文档介绍：第五篇现代矿山充填采矿技术第一章 充填工艺与设备选择第一节 充填材料充填材料分为干式、水砂及胶结充填材料三种。一、干式充填材料采用干式充填采矿法,充填材料一般可利用井下巷道掘时的废石,但来源有限,满足不了充填的需要。为此或在井下开辟专用采场开采废石,或在地面设置露天采石场满足充填的需要量。充填材料应是惰性材料,不含挥发有害气体,含硫不应超过!"#$,以防产生高温和二氧化硫,恶化井下大气或酿成井下火灾。干式充填材料的块度根据充填设备而定:使用重力充填时,最大块度的直径一般不超过%&&"’&&((;使用抛掷机充填时,最大块度直径小于)&"#&((;使用风力输送时,最大粒径要小于管径的三分之一,一般不大于!&((。二、水砂充填材料常见的水砂充填材料有:尾砂、河砂、山砂、破碎砂及水淬炉炉渣等。在我国采用尾砂充填的矿山占有较大的比重。*+渗透性能。水砂充填材料除对化学性质稳定及颗粒本身要有一定强度要求外,对渗透性能有较严格的要求,以期及时脱水便于进行回采作业。·%!,·在国外一般要求!"#条件下的渗透系数!!"为$"%&’(,我国水工规范规定,渗透系数是以$"#为标准。!!")$"%&*(,折算到$"#时,!$")+,+%&*(。从我国生产矿山的实际渗透系数来看!$")-.$/%&*(,变化较大。某些矿山如凡口铅锌矿及铜绿山铜矿!$")-.0%&*(,即!$"12%&*(时可用于生产,从而可以认为充填料渗透系数应不低于2.+%&*(。我国部分生产矿山实际渗透系数如下:矿山名称 !$("%&’()凤凰山铜矿$2牟定铜矿 0锡矿山锑矿 /,+!凡口铅锌矿 -.2,+黄砂坪铅锌矿$-招远金矿灵山分矿 $",0红透山铜矿$/东乡铜矿 $3,2铜绿山铜矿 -.0招远金矿 4.$"!,尾砂。全尾砂中细泥含量过多,很难使渗透系数达到2.+%&’(,为此需采用水力旋流脱泥。尾砂充填矿山脱泥界线可为","!&&,一般充填用沉砂中","!&&以下的细粒级含量约占$".$25。尾砂的渗透性能除与粒级组成(主要是细泥含量)有关外,还与尾砂矿物的物化性质有关。新设计尾砂充填的矿山,需作渗透试验,按!$"12.+%&’(确定6","!&&的含量。现将我国生产矿山脱泥后沉砂的粒级组成列入表26$6$。表26$6$ 国内矿山尾砂充填料的粒级组成矿山名称粒 级 组 成 粒级(&&)含量(5)焦家金矿",322",$!",$2-$!,"/",$-0,""","+$$0,3"","20$",20","22,/4","-$,""6","-+,/2东乡铜矿",2",$2",3$,"4",!$+3,4!",$2$$,3+",$!$$!,!$",$"-3,+!","++$-,-3","2!",+3","-$",$-","3/,+/6","34,2!凡口铅锌矿",!-,!4",$33",-$","++!-,!","2$0,/!","3+/,30","!$!,!0","$$,-46","$$,!+黄砂坪铅锌矿",!-,++",$-+$!,4/","+-3!,+/","-3-3,$26","-30,!铜绿山铜矿","23++,0","34$-,/","!+3,0","$+$,+","$",0·!0"·矿山名称粒 级 组 成 粒级(!!)含量(")凤凰山铜矿#$#%&’($)*#$#&+*$(’#$#(,#$’’#$#)’#$)*-#$#)’#$.#招远金矿#$)+#.)##$)%#)&$%#$)(%+$##$#’#),$%#$#,%.$&#$#*&.$+#$#%&($##$#..)$#-#$#..#$#&$山砂、河砂、破碎砂及水淬炉渣。这类充填材料的粒径较尾砂要大得多。在输送时最大粒径要小于管径的三分之一,且接近管径三分之一的颗粒不宜超过)%"。表%-)-(列举了国内某些矿山使用这类充填材料的粒级组成及使用的管径。表%-)-( 国内矿山水砂充填料与其粒级组成及充填管径矿山名称充填材料粒 级 组 成 粒级(!!)含量(")充填管径(!!)凡口铅锌矿碎石/.#)*$&(#.%$&)#&)$.)%%$,,0%)$((),+凡口铅锌矿卵石.#(&$.(#**$#)#’$*)%#$++0%#$))),+铜绿山铜矿水淬煤渣/)#&$))#1%)%$.%%1#$’’%,$%,#$’’1#$#**(&$%.0#$#*+#$&()%(1)#(湘潭锰矿碎石%#1.##$%.#1(#,$.(#1)#)*$*)#1&(*$’&1)(’)1#)’$*)%(水砂充填的充填体的沉降率是随孔隙率的减少而降低的。为了降低孔隙率,改善充填体的力学性质,可在粗砂中加入一定数量的细砂。如对抚顺煤矿的充填材料进行试验得知:在破碎后的页岩中加入&%1.#"的河砂,充填体的孔隙率由&’"降到&)$%",从而降低了沉降率。三、胶结充