送是指砂浆在允许充填倍线内，超过允许的倍线则需增加外 力保持浆体在管内流动。比较经济的有效的的方法之是采取压气助 流。为了顺利对井下采场实施充填，须事先在地面建立充填搅拌站。 与般建筑用混凝土搅拌站相比，矿山充填搅拌站有以下特点 充填骨料常用矿山废料主要是选厂尾砂，其粒度比较细 采场各处充填强度要求不，因而灰砂比的变化范围较大， 通常为左右。有些矿山还有不加水泥的非胶结充填与胶 结充填的交替使用，这就要求充填站有适应胶凝材料添加量变化大的 设备能力和相应的计量设施。 由于充填采矿在充填前的井下准备工作复杂，而在充填过 程中，中断充填工作的因素较多，故实施充填的节奏性不强。这就要 求充填站能适应井下要求随时可以运转，也可以随时可以停止向井下 供料。 鉴于地下充填点的移动性和分散性及向充填站供料条件， 因而要求充填站要能近期和远期相结合。必要时可考虑分散建站，实 行分散建站和集中建站相结合的方案。 地下充填点般是大范围的主体分布，且矿山地形和地质 条件都较复杂，充填站既要尽可能适应管道或钻孔自流将充填混合料 送入充填点又要避免过长的管路输送中混合物离析充填倍线过大等 不利因素。 充填采矿中采充顺序和充填目的的不同，具有相同年总充 填量的矿山，其要求的小时充填能力并不定相同。相似条件的充填 站，其实际的年工作日可以相差较大。充填站的能力有的可以是年充 填总量的日平均值，有的都应大于日平均值的倍。 县玉鑫矿业有限公司在地面集中建设座充填站，根据二期矿 石产量，设计充填规模，按年工作日天 计算，平均。充填能力，日平均工作小时，按日平 均值倍计算，连续次最大充填量，需连续工作小时。 工程概况及主要技术经济指标 县玉鑫矿业有限公司充填站设有面积的尾砂堆场，座 容量为的水泥仓座的水池以及给料搅拌设备管 路检测仪表等组成。充填站设计规模，充填能力 。充填站选址在现有主副井所在工业场北部院外，占地 需征或借用土地。主要技术经济指标见表。 表主要技术经济指标 序 号项目单位数值备注 充填能力 总投资万元 其 中 基建投 资万元 土建万元 设备及 安装万元 电气万元 仪表万元 管道万元包括钻孔套管充填管和聚乙烯管等 充填成本 万元尾砂水泥水机械动力人工等运营费。 元 元矿按回收率可采矿 计算， 包括基建和运营总成本元。 充填站基建期时间充填钻孔月，土建及管道安装月， 共计个月建成。井下充填管道及钻孔施工与管道安装可同地面 基建平行作业。 存在问题 胶结尾砂充填需要全尾砂，目前县玉鑫矿业有限 公司选矿厂没有建设，尾砂等充填材料需要外购。解决途径是从 太平矿业有限公司尾矿堆场用自卸汽车运进二是井下废石不出井掺 入空区充填三是从附近电厂灰坝运粉煤灰。充填用胶凝材料主要是 级矿渣硅酸盐水泥需，占充填成本的比例以上， 建议寻找水泥代替品胶骨料，并作试验研究进行技术经济比较确 定。 充填方案与建设规模 充填方案 矿山充填的主要问题是充填材料选择，混凝土是最普通的建筑材 料。鉴于安全环保及成本要求，充填材料首选为选矿尾砂矿山废 料工业废渣以及地方材料。目前国内外应用于采矿的充填工艺主要 有以下几种。 分级尾砂充填 分级尾砂充填工艺曾经是我国应用最广泛的种充填工艺，包括 分级尾砂胶结充填和非胶结充填。充填浆料的质量浓度为充 填采场脱水量。分级尾砂的利用粒径般为以上， 尾砂利用率为左右。 高浓度全尾砂胶结充填 充填骨料利用选厂不分级全尾砂。所谓高浓度是指全尾砂在静水 中沉降的最大浓度。其重量浓度高低取决于全尾砂比重粒度大小与 组成及压缩层厚度。而体积浓度则主要取决于颗粒大小与组成。胶凝 材料主要是水泥或其代用品如矿渣干排粉煤灰等工业废渣。借助管 道自流输送其质量浓度为体积浓度，充填倍线 为，采场脱水量为。 膏体泵送胶结充填 充填骨料有全尾砂棒磨砂粉煤灰普通硅酸盐水泥磨碎炉 渣等。配制的充填料浆浓度为，坍落度为左右，充填 采场的脱水量几乎为。这种浓度的充填料浆称为膏体，其自流输送 困难，般需要泵送。 膏体输送般采用混凝土双轴搅拌槽和混凝土泵，目前国内外生 产的泵最高泵压为，当输送量为，最大水 平输送距离为，或最大垂直输送高度为。膏体输送泵可 采用德国产或双缸液压活塞泵和沈阳建设机械总公司 混凝土泵。 废石胶结充填 废石胶结充填往往采用自然级配的破碎料掘进废石作为充填 料，胶结料采用纯水泥浆或水泥砂浆。胶结充填料浆体通过管道输送 到井下采场。废石般采用多种输送方式，如自溜输送皮带机铲 运机等方式进行输送，根据现场实际情况选择。分流输送工艺对充填 浆料没有特殊的要求。大 运机等方式进行输送，根据现场实际情况选择。分流输送工艺对充填 浆料没有特殊的要求。大规模废石胶结充填主要采用自淋混合的工 艺，采场制备胶结混合料。本方法充填体强度较高，但效率低，采场 接顶需要采取特殊措施。 其他充填方法 其他充填方法主要是根据矿山实际情况，充分利用其他工业废渣 象铝土矿的赤泥磷矿的磷石膏粉煤灰冶炼炉渣等及产量丰 富的地方材料如河砂海砂江砂及风砂等作为胶结材料和骨料，按 定比例和浓度制成充填浆料。然后通过充填钻孔及井下管道自流输 送至采空区进行充填。 根据县玉鑫矿业有限公司现有条件，按骨料不同有两个充填方 案可供选择。是废石胶结充填二是尾砂胶结充填。掘进废石进行 破碎筛分，在井下上分层建设混凝土搅拌站，通过采区充填井向下输 送，平巷车辆运送尾砂不需要加工筛分只需要运至充填站。与尾砂 相比废石还可以作建筑材料，所以确定采用尾砂充填方案。 尾砂充填可以细分为分级尾砂充填高浓度全尾砂胶结充 填膏体充填三种。分级尾砂需要增加脱泥工序，采场脱水量大， 综合能耗较高，尾砂利用率低膏体充填质量高，但是其系统复杂 基建设备投资大运行能耗高，技术要求高高浓度全尾砂胶结充填 体质量适中，采场脱水量小，基建设备投资较小，综合能耗较小成 本低工艺成熟技术可靠管理简便。比较上述方案，设计采用高 浓度全尾砂胶结充填。 建设规模 根据县玉鑫矿业有限公司分段空场嗣后充填采矿法，及高浓度 全尾砂胶结充填方案，期年产量铁矿石，需要 充填料对地下采场进行充填，考虑到与拟建选矿厂尾矿处理配套 及充填能力备用系数倍的需要，充填站设计充填能力选择略有增 加。考虑二期产量，设计充填能力，按年工 作天，则日充填量，考虑到采充平衡，不均衡系数取， 则连续次最大充填量为。按充填能力计算，则日平 均工作时间为小时，连续次最长工作时间为小时。按照充 填体强度要求，矿柱用灰砂比为，矿房采用灰砂比，两种 灰砂比充填料的体积比为。由此计算尾砂与水泥用量，确定充 填站建设规模。 根据上述资料确定县玉鑫矿业有限公司充填站为中型高浓度 全尾砂胶结充填搅拌站，其中充填系统主要参数 尾砂贮量干最大次充填量 水泥贮量 用水量次最大量 充填能力 充填浆料浓度 灰砂比 充填站型式与位置选择 充填站为地面集中式布置，站内设尾砂堆场与供砂斗仓座水 和个水池。水从水池经管道定量自流入搅拌桶尾砂经定向振筛机 处理后装进斗仓，再由电磁振动给料机喂料给大倾角皮带机，然后通 过漏斗进入搅拌桶散装水泥用水泥罐车压送至水泥仓，出料为称重 式螺旋给料机按定灰砂比定量放入搅拌桶再由高浓度搅拌桶将 水尾砂和干水泥混合搅拌制成浆体，搅拌均匀后通过钻孔自流至井 下采场充填。 地面充填站位置选择影响因素主要有以下几点 充填钻孔孔底到采场距离尽可能短，可以减少充填倍线便 于自流输送 地面充填站应位于塌落线外 尾砂及水泥等充填材料的运输比较便捷 水电供给管理比较方便 利用贫瘠土地或矿山已有空地，尽量不占用或少占用农田 和村庄 根据以上条件，充填站选在县玉鑫矿业有限公司已有工业场地 主井东北部处详见附图。 水 水 导 水 斜 主井 副井 线 生产勘探 线 水 斜 斜 斜 斜 矿化 矿化 高压线 钢制尾砂筒仓 高浓度搅拌筒 钢制水泥筒仓 充填钻孔 充填站位置 控制室布置 充填钻孔 钢制尾砂筒仓 充填系统 充填系统的组成 充填法开采的地下矿山，必须建立套完整的充填系统。充填系 统般包括以下内容 充填方式充填材料种类数量来源及材料力学强度与化学 稳定性 尾砂与水泥的输送贮存与溜放 材料配比与浆体浓度调节包括试验 供水供电 充填浆料的制备 充填浆料井下自流与助流管道输送与分配 制浆设备充填钻孔与输砂管道的清洗 采场挡墙与排水排泥系统 料位流量与浓度的自动监测与控制系统 充填系统的控制调度与通讯联络。 充填材料的选择 根据充填所起的作用充填材料的运输方式以及确定的充填工 艺，结合矿山的具体条件合理地选择经济实用的充填材料，是项重 要的工作。 目前矿山常用的充填材料有废石或者专门开采的块石选厂尾 砂或自然沉积的细砂风砂河砂海砂戈壁积料和经过破碎加 工的山砂冶炼炉渣和各种工业废料以及用水泥或其他活性材料制备 的各种胶结充填料。对充填材料般有以下几个方面的要求 充填材料应有满足充填量的稳定来源，便于采集运输并且价 格低