級配良好的充填料，其理想形狀應該是孔隙率最小，密實性最大，為此，對全尾砂進展了粒徑分析，分析資料闡明悅洋銀多金屬礦全尾砂粒徑較細，d60d10=24.32，大于塔博方程式的理想值d60d1o=45(式中：d6o和d10分別為有60、10顆粒可以經過的篩孔直徑)。3悅洋銀多金屬礦全尾砂沉降實驗時前2545分鐘尾砂漿極其混濁、難以察看清楚沉降砂漿與沉降水的界面，但隨著時間的推移，漿與水界面逐漸明晰，24小時最大沉降濃度為63.3764.94，平均為64.16%；24小時最大沉降容重為1.6081.652g/cm3，平均為1.63 g/cm3。經過沉降實驗曲線

33、可以直觀看出尾砂沉降速度較慢，沉降過程中料漿總量變化不大，泌出的清水量不斷添加，料漿量隨著沉降而不斷減少，清水凈增量先增大后減小，通常須1215小時才干到達最大沉降濃度和最大沉降容重。4與其他金屬礦山比較，悅洋銀多金屬礦全尾砂中的鈣、鎂氧化物(CaO、MgO)含量較少，SiO2含量較多。對比其他礦山充填試塊強度后發現，悅洋銀礦充填體強度在同等可比條件下早期強度相對較低，但其后期強度提高幅度較大。用水泥作膠結資料的充填體來說，在骨料中含有的黃鐵礦類礦物，經空氣和水的作用能生成硫酸根離子，侵蝕水泥而產生難溶的硫酸鹽類晶體，使其體積膨脹，引起充填體破壞甚至崩解，而悅洋銀礦全尾砂因含硫量很少，受含硫礦

34、物的負面影響也較小，這對其充填體性能是有利的。5全尾砂料漿坍落度實驗闡明，當濃度為8076%時，其坍落度為4.013.5cm，料漿流動性能差，無法實現自流保送。當濃度為7470%時，其坍落度為19.024.0cm，料漿具有一定的流動性，但難于實現自流保送。而當料漿濃度降低至68%64%時，坍落度為25.727.3cm，料漿流動性明顯改善，可實現料漿的自流保送。當濃度降低至62%及以下時，坍落度到達28.5cm以上，料漿保水性能降低，泌水量將顯著添加。為了即能實現充填料漿的順利保送，同時將泌水量降至最低，將充填料漿制備保送濃度確定為64%68%，相應的坍落度約為27.325.7cm。6由悅洋銀多

35、金屬礦充填資料配比結果匯總表可以看出，影響充填體強度的主要要素是灰砂比水泥添加量、料漿分量濃度、試塊養護齡期。當濃度一定時，水泥添加量越多，試塊凝結速度越快，各齡期試塊的強度越大，齡期從3天、7天、到28、60天時，各組配比試塊強度增幅很大。例如，對于分量濃度為62.5%的3天試塊，灰砂比1:4、1:6、1:8、1:12的試塊強度分別為1:6、1:8、1:12、1:15的1.987、2.257、1.25、1.4倍；對于分量濃度為65%的7天試塊，灰砂比1:4、1:6、1:8、1:12的試塊強度分別為1:6、1:8、1:12、1:15的1.599、1.294、1.601、2.732倍；對于分量濃

36、度為70%的28天試塊，灰砂比1:4、1:6、1:8、1:12的試塊強度分別為1:6、1:8、1:12、1:15的1.805、1.545、1.815、1.481倍。當水泥添加量一定時，隨著濃度的增大，試塊各齡期的強度也逐漸增大，例如，灰砂比為1:4的7天試塊，濃度為70、67.5、65%的試塊強度分別較67.5、65、62.5%增長了20.56%、27.61%、26.12%；灰砂比為1:8的3天試塊，濃度為70、67.5、65%的試塊強度分別較67.5、65、62.5%增長了23.81%、29.23%、85.71%；灰砂比為1:15的28天試塊，濃度為70、67.5、65%的試塊強度分別較67

37、.5、65、62.5%增長了26.06%、26.34%、37.29%。當水泥添加量和分量濃度一定時，隨著養護齡期的增大，試塊強度大幅提高，例如，灰砂比為1:4的70%濃度試塊，齡期為28、7天的試塊強度分別較7、3天增長了2.12 MPa、0.428MPa，即分別增長了3.718、2.216倍或271.79%、121.59%；灰砂比為1:8的67.5%濃度試塊，齡期為28、7天的試塊強度分別較7、3天增長了0.573 MPa、0.193MPa，即分別增長了2.951、3.298倍或206.86%、229.76%；灰砂比為1:15的62.5%濃度試塊，齡期為28、7天的試塊強度分別較7、3天增長

38、了0.131MPa、0.026MPa，即分別增長了3.847、2.3倍或284.78%、130%。從實驗結果可以看出，試塊養護28天之前，其強度增長較快，而28天之后，強度增長相對緩慢，普通試塊60天強度較28天強度增長5%15%，試塊60天那么根本到達了最終強度。7值得留意的是，悅洋銀多金屬礦水泥尾砂充填料漿固結硬化較為緩慢，從實驗看到試塊制造完成后需求經過較長的時間才可以抹面，一切試塊制造好后48小時后才可以拆模，試塊雖然整體性較好，但可以明顯覺得到其硬度較低。其中1:4、1:6、1:8各濃度試塊48小時可以拆模，1:12各濃度試塊72小時可以拆模，而1:15各濃度試塊72小時以后還難以拆

39、模。由此可以闡明悅洋銀多金屬礦尾砂具有其特殊性，由于其尾砂粒徑較細，致使其固結硬化較緩慢，因此其早期強度也較低。3.9 實驗室實驗結論及充填料漿制備保送參數確實定經過充填資料實驗室實驗證明悅洋銀多金屬礦全尾砂粒徑較細，沉降速度較慢，通常須經過較長的時間才可以到達最大沉降濃度和沉降容重。水泥全尾砂試塊凝結硬化較為緩慢，但3天后強度增長較快，28天強度較為正常，可以作為充填料而實現構造流體膠結充填。經過實驗可確定充填料漿制備保送參數如下：充填料漿濃度 6468%充填料漿流量 80100m3/h充填灰砂比 1：4采場底部及接頂充填 28天強度2.267MPa充填灰砂比 1：8采場中部充填 28天強度

40、0.850MPa = 5 * GB3 充填灰砂比 1：12采場中部充填 28天強度0.437MPa4、充填系統設計方案及工藝流程充填系統主要由全尾砂儲存供料線、水泥儲存供料線、調濃水供應線、充填料漿制備與保送、自動控制系統等組成。4.1 全尾砂儲存供料線充填系統工藝流程如圖10。新建2000t/d選礦廠全尾礦漿經過濃密機濃密后，其底流由渣漿泵加壓經過輸砂管保送至充填站的立式全尾砂存儲倉中。充填系統設置兩個立式尾砂倉，砂倉直徑10m，直筒體高度10m，錐底角度30，總高22m，砂倉容積850m3，兩個砂倉交替運用，以充分發揚系統消費才干。為了加快砂倉中全尾砂沉降，在尾砂管出料口設置進砂緩沖安裝。

41、在進砂過程中，同時經過倉頂溢流口進展溢流。砂倉中全尾砂加滿后，即可隨其自然沉降以到達最大沉降濃度。充填前翻開排水設備，以排除全尾砂料面以上的廓清水。溢流水及廓清水均自流保送至新尾礦庫中，含有一定細粒級尾砂的溢流水經尾礦庫廓清后，經過回水泵排送至選礦廠反復運用。廓清水排完后，即可翻開壓氣造漿噴嘴以對砂倉中全尾砂進展壓氣造漿。待砂倉中全尾砂造漿均勻后，那么翻開放砂閥經過放砂管向攪拌機供應全尾砂漿。其放砂量由放砂管上電磁流量計進展檢測，放砂流量由電動夾管閥進展調理。4.2 水泥儲存給料線可選用普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥作為膠結劑。散裝水泥由散裝水泥缶車運至充填站后，經過吹灰管吹卸入散裝水泥倉中。為了防

42、止各種雜物進入水泥倉，吹灰管上設置有過濾安裝。散裝水泥倉直徑5.0m，總高約21m，有效容積200m3，可儲存水泥260t，以滿足充填系統延續運轉要求。水泥倉頂設置人行檢查孔、雷達料位計及透氣式收塵器。水泥倉底部設置有螺旋閘門及雙管螺旋給料機。充填時翻開螺旋閘門，啟動雙管螺旋給料機即可向攪拌機定量供應水泥。水泥給料量由螺旋電子秤檢測。雙管螺旋電機采用變頻調速，改動螺旋轉速即可改動水泥給料量，以滿足不同灰砂比及消費才干的要求。4.3 調濃水供應線充填站設置一條供水管道，由高位水池供應壓力水，以供沖洗設備、疏通管道及調理充填料漿濃度。當充填料漿濃度過高時，即可由調濃水供水線調理濃度。調濃水流量經電

43、磁流量計檢測，調濃水量由電動調理閥進展調理。4.4 充填料漿制備與保送全尾砂漿、水泥及適量調濃水經各自的供料線進入進料斗后供應攪拌機。攪拌機選用雙臥軸攪拌機+高速活化攪拌機兩段延續攪拌。兩段攪拌機用銜接斗進展銜接。充填料經兩段延續攪拌均勻后制備成濃度適中、流動性良好的充填料漿，而后進入丈量管。丈量管上安裝有電磁流量計及射線濃度計以檢測充填料漿流量和濃度。充填料漿最終進入充填料下料斗，并經過充填鉆孔及井下充填管網自流保送至井下采場空區進展充填。為了防止大塊進入充填鉆孔并便于沖洗管道，下料斗設置有格篩及沖洗水閥。4.5 系統自動控制見圖11、圖12為了保證充填料漿制備濃度、流量及配比的準確及穩定，

44、實現料漿的順利保送，充填站設立較完善的自控系統，以對充填系統各運轉參數進展檢測和調理，系統檢測的參數有：全尾砂放砂流量：電磁流量計檢測，就地及控制室數字顯示。水泥給料量：螺旋電子秤檢測、控制室瞬時流量及累計給料量數字顯示。調濃水量：電磁流量計檢測，操作室數字顯示。充填料漿流量：電磁流量計檢測，控制室數字顯示。充填料漿濃度：射線濃度計檢測，控制室數字顯示。水泥倉料位：雷達料位計檢測，控制室數字顯示。系統調理的參數有：全尾砂放砂流量：電動夾管閥調理，控制室手動操作或自動調理。水泥給料量：變頻調速器調理，控制室手動操作或自動調理。調濃水量：電動調理閥調理，控制室手動操作。上述系統運轉參數還可由電子計

45、算機進展數據采集、存貯、模擬顯示、制表、打印，以便于對充填系統運轉情況進展監控和管理。為了對充填系統運轉情況進展實時監控，設置5個攝像頭帶云臺及彩屏顯示器，分別監視兩個立式砂倉、+5.5m平臺、鉆孔下料斗及廠房大門，同時設置大容量硬盤計算機。4.6 系統運轉參數充填料漿制備保送才干 80100m3/h充填料漿濃度 6468%系統延續穩定運轉時間 1012h系一致次最大充填量 600800m3灰砂比 14115可調充填體強度滿足采礦作業要求。5、充填系統參數計算 5.1 充填料漿用量年需充填體積 Q年礦石產量，Q=660000噸礦石體重，=2.69t/m3Z采充比，取Z=1。代入上式 得Va=2

46、45353m3=24.53萬m3日需充填料漿體積T年任務日數，T=330天k1沉縮比，取k1=1.1k2流失系數，取k2=1.05代入上式得，Q=743.5m3/d按充填系統制備保送才干80m3/h，一次延續最大充填料漿制備量800m3計算，設立1套充填系統即可滿足礦山消費才干要求，這時系統每日平均純運轉時間為：t=743.5/80=9.29h設置1套充填系統，當礦石消費才干為66萬t/a時，系統平均日運轉9.29h即可滿足消費才干要求。當要兼顧充填以往累計的42萬m3老空區時，系統日平均運轉時間須作相應的延伸。設計采用的充填系統建立方案，無論是一次最大充填量還是充填系統制備保送才干，均可滿足

47、礦山66萬t/a消費才干要求。6、充填站布置、充填管網及充填倍線 根據悅洋銀多金屬礦地表工業場地布置及礦體賦存情況，將充填站布置于66線、現有選礦廠西側如圖13，充填站占地面積22.550m，站內布置有兩個立式砂倉、一個水泥倉、兩個充填鉆孔、兩臺20立方空壓機、一套攪拌設備及相配套的配電儀表室等如圖1416。充填站布置兩個充填鉆孔，其間距為3m，自地表+280.2m程度施工至-60m程度。鉆孔荒孔直徑168mm，內套14615mm 16Mn鋼管，套管與鉆孔之間的環狀空隙用42.5級水泥漿填塞如圖17。鉆孔坐標分別為：鉆孔1 X=2785407.301 Y=435904.513鉆孔2 X=278

48、5406.988 Y=435907.497各中段主運輸巷可采用1338mm鋼管作為保送管，而進入采區巷道等需經常挪動或改換的地點那么可選用內徑為110mm的鋼編高強復合管，進入采場后那么可采用內徑為100mm的普通塑料管。由悅洋銀多金屬礦礦體賦存情況可知，礦體南北走向長達近2000m，所以充填倍線隨不同開采部位而變化較大，前期開采范圍內-60m及-100m中段管道布置參數如表11(最大充填倍線)。表11 前期開采范圍內各中段管道布置參數中段標高-60m-100m垂直高度m340.2380.2程度管道長度m670至79線785.7其中-60m中段至4#天井360.7m，-100m中段425m管道

49、總長m1010.21165.9充填倍線2.973.07由表11可見，前期開采范圍內-60m、-100m中段最大充填倍線為3左右，根據國內外全尾砂充填料漿保送性能實驗及消費實踐閱歷，當充填料漿濃度為6468%、坍落度為27.325.7cm、管道內料漿流速為23m/s時，可順利地實現自流保送。7、系統建立投資概算 在不計征地及外圍根底設備建立的條件下，充填系統建立投資概算為996萬元。按建立設備構成如表12。表12 充填系統建立投資概算設備稱號規格數量單價萬元總價萬元闡明立式尾砂倉1010m2個150300鋼筋混凝土根底、倉體鋼板焊制容積850m3散裝水泥倉510m1個4040鋼制、容積260t攪

50、拌機1套3636雙軸攪拌機+高速活化攪拌機根底工程55尾砂倉水泥倉筏板式根底雙管螺旋給料機LE25025001臺55自動控制系統1套5050包括一次、二次儀表及儀表柜等空壓機站60包括空壓機、儲氣罐及管道等鉆孔及充填管道2套120包括2個套管鉆孔共680m及井下管道非規范加工件1套4040包括噴嘴、銜接件等供電及照明等50包括變壓器等地面其它配套設備40供水、回水泵站，進砂管道、風管、水管、避雷、供暖等廠房及道路工程150其它不可預見費50合計萬元9968、充填運營本錢 灰砂比為1:4、1:8、1:12時，其充填運營本錢不包括井下充填擋墻等見表13、14、15。表13 灰砂比為14時，每m3充

51、填運營本錢本錢構成單耗單價本錢元闡明一、資料1、水泥0.266t/m3300元/t79.82、其它4.0包括油料、備品配件等二、動力1、電4.5度/m30.502.25包括空壓機及系統運轉設備2、水0.3三、工資及附加3.0地面勞動定員12人合計89.35表14 灰砂比為18時，每m3充填運營本錢本錢構成單耗單價本錢元闡明一、資料1、水泥0.147t/m3300元/t44.12、其它4.0包括油料、備品配件等二、動力1、電4.5度/m30.502.25包括空壓機及系統運轉設備2、水0.3三、工資及附加3.0合計53.65表15 灰砂比為112時，每m3充填運營本錢本錢構成單耗單價本錢元闡明一、

52、資料1、水泥0.102t/m3300元/t30.62、其它4.0包括油料、備品配件等二、動力1、電4.5度/m30.502.25包括空壓機及系統運轉設備2、水0.3三、工資及附加3.0合計40.15按設計采用的各充填采礦法，其不同充填部位采用不同的灰砂比，綜合各采礦方法對充填質量的要求，灰砂比1:4、1:8、1:12各占比例均為三分之一，灰砂比1:4用于頂底柱上下方、分層充填的澆面等部位，灰砂比1:8用于步驟采場中間部位、分層充填的非澆面部位，灰砂比1:12用于步驟采場中間部位、分層充填的非澆面部位及礦體邊緣及孤立采空區等非重要部位，那么全礦綜合充填本錢61.05元/m3，每t礦石分攤充填本錢22.7元如表16，年充填總本錢1497.9萬元，年充填用尾砂總量28.36萬噸，年用水泥總量4.21萬噸。表16 每m3充填體綜合運營本錢灰砂比1418112運營本錢元/ m389.3553.6540.15充填比例%33.33333.33333.333加權平均充填本錢元/m361.05折合每t礦石分攤本錢元22.709、充填系統所用設備 如表17表17 充填站設備表序號設備稱號型號數量臺技術參數電機型號電機功率kw設備分量kg/臺外型尺寸mm消費廠家備注1雙軸攪拌機SJO 3.001臺消費才干6080，最大100m3/h攪拌葉片轉速46rpmY225M44578504736232