充填*法中,充填成本占*成本的1/3左右,充填成本中充填材料又占80%以上。因此寻求廉价而又能达到必要的物理力学性能的材料作矿用充填材料,以及采用新工艺技术降低水泥单耗量又不致降低充填体强度,是充填技术的主攻方向。
块石胶结充填法以其成本低、充填体强度高而受到欢迎。“八五”期间,华锡集团铜坑锡矿试验成功了充填系统****、充填能力大的块石胶结充填工艺技术。为****充填质量和降低充填成本,该矿先后对块石充填料在采场中的运动规律和堆积特点及混合特性、粗骨料的合理粒级组成、运输过程对骨料粒级变化的影响进行了系列试验,并对块石胶结充填的特征及作用机理等进行了深入地研究。
铜坑锡矿块石胶结充填工艺成功用于生产。该系统充填能力为254m3/h,块石充填体90d的强度可达到2.34MPa。该矿*推广该技术,充填成本降低了40%左右,7年效益达660万~940万元。此外,辽宁红透山铜矿、铜陵新桥硫铁矿也开展了块石胶结充填工艺的研究,也取得了预期的效果。
近年来,我国在全尾砂高浓度充填技术研究方面加大了研发力度,针对不同矿山尾砂开展了个性化充填技术和工艺的研究,形成了具有自主知识产权的全尾砂高浓度充填设备。研究开发的深锥膏体浓密机、充填工业泵、高浓度*搅拌桶、管路控制阀组等核心部件,也已达到国际****水平。
在实际应用中底流浓度可达70%以上,溢流水清澈,含固率<200ppm,符合*工业废水的直排标准;充填工业泵输送料浆浓度****gao达85%,输送距离近3000m。
矿山尾砂的环境安全隐患主要来自两方面,一是尾砂中的*离子和悬浮物可能造成矿区地下水、地表水水质污染;其次是尾矿库堆存的尾砂可能溃坝,形成泥石流对矿区周边环境造成危害。
由于充填基胶凝材料岩石化过程中成岩流体的“焊接”作用,一般硅酸盐类和碳酸盐类粗细骨料都会与充填基胶凝材料中的成分发生界面反应并保持好的体积稳定性,而普通水泥类胶凝材料一般认为是以范德华力和表面作用为主与骨料结合的。因此充填基胶凝材料可以容易地制成高强度的制品,并有充足的强度后期发展余量。按照新的普通水泥*标准,在实验室测试了不同养护龄期的充填基胶凝材料胶砂强度。
硅酸盐水泥中碱骨料反应导致了体积的明显膨胀。相比之下,可以看出充填基胶凝材料在四个养护阶段的膨胀率都没有超过安全膨胀率的范围。这说明充填基胶凝材料有着很强的*碱骨料反应性能,在充填基胶凝材料混凝土中即使存在一定量的活性骨料也不会造成碱骨料反应*混凝土的结构情况。