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充填系统是将充填料从制备、仓储、制浆到输送至充填区的各个环节或单元的总成。充填方法与充填料输送方法不同,充填系统的组成单元和功能不同。就应用普遍的水力输送而言,一般包括充填料制备、充填料仓储、料浆制备与计量控制、管路输送等4个模块。金属矿山和煤矿充填在充填系统设计上差别很大,主要原因是充填料的不同。 金属矿山主要充填尾矿砂。充填站设置料仓或堆场,采用振动放料形式,通过皮带传送至搅拌桶制浆。分级尾砂搅拌相对简单,全尾砂充填为避免细粒部分絮凝结团,需要采用强力活化搅拌技术。 煤矿充填目前使用的充填料主要是破碎煤矸石和粉煤灰。矸石充填料需要将煤矸石破碎至5mm以下粒径,并需保证均衡的含水率,所以充填系统要有破碎模块和相应的破碎前与破碎后室内堆场。纯粉煤灰充填因粉煤灰悬浮性好搅拌比较容易,高浓度的矸石充填可以采用类似混凝土搅拌的卧式搅拌槽,浓度较低的混合充填一般采用立式搅拌桶。 充填系统设计应遵循以下原则:(1)充填料要就近选择,充分利用工业废渣,全尾砂高浓度胶结充填站,保护环境,降低成本。(2)优先选择自流输送方式,降低基建投入与管理成本。(3)制浆能力与管道流量保持一致,设置必要的人工或自动控制措 施,尽可能做到满管输送。(4)仓储规模要保证正常生产,不能出现经常性断料。(5)必要的防潮防雨雪措施,避免胶固材料吸潮结块,保持充填料稳定的含水率。(6)工艺流程与控制简单实用。(7)粉尘与噪声符合环保要求。
以下简单介绍比较常见的两种方法:1. 波速测井法波在不同岩性地层中的传播速度取决于岩石的密度,当采空区进行注浆治理后,破碎岩石的裂隙、空隙被浆液充填固结,使岩石密度发生变化。利用人工振动产生的横波,通过下入检测孔内的检测探头,经检波器接受波的直接信息,输入到仪主机自动记录,然后用软件进行资料处理,绘制解议图件,提交监测成果。波速测井是在检测孔施工结束后进行的,以钻孔取得的地质资料为基础,按不同岩性及岩石完整性分段对应的波速位,进行工程质量评价。2.高密度电法高密度电法是利用采空区治理前后的电性差异,也就是利用采空区治理前后岩层视电阻率变化,大流量高浓度连续充填工艺的应用,对治理工程施工质量进行评价。采空区在治理前,空洞充水时视电阻率为低值,当空洞无任何充填,海南充填,以空气介质为主时,其视电阻率为高值。采空区注浆治理后,由于空洞内介质的变化,原充水空洞视电阻率升高,充气空洞视电阻率为高值。治理前后采空区内视电阻率的变化,可以定性判断采空区的治理效果。
对于大中型选矿厂,选矿设备会产生大量尾矿。这些尾矿需要修建大型的尾矿池,不仅占用大量土地资源,而且容易造成环境破坏。如果尾矿坝缺乏维护和监控,尾矿充填技术要求,则也容易发生大坝的危险,给下游带来意想不到的后果。随着中国对尾矿排放和处理的严格规定,许多大中型工厂已开始使用尾矿加注站。使用高浓度混合罐将浆液与水泥混合后,它们将重新回填作业,不仅节省了尾矿库。成本高,但也不会造成环境污染,还有效避免了土地滑坡等问题。
高浓度搅拌槽的主要特点是增加了螺旋桨式叶轮的直径,循环缸的直径大于槽内径的三分之一,并且开口和循环缸的直径增加,这增加了每个孔的循环浆料体积。(混合物)。搅拌槽可用于浓度为50%~70%(质量)、粒径小于1mm的固体浆料和非金属矿物浆料的均匀混合。
选矿生产的尾矿主要用于地下填筑。这不仅解决了地下物料充填问题,而且减少了环境污染,提高了尾矿库的使用寿命。选定的终尾矿被泵入灌装浓缩器进行浓缩,溢流水返回池中重复使用。浓缩的尾矿被泵送到尾矿填充系统进行分类。分类的粗砂用作矿井填充材料;只有少量的分级溢流(细颗粒)被驱入尾矿池。干尾矿用于建造尾矿坝。
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