摘要：盛大铁矿由于采用崩落法,井下的空区未做处理,导致地表塌陷,第四系冲洪积层及海积层地层破坏越来越严重,井下涌水量加大,极大影响井下人员和设备的安全,严重破坏生态环境。为了确保井下资源安全开采,必须对井下采场进行充填处理,充填的关键在于充填质量和充填效率,而充填质量和充填效率除取决于充填材料和充填技术参数外,与充填系统的可靠性和先进性密不可分。本文针对盛大铁矿井下开采条件和矿区可使用的充填材料,进行了盛大铁矿C料胶结自流输送充填工艺的研究。本文通过现场调研、室内实验、理论分析、工艺设计等方法对充填材料、充填配比、管网参数、充填系统工艺设计进行了深入的研究,并对充填系统进行了可靠性分析。主要完成了以下工作。1.通过其他矿山充填经验,选择焦家c料水泥作为胶凝材料,并通过C料水泥与普通硅酸盐水泥胶结试验对比,该C料水泥具有与尾砂胶结性能好、胶结强度高等显著优点。为该C料水泥作为胶凝材料在胶结充填方面的应用提供技术基础。2.对盛大铁矿的尾砂进行物理化学性质分析,通过不同配比和不同浓度的充填体的强度试验,得出最优配比。胶结面采用灰砂比1：4的充填料浆充填,其他胶结部位,采用灰砂比1：8-1：10的料浆充填。推荐石灰作为充填接顶的膨胀材料,配比中石灰添加量为C料的10%,质量浓度=72%。通过对推荐配比料浆的流动性试验,测定料浆的塌落度值、沉降量值表明,推荐配比充填料浆具有良好的输送性能,完全满足管道自流输送要求。3.进行了充填输送管网参数的确定,通过理论计算得到充填料浆的临界流速、管道直径和管道输送阻力；理论分析得出料浆自流输送是可行的。并通过料浆的总压力计算得出管道壁厚,确定输送管道的选型。4.进行了盛大铁矿C料胶结自流输送充填系统工艺设计,根据充填能力完成了主要设施设计和主要设备选型,设计了充填制备站总图布置方案和井下管道输送方案。充填系统总投资约为933.64万元。配比1：4的尾砂胶结料浆充填成本144.7元/m3,单位矿石成本41.58元/t；配比1：8的尾砂胶结料浆充填成本94.5元/m3,单位矿石成本27.15元/t。5.进行了C料胶结充填可靠性评价,既有利于充分利用矿山废弃物,减少尾砂堆积,又有利于保护地表建(构)筑物,提高了矿石资源回收率；采用C料胶结充填,节省了充填成本,又能满足充填的要求。因此,C料胶结充填具有很好的环境效益,经济效益和社会效益。