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摘要:近年来,随着矿山开采力度的不断加大,采空区的数量和处理的难度也在不断加大,为避免发生地质灾害事故,实现可持续的发展,就必须切实注重尾砂胶结充填工作的开展。本文正是基于这一视角,从尾砂胶结充填的必要性入手,对常见的尾砂胶结充填技术在采空区处理中的应用要点进行了分析。以更好地实现采空区的处理成效提升的同时实现废料的再次利用,切实促进可持续理念在矿山企业发展的彰显。
关键词:采空区处理;尾砂胶结充填;应用
采空区处理一直是矿山企业的工作难点,为实现可持续地发展,利用尾砂胶结充填技术,能有效的实现可持续发展的同时达到废物利用。这主要得益于尾砂胶结充填技术是对尾矿资源的综合利用,能有效的达到无废化的开采,同时尾砂也能当做远景储量将其保存下来,当矿山后期的资源储量开采之后,对于经济和技术都达到开采条件之后,可以将其再次开采。
1、尾砂胶结充填技术处理采空区的必要性分析
不管是现代工业的发展,还是新型科技行业的发展,都离不开矿产品的支持,且其需求量也在不断地加大,矿山企业为满足市场需求,长期开采后的矿山井下遗留了大量采空区,而这些采空区的存在,极易导致矿区发生塌陷、矿震和井下突水等方面的地质灾害,且采空区在顶板围护时较为困难,不仅形状不规则,而且其有着较广的散布范围,加上互相重叠,所以处理难度较大。而加强尾砂胶结充填技术的应用,则能有效的避免或减少上述问题,而且还能将矿山废弃物的排量有效的减少,避免或减少岩层发生移动和地表塌陷问题的出现,有效的控制井下地压的同时达到安全开采残矿的目的。所以在采空区处理中加强尾砂胶结充填技术的应用有着十分强烈的必要性[1]。
2、尾砂胶结充填在采空区处理中的应用分析
2.1切实加强矿山采空区的调研
加强矿山采空区的调研,主要是为了更好地对采空区进行处理,但是为了确保正常的生产,采空区的处理也需要坚持轻重缓急的原则,从而结合调研的情况,对所要处理的采空区的充填方案进行科学合理的确定,为充填工作的开展明确了道路。所以前期的调研工作不容忽视。
2.2切实加强充填工艺技术的选择
第一,全尾砂充填技术。由于我国在尾砂充填中主要是采取沉砂,但是这就会导致沉砂量不足和溢流尾砂难以确保稳定的情况,此时就需要采取石块来筑坝,而这就会导致材料成本上升,同时细粒级别的溢流尾砂还会导致环境被污染,所以这一方式已经不再适应时代发展的需要。此时如果能采取全尾砂充填技术,就能有效的避免上述问题的出现。但是其在实际应用中,难点就是难以把细粒级别的尾砂的沉降与水分含量有效的降低,为攻破这一难点,笔者认为,应将尾砂在井上就要制作成尾砂泥浆,再利用泵管将其输送到井下,且脱水工作不用在井下实施,就能充填采空区。
第二,水力充填技术。这一技术主要是借助贮砂和制浆以及运输三个部分组成水力充填系统,常见的有水砂充填技术与胶结充填技术,二者的区别就是胶结充填系统中需要利用水泥供应系统来进行浆液的制作,但是水砂充填技术对浆液制作的浓度标准要求较低,但是胶结充填技术对水泥砂浆浓度的要求较高,所以在实际应用中,需要确保其浓度达标,才能确保充填的效果得到提升[2]。
3、全尾砂充填技术在采空区处理中的应用
为了更好地加强对采空区处理,我们需要结合所采用的技术,掌握其技术要点,以下笔者以全尾砂充填技术为例,就其技术要点展开分析。
3.1紧密结合实际确定全尾砂充填流程
全尾砂充填技术中,其核心就是对尾砂进行脱水,并对全尾砂充填工艺流程参数和成本进行确定,所以需要结合工程的实际,针对性的对其充填流程进行确定。一般而言,首先应选厂尾砂,并利用高效的浓密机加强对其的处理,其次是在充填站的砂仓中,将其滤水之后添加胶固粉;再次是进行二级搅拌,并将其充填到管道之中,最后将其注入井下采空区域。
3.2切实加强充填配比实验的开展
在确定充填流程的基础上,就需要结合实际需求进行配比的确定,为了尽可能地确保所采取的脱水方式和充填墙结构的经济性,就需要对其配比合理的确定。因为充填体强度大都是在胶凝材料一定时,浓度上升,强度就会加大,但是浓度不能太高,避免输送困难和堵管的情况出现,此时就需要根据尾砂浓度和灰砂比的胶结强度来制作试块,并对试块进行单轴抗压实验,最后结合确定的配比进行充填浆液的制作,并将其及时地输送到采空区之中。
3.3切实做好充填料浆的制备和充填工作
当全尾砂浆和水泥以及适量的调浓水从各自供料线汇入料斗之后,采取双卧轴搅拌机与高速活化搅拌机进行两段连续搅拌之后,充填料从两段连续搅拌均匀之后,需要确保所制备的充填料浆具有良好的流动性和适中的浓度,并进入安装了电磁流量计和射线浓度计的测量管之中,从而对其流量和浓度进行检测。最后充填料下入料斗,采取充填钻孔和井下充填网自流输送到井下采空区中进行充填。但是为避免大块进入充填钻孔之中,为管道的冲洗提供便利,还要在下料斗中设置钻孔排气孔、冲洗水阀和格筛。并对充填的速度、质量等结合具体的工况,加强对其的调节和优化,借助计算机对各项运行数据进行实时采集和存储,并将其过程模拟的显示出来,从而更好地确保整个充填任务得到顺利的实施。
3.4注意事项
采取全尾砂充填技术时,为提高其经济性还要切实加强对其成本的控制。在成本控制过程中,需要尽可能地将井下掘进的岩石倒运并回填矿房,避免岩石升井。而且还要结合采矿方法,对充填的用途进行确定,对灰砂比进行调节,就能减少水泥的用量。同时还要结合现场作业确定充填方案,加强选厂尾砂的利用,达到管控成本的目的[3]。
结语:
综上所述,在采空区回填中,我们应结合实际需要,采取针对性的尾砂胶结充填技术,并加强对其的调研,优化方案的同时控制成本,实现充填成本的最优化。
参考文献:
[1]王英军.尾砂胶结充填在某金属矿采空区处理中的应用[J].世界有色金属,2017(18):15-16.
[2]施兰义,李有铭.尾砂胶结充填在某金屬矿采空区处理中的应用[J].世界有色金属,2017(16):76-77.
[3]张飞,张衡,刘德峰,朱师波,刘小超,徐晓宏,黄堃,谢明星.尾砂胶结充填在某金属矿采空区处理中的应用[J].有色金属(矿山部分),2013,65(04):16-19.
关键词:采空区处理;尾砂胶结充填;应用
采空区处理一直是矿山企业的工作难点,为实现可持续地发展,利用尾砂胶结充填技术,能有效的实现可持续发展的同时达到废物利用。这主要得益于尾砂胶结充填技术是对尾矿资源的综合利用,能有效的达到无废化的开采,同时尾砂也能当做远景储量将其保存下来,当矿山后期的资源储量开采之后,对于经济和技术都达到开采条件之后,可以将其再次开采。
1、尾砂胶结充填技术处理采空区的必要性分析
不管是现代工业的发展,还是新型科技行业的发展,都离不开矿产品的支持,且其需求量也在不断地加大,矿山企业为满足市场需求,长期开采后的矿山井下遗留了大量采空区,而这些采空区的存在,极易导致矿区发生塌陷、矿震和井下突水等方面的地质灾害,且采空区在顶板围护时较为困难,不仅形状不规则,而且其有着较广的散布范围,加上互相重叠,所以处理难度较大。而加强尾砂胶结充填技术的应用,则能有效的避免或减少上述问题,而且还能将矿山废弃物的排量有效的减少,避免或减少岩层发生移动和地表塌陷问题的出现,有效的控制井下地压的同时达到安全开采残矿的目的。所以在采空区处理中加强尾砂胶结充填技术的应用有着十分强烈的必要性[1]。
2、尾砂胶结充填在采空区处理中的应用分析
2.1切实加强矿山采空区的调研
加强矿山采空区的调研,主要是为了更好地对采空区进行处理,但是为了确保正常的生产,采空区的处理也需要坚持轻重缓急的原则,从而结合调研的情况,对所要处理的采空区的充填方案进行科学合理的确定,为充填工作的开展明确了道路。所以前期的调研工作不容忽视。
2.2切实加强充填工艺技术的选择
第一,全尾砂充填技术。由于我国在尾砂充填中主要是采取沉砂,但是这就会导致沉砂量不足和溢流尾砂难以确保稳定的情况,此时就需要采取石块来筑坝,而这就会导致材料成本上升,同时细粒级别的溢流尾砂还会导致环境被污染,所以这一方式已经不再适应时代发展的需要。此时如果能采取全尾砂充填技术,就能有效的避免上述问题的出现。但是其在实际应用中,难点就是难以把细粒级别的尾砂的沉降与水分含量有效的降低,为攻破这一难点,笔者认为,应将尾砂在井上就要制作成尾砂泥浆,再利用泵管将其输送到井下,且脱水工作不用在井下实施,就能充填采空区。
第二,水力充填技术。这一技术主要是借助贮砂和制浆以及运输三个部分组成水力充填系统,常见的有水砂充填技术与胶结充填技术,二者的区别就是胶结充填系统中需要利用水泥供应系统来进行浆液的制作,但是水砂充填技术对浆液制作的浓度标准要求较低,但是胶结充填技术对水泥砂浆浓度的要求较高,所以在实际应用中,需要确保其浓度达标,才能确保充填的效果得到提升[2]。
3、全尾砂充填技术在采空区处理中的应用
为了更好地加强对采空区处理,我们需要结合所采用的技术,掌握其技术要点,以下笔者以全尾砂充填技术为例,就其技术要点展开分析。
3.1紧密结合实际确定全尾砂充填流程
全尾砂充填技术中,其核心就是对尾砂进行脱水,并对全尾砂充填工艺流程参数和成本进行确定,所以需要结合工程的实际,针对性的对其充填流程进行确定。一般而言,首先应选厂尾砂,并利用高效的浓密机加强对其的处理,其次是在充填站的砂仓中,将其滤水之后添加胶固粉;再次是进行二级搅拌,并将其充填到管道之中,最后将其注入井下采空区域。
3.2切实加强充填配比实验的开展
在确定充填流程的基础上,就需要结合实际需求进行配比的确定,为了尽可能地确保所采取的脱水方式和充填墙结构的经济性,就需要对其配比合理的确定。因为充填体强度大都是在胶凝材料一定时,浓度上升,强度就会加大,但是浓度不能太高,避免输送困难和堵管的情况出现,此时就需要根据尾砂浓度和灰砂比的胶结强度来制作试块,并对试块进行单轴抗压实验,最后结合确定的配比进行充填浆液的制作,并将其及时地输送到采空区之中。
3.3切实做好充填料浆的制备和充填工作
当全尾砂浆和水泥以及适量的调浓水从各自供料线汇入料斗之后,采取双卧轴搅拌机与高速活化搅拌机进行两段连续搅拌之后,充填料从两段连续搅拌均匀之后,需要确保所制备的充填料浆具有良好的流动性和适中的浓度,并进入安装了电磁流量计和射线浓度计的测量管之中,从而对其流量和浓度进行检测。最后充填料下入料斗,采取充填钻孔和井下充填网自流输送到井下采空区中进行充填。但是为避免大块进入充填钻孔之中,为管道的冲洗提供便利,还要在下料斗中设置钻孔排气孔、冲洗水阀和格筛。并对充填的速度、质量等结合具体的工况,加强对其的调节和优化,借助计算机对各项运行数据进行实时采集和存储,并将其过程模拟的显示出来,从而更好地确保整个充填任务得到顺利的实施。
3.4注意事项
采取全尾砂充填技术时,为提高其经济性还要切实加强对其成本的控制。在成本控制过程中,需要尽可能地将井下掘进的岩石倒运并回填矿房,避免岩石升井。而且还要结合采矿方法,对充填的用途进行确定,对灰砂比进行调节,就能减少水泥的用量。同时还要结合现场作业确定充填方案,加强选厂尾砂的利用,达到管控成本的目的[3]。
结语:
综上所述,在采空区回填中,我们应结合实际需要,采取针对性的尾砂胶结充填技术,并加强对其的调研,优化方案的同时控制成本,实现充填成本的最优化。
参考文献:
[1]王英军.尾砂胶结充填在某金属矿采空区处理中的应用[J].世界有色金属,2017(18):15-16.
[2]施兰义,李有铭.尾砂胶结充填在某金屬矿采空区处理中的应用[J].世界有色金属,2017(16):76-77.
[3]张飞,张衡,刘德峰,朱师波,刘小超,徐晓宏,黄堃,谢明星.尾砂胶结充填在某金属矿采空区处理中的应用[J].有色金属(矿山部分),2013,65(04):16-19.