時間:2014-05-26 10:58:04
作者:世邦機器
固結材料在充填采礦中的研究現狀膠結充填采礦法是我國礦山目前廣為采用的一種采礦方法。其特點是在惰性材料中加入凝結材料和水,使松散的充填料逐漸凝結成一定強度的充填體。
膠結充填采礦法工藝復雜、水泥耗量大、采礦成本高、采場生產能力較低。
在我國使用高濃度水泥膠結充填采礦法的礦山,都以分級尾礦作骨料,在鐵尾礦破碎機作用下的細粒級(一37~201,zm)尾砂被送往尾礦庫,不僅占用了土地、造成了環境污染,而且給堆壩帶來困難,增加了尾礦庫的建設費用和潰壩的危險。尾砂分級加大了充填成本,粗尾砂產出率低的礦山,由于充填骨料不足,需要采石磨砂和外購砂補充,鐵尾礦加工加大了采礦成本和環境破壞。
由于充填料漿輸送設備的限制,充填料漿都采用低濃度輸送50%~60%(質量比),需要在井下脫水排水,造成水泥大量流失,惡化井下作業條件,充填體分層,充填不能接頂,生產安全性差,資源二次開發貧化大。水泥充填體養護時間長,造成礦山采充接替緊張,生產效率低。
近幾年充填技術研究有了新進展,20世紀70年代,德國曾研究采用風力輸送硬石膏等構筑巷旁充填支護帶,其工藝復雜、設備投資大、充填成本高、充填地點粉塵大、噪聲大。
80年代中期,德國某某公司采用先進的制漿泵送設備,成功研究了泵送膏體充填技術。
80年代以后,英國曾成功研究了AQYPAK和TEKPAK充填材料作巷旁充填支護材料。但每噸材料價格高達300英鎊,每米巷道充填成本高達4000~5000形m,在我國無法推廣應用。
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全砂土固結粉是由中國礦業大學(北京校區)研究成功的一種新型膠凝材料,以工業廢渣(如沸騰爐渣、鋼渣、高爐水淬礦渣等)為主要原料,再加入適量的天然礦物及化學激發劑,經鐵尾礦處理工藝,鐵尾礦加工配料后,直接磨細、均化制成的一種粉體物料。
抗裂性試驗采用立方體自制木模,尺寸為350mm×500mm×20mm,將間距20mm的鐵釘釘在距木模的內側15mm的位置,作用是產生約束力。
隨著選礦技術和鐵礦石資源價值的提高,尾礦中的二次鐵礦資源的開發利用,越來越受到采掘企業的重視。從目前的鐵尾礦再選工藝看,可分為磁癬浮癬酸洗、絮凝等。
全砂土固結粉在大規模工程應用之前,需要對其性能進行系統的試驗研究,研究結果為實際工程應用及制訂施工規范時提供理論依據。全砂土固結粉與傳統的固結材料(水泥)相比,具有生產成本低、用途廣、固結性能好等顯著特點和優越性,生產成本降低30%以上。
M5級鐵尾礦干粉砂漿A3、A4試樣的28d強度較高,都達到了M5級強度要求,按照鐵尾礦利用,鐵尾礦加工原則,推薦A4作為推薦配比,28d強度余量24%;M7.5級鐵尾礦干粉砂漿B3、B4試樣的28d強度較高。
水泥裹石法是控制石子表面的含水量,將一定含水量的石子預先與水泥拌和。由于石子的吸附作用,石子被水泥顆粒所包裹,噴敷時,表面水-N3H,水的移動受到約束,從而顯著地減少泌水,阻止了骨料的沉降,回彈率大大降低,界面強度大大提高。