膏体充填系统流程简介资料

1、工区充填站布置：

充填站总长度约50m，总宽度约25m，占地面积约800 m2，主要由两个容积分别约为800m3的卧式全尾砂沉降池，一个容量170t的立式散装水泥仓，一个回水池及充填作业控制室、休息室、试验室组成。

2、充填钻孔及井下管网

膏体充填料浆经原有钻孔下放至-125m中段后，自-125m水平以下利用100米或50米深中段间钻孔或充填管道井，水平管道总长度控制在400—600m之内，从而使-425m以上各中段充填倍线降低至2.2—2.9。-425m以下各中段矿体向西侧伏，侧伏角约45°，矿体倾角80°上下，随着开采深度的下降，充填倍线将不会增加。管道采用钢丝编织高强塑料管，管道内径90mm。

3、全尾砂膏体充填系统工艺流程

南京铅锌银矿全尾砂膏体充填系统流程：采用全尾砂及32.5级硅酸盐水泥作为充填料。全尾砂经自然沉降脱水、压气造浆后放砂至搅拌机，水泥则经双管螺旋及电子秤添加至搅拌机。料浆经双卧轴连续搅拌机及高速搅拌机两段搅拌后，最终经充填钻孔及井下管网自流输送至井下采场充填。

具体描述如下：

全尾砂输送：选厂全尾砂经老充填站高扬程渣浆泵加压后，浓度50~55%、流量50m3/h左右，经全尾砂输送管输送至膏体充填站。

全尾砂脱水：（自然沉降脱水、压气造浆）膏体充填站设立两个容积分别约为800m3

的卧式沉降池。在充填作业中，两个沉降池交替使用，即当其中一个沉降池进行放砂及充填作业时，另一个沉降池则用于进砂及沉降脱水，砂池交替进砂或放砂通过开启或关闭分流阀来实现。

当沉降池进砂完毕并经自然沉降后，即可通过放水阀将全尾砂料浆面上澄清的水排入回水池，澄清水经回水泵加压输送至选厂循环使用。

沉降池中全尾砂经自然沉降脱水后，即可进行压气造浆。空压机站压气通过总进风管及进风总闸进入充填站，每个沉降池中布置压气造浆喷嘴、球阀等压气造浆设施。

充填前对池中全尾砂进行压气造浆，待池中全尾砂造浆均匀后，即可打开砂仓放砂阀通过放砂管向搅拌机供给全尾砂浆。

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水泥供料：散装水泥由散装水泥缶车运至充填站，卸入容量150t的水泥仓中。水泥按设计配比经双管螺旋给料机给料后、螺旋电子秤计量后，输送至搅拌机中。

充填料制备：（双卧轴搅拌机+高速活化搅拌机两段连续搅拌）全尾砂浆及水泥进入双卧轴搅拌机中。为了对充填料浆制备浓度进行调节，设置有调浓水供水线。充填料浆经双轴搅拌机初步搅拌后，通过锥形连接件进入高速活化搅拌机进行强力活化搅拌。

充填料输送：（自流输送）充填料浆经上述两段搅拌均匀。通过测量管而进入钻孔下料斗中最终通过充填钻孔及井下管网自流输送至井下采场进行充填。

4、系统主要参数

充填系统制备输送能力 50～60m3/h，最大90m3/h 充填系统日最大充填量 800m3

膏体浓度 72～74% 坍落度 22～24cm 灰砂比 1：4～1：20可调

生产中采用灰砂比 浇面及假底 1：6 分层充填 1：12

充填体强度 1：6 7天 0.8MPa 28天 2.5MPa 1:12 7天 0.3MPa 28天 1.0MPa 年充填总量 10万m3

年用水泥总量 1.528万吨 平均 152.8kg/m3 年用全尾砂总量 14.07万吨

系统装机容量 约130kw（不包括压气设施） 5、充填运营成本

按目前所使用的采矿方法对充填体强度要求，分层充填时，采用灰砂比1：12，浇注假底及分层浇面时采用灰砂比1：6，充填运营成本经计算分别为77.99元/m3、52.59元/m3。

设计年充填总量10万m3，按浇注假底及分层浇面体积占32.8%、分层充填占67.2%计算，年充填总成本为609.2万元，年用水泥总量为1.528万吨，平均充填成本为60.92元/m3,平均水泥消耗152.8kg/ m3,平均矿石分摊成本17.41元/吨。

6、系统建设投资

系统建设投资经概算为275.94万元，投资构成如下：设备、仪器仪表、土建工程管道系统（包括充填钻孔、井下管网及站内管道等）、回水、供水、配电及辅助设施。

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南京铅锌银矿全尾砂膏体充填流程图

南京锌阳矿业有限公司膏体充填流程来自选厂低浓度全尾砂料浆12回水至选厂压缩空气367 1 全尾砂浓缩池 2 全尾砂浓缩池 3 放砂管 4 散装水泥车1011 5 水泥仓 6 螺旋给料机 7 电子秤 8 双轴叶片搅拌机 9 高速搅拌机 10 钻孔料斗 11 压气及水冲洗管道装置 12 充填钻孔及管道12

全尾砂、分级尾砂与尾泥粒级组成

三种材料的粒级组成参见表3和图3。

全尾砂、分级尾砂与尾泥物理性能测试结果表 3 / 10

表2

材料名称 全 尾 砂 分级尾砂 尾 泥

比重（g/cm3） 容重（g/cm3） 孔隙率（%） 3.13 3.16 3.14 1.63 1.61 —— 47.92 49.05 —— 全尾砂、分级尾砂与尾泥粒级组成表

表3

材料名称 粒 径（mm） +0.170 0.170～0.110 0.110～0.087 0.087～0.071 0.071～0.043 -0.043

全 尾 砂 分 级 尾 砂 尾 泥 小于某粒径的重量百分比（%） 小计 33.31 9.17 累计 33.31 42.48 小计 32.17 12.50 累计 32.17 44.67 小计 9.50 2.83 累计 9.50 12.33 15.83 58.31 17.00 61.67 5.17 17.50 2.67 60.98 5.58 67.25 1.33 18.83 3.52 35.50 .50 100 6.42 26.33 73.67 100 2.00 79.17 20.83 100 4 / 10

图3 全尾砂、分级尾砂与尾泥粒级组成曲线100重量百分比（%）8060402020406080100120粒径（μm）分级尾砂140160180全尾砂尾泥 全

尾砂化学成份测定

全尾砂的化学成份参见表4。

全尾砂化学成份分析结果表

表4

材料名称 SiO2 全尾砂

试块抗压强度试验 试验基本条件

胶结材料采用425#普通硅酸盐水泥，全尾砂与分级尾砂均分别按1:4、1:6、1:8、1:12、1:15的灰砂比制备试块，其中制备全尾砂试块的重量浓度分别为62%、66%、68%、70%、72%与74%，制备分级尾砂试块的重

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26.79 主要化学成份所占百分比（%） Al2O3 1.72 MgO 2.15 CaO 20.15 Fe2O3 15.11 量浓度分别为65%、68%与72%。为评价矿山现用水泥添加剂的早强效果，按1%（添加剂占总干料重量之百分比）的添加量进行了对比试验。

试块的制作与养护

采用规格为40×40×160mm的金属试模，按设计的灰砂配比和重量浓度拌制成浆，将拌好的料浆均匀加入同组各个试模，让其沉降和凝固。为了使试块不受损伤，一般在24～36小时后脱模，脱模后的试块及时放入养护池养护。养护池内湿度保持在95%左右，二十八天养护期间的温度均应保持在20℃左右。

全尾砂胶结充填料与试块基本物理参数

全尾砂胶结充填试块基本物理参数参见表6。其主要测定内容为料浆容重与

脱水率、试块容重与含水率和每m3充填体的材料消耗。

全尾砂胶结充填试块基本物理参数表

表6

试 块 编 号 0410-01 灰 砂 比 重 料 浆 脱水 率(%) 试块 试块容重 含水(g/cm3) 率(%) 24.56 每 m3 充 填 体 各材料消耗(kg) 全尾砂 水泥 水 484 量浓 容 重 度 (%) 62 66 (g/cm3) 1:4 1.67 25.0 1.97 11 297 -02 1:4 1.73 17.9 1.98 24.36 / 10

1198 300 482 -03 1:4 68 1.88 8.3 2.00 22.73 25.24 24.24 22.73 25.96 24.07 24.07 24.55 25.00 24.55 1236 309 2 455 498 494 468 524 496 496 501 515 511 -04 1:8 62 1.69 25.0 1.96 1300 162 -05 1:8 66 1.75 18.8 2.04 1374 172 -06 1:8 1:12 1:12 1:12 1:15 1:15 1:15 70 1.88 12.5 2.06 1415 177 -07 62 1.69 26.7 2.02 1381 115 -08 66 1.75 18.8 2.06 1444 120 -09 70 1.83 15.0 2.06 1444 120 -10 62 —— —— 2.04 1443 96 -11 66 —— —— 2.06 1448 97 -12

70 —— —— 2.08 1471 98 7 / 10

备注：

1、脱水率为料浆沉降至最大浓度后，表面自由水体积与料浆原体积的百分比。

2、试块含水率为已脱模试块烘干至恒重时，所失水分与试块未烘干时原重量的百分比。

试块抗压强度测试

各种不同配比的料浆试块按不同的龄期（3天、7天和28天）测定其单轴极限抗压强度值。全尾砂、分级尾砂试块抗压强度测定结果参见表7、表8。不同配比与不同浓度条件下全尾砂、分级尾砂试块抗压强度曲线图参见图5、图6。同一配比不同浓度全尾砂、分级尾砂试块抗压强度曲线图参见图7、图8。水泥添加剂对全尾砂、分级尾砂与尾泥试块抗压强度的影响参见图9、图10、图11。

南京铅锌银矿全尾砂试块强度试验结果表

表7

试 块 添加剂浓度湿容重8 / 10

试块抗压强度（MPa） 编 号 0410-01 0410-02 0410-03 ※0719-01 ※0719-02 ※0719-03 1011-01 1011-02 1011-03 1011-04 0417-01 0417-02 0417-03 0417-10 0417-11 0417-12 ※0719-04 ※0719-05 ※0719-06 1011-05 1011-06 1013-07 1013-08 0410-04 0410-05 0410-06 ※0719-07 ※0719-08 ※0719-09 1013-10 1013-11 1013-12 1013-13 0417-04 0417-05 0417-06 0410-07 0410-08 0410-09 0417-07 0417-08 0417-09 0410-10 0410-11 0410-12 1:4 （%） （%） （g/cm3）） 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 62 66 70 72 74 76 68 70 72 74 62 66 70 62 66 70 72 74 76 68 70 72 74 62 66 70 72 74 76 68 70 72 74 62 66 70 62 66 70 62 66 70 62 66 70 1.97 1.98 2.00 1.96 2.00 2.03 2.10 2.13 2.13 2.20 1.96 1.97 2.01 1.99 2.01 2.02 1.92 2.03 2.04 2.17 2.17 2.23 2.26 1.96 2.04 2.06 1.94 2.00 2.04 2.07 2.11 2.14 2.16 1.99 2.00 2.02 2.02 2.06 2.06 —— —— —— 2.04 2.06 2.08 R3 0.39 0.28 0.42 1.36 1.80 2.04 0.61 0.72 0.74 1.01 0.27 0.36 0.50 0.22 0.25 0.24 0.69 0.97 1.15 0.40 0.42 0.49 0.50 0.09 0.17 0.21 0.49 0.63 0.78 0.17 0.26 0.28 0.30 0.12 0.13 0.14 —— —— —— —— —— —— —— —— —— R7 0.61 0.42 0.60 2.21 2.82 2.94 0.91 1.13 1.19 1.32 0.40 0.46 0.66 0.28 0.30 0.38 1.08 1. 2.05 0.58 0.67 0.68 0.70 0.16 0.26 0.31 0.74 0.97 1.19 0.19 0.31 0.35 0.44 0.15 0.18 0.20 0.15 0.13 0.16 0.11 0.15 0.20 0.14 0.12 0.15 R28 1.29 1.17 1.40 3.20 3.81 4.08 1.66 1.85 2.04 2.34 1.17 1.11 1.40 0.57 0.71 0.66 1.97 2.87 3.27 0.87 0.99 1.12 1.20 0.31 0.50 0.74 1.36 1.84 2.17 0.45 0.52 0.68 0.90 0.35 0.38 0.44 0.19 0.21 0.29 0.19 0.20 0.23 0.20 0.13 0.16 1:6 1:12 南京铅锌银矿分级尾砂试块强度试验结果表

表8

试块 灰砂比 添加剂（%） 浓度（%） 湿容重9 / 10

试块抗压强度（MPa） 412-01 -02 -03 419-01 -02 -03 419-10 -11 -12 412-04 -05 -06 419-04 -05 -06 412-07 -08 -09 419-07 -08 -09 412-10 -11 -12 编号 1:4 1:6 1:8 1:12 1:15 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 65 68 72 65 68 72 65 68 72 65 68 72 65 68 72 65 68 72 65 68 72 68 68 72 3) (g/cm2.17 2.16 2.21 2.17 2.15 2.19 2.18 2.19 2.20 2.20 2.26 2.27 2.21 2.20 2.20 2.19 2.21 2.29 2.20 2.20 2.23 2.25 2.30 2.24 R3 0.62 0.88 1.22 1.18* 1.32* 1.46* 0.40* 0.* 0.63* 0.22 0.38 0.49 0.47* 0.36* 0.39* 0.16* 0.19* 0.25* 0.17 0.17 0.29 0.18 0.17 0.21 R7 1.07 0.19 0.76 0.36 0.72 2.00 0. 0.76 0.88 0.46 0.42 0.48 0.46 0.40 0.49 0.17 0.28 0.41 0.22 0.20 0.38 0.20 0.37 0.24 1.71 2.07 2.44 2.22 2.41 3.37 0.92 1.23 1.15 0.50 0.75 1.20 0.88 0.75 0.85 0.28 0.36 0.47 0.40 0.40 0.44 0.35 0.28 0.27 注：标有（*）号的值为四天测试强度。

南京铅锌银矿尾泥试块强度试验结果表 表9

试 块 0711-01 0711-02 0711-03 0711-04 0717-01 0717-02 0717-03 0711-05 0711-06 0711-07 0717-04 0717-05 0717-06 0711-08 0711-09 0711-10 0717-07 0717-08 0717-09 灰砂比 1：2 １：４ １：６ 添加剂0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 浓度50 58 62 58 62 58 62 58 62 58 62 58 62 湿容重1.80 1.84 1.88 1.92 1.84 1.86 1.88 1.86 1.82 1.88 1.84 1.86 1.88 1.82 1.84 1.84 1.86 1.86 1.88 试块抗压强度（MPa） R R 0.82 1.46 0.87 1.06 1.18 1.11 1.14 1.25 0.41 0.35 0.52 0.59 0.50 0.70 0.22 0.29 0.40 0.42 0.41 0.42 1.42 1.71 1.71 1.90 1.74 2.13 0.58 0.68 0.87 0.74 0.76 1.56 0.35 0.42 0. 0.55 0.70 0.63 2.90 3.25 3.51 2.93 3.44 3.29 1.08 1.22 1.50 1.09 1.26 1.84 0.40 0.58 0.77 1.01 1.13 1.23

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