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砂比流量等。 需要检测控制的参数所用的仪表及调节方式如下 全尾砂可采用皮带秤计量计算时应扣除尾砂所含水份。 水泥仓料位计由设置在仓顶的雷达料位计检测，水泥由仓底称 重式螺旋给料机输送，通过控制变频器调整速度对水泥给料进行调 节。 灰砂比控制按设计的灰砂比与灰水比计算出全尾砂干给 总论 概述 矿区简况 县玉鑫矿业有限责任公司三铺铁矿位于县四铺乡三铺村北 公里。矿区中心地理位置东经北纬。 公司成立于年月，采矿许可证取得时间为年月 日，年月通过安全验收，取得非煤矿山安全生产许可证。 矿现有职工人，其中工程技术人员人，中高级职称人，地 测采技术管理人员齐全。公司至年底总资产余万元固 定资产净值万元。资产负债率，地质储量万吨， 期Ⅳ矿体生产铁矿石万吨年。现厂区占地面积万。 地形与气象条件 玉鑫矿业有限公司位于县境中部四铺乡三铺村，东临宿州 市。境内拥有丰富的煤炭铜铁矿石等矿产资源，建有现代化煤矿 两座铁矿四座荣亚粉业食品等批现代化的农产品加工 厂。东距京沪铁路公里合徐高速公路公里，省道公路 正在规划的泗许高速公路穿境而过，交通运输十分便利。 矿区处于北温带，属北方型大陆性气候与湿润气候之间的季风 气候，气候温和，日照充足，四季分明，春秋季明显短于冬夏季， 冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，年平均气温为摄氏度。全年主 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传, 导风向夏季多为东南风，冬季主导风向为东北风。年平均无霜期 天，年平均降水量毫米，年平均相对湿度，日照时数 小时。处于淮北平原中部，东北角有丘陵，最高点海拔米。 澥浍沱濉诸水流经县境。主要矿产有煤炭铁矿石铜金 等。工业以酿酒采煤化肥炼铝为主。国家商品粮基地县。 立项理由 县玉鑫矿业有限公司拥有资源储量矿石品位为 万吨，年设计生产能力万吨。该矿属于含铜形态复杂的中型富 铁矿床。玉鑫矿业公司计划总投资万元，于年底试生产 投产，年月获得非煤矿山安全生产许可证，可实现销售收入 万元，利税可达余万元。 原安徽省冶金设计院设计推荐分段矿房法，矿山实际采用上向 分层废碴充填采矿法进行开采下充填要求。 充填所用的胶结材料为水泥或胶骨料，可用外购散装水泥或购置 太平矿业有限公司胶骨料解决。充填用水可用井下排至地表的澄清 水，其质量和数量可完全满足充填需要。 建设条件 县玉鑫矿业有限公司已建有主井副井以及 二个主要中段的井巷，矿区形成了完整的运输提升 通风排水动力供应等生产能力的开拓系统。占地 的工业场地已设有主副井提升机房变电所空气压缩机 房矿石堆场及生产服务等设施。 玉鑫矿业有限公司在附近内有年处理量原矿能 力的太平矿业有限公司选厂和处理量原矿能力的 东鑫矿业有限公司选矿厂，二座选矿厂均配有尾砂压滤设备。 附近电厂灰坝距离矿区内。县玉鑫矿业有限公司井下排水量 为，能保证充填用水。充填料材料来源有保证。 设计方案 县玉鑫矿业有限公司充填站设计采用高浓度全尾砂自流输送 充填方案。其要点是采用外购全尾干砂作为主要充填骨料，加适量胶 结材料和水，制备满足设计强度和数量要求的充填浆体，然后通过管 道自流或局部压送至采场。 所谓高浓度是指所用尾砂在水中自然沉降所能达到的最大浓度， 其数值大小与尾砂干密度粒度组成及压缩层厚度有关。这种高浓度 全尾砂胶结料充入采场后不渗水，只有少量沉降水泌水。所谓管 道自流输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， 因而要求采矿过程中由于胶结充填系统没有 建设，采用掘进废碴干式充填，充填效果不理想，发现矿体 以下分段矿柱中的进路地压显现较为严重，巷道有片帮顶板开裂等 情况发生此外，该矿体上部存在破碎带及含泥带，采用废碴干式充 填，部份矿柱不能回收，且接顶质量差，对矿体回采安全及提高回采 率不利，建设胶结充填系统有利于安全生产和提高资源综合利用。 随着生产勘探和采矿生产对矿体的进步揭露，加上此前进行 的采矿生产实践以及矿体开采外部和内部条件的变化，暴露出诸多 急待解决的问题。主要有以下几个方面 采用上向分层废碴充填采矿法充填效果差，充填效率低对 上部开采存在岩层错动的可能，对地下采矿不利易造成危害。 采用废碴充填法，废碴来源不足，需要开掘岩石巷道补充 填废碴，增大采矿成本。 原采用上向分层废碴充填采矿法的矿石回收率低仅为 ，采用分层进路胶结充填采矿法，矿石回收率可达，提高 回收率，为企业创造效益的同时提高资源利用率。充分发挥自 身的资源优势充分回收利用资源是企业未来发展的重要途径。 设计基础资料 根据县玉鑫矿业有限公司生产规模，同时考虑在采 矿充填系统选矿系统通风系统进行配套后，留有适量余地。需 要充填的是采场，按照矿石体重计算则采空区为。 按照高浓度全尾砂胶结充填设计，充填量为。需要全 尾砂干，水泥或胶骨料， 水。按工作制度计算，则平均用砂量，水泥 ，水。目前，玉鑫矿业有限公司选矿厂还没有建设，尾 砂需从外部购买，根据目前太平矿业有限公司东鑫矿业有限公司所 产生的尾砂量，除部份自用外还需向外排放，所需尾砂 能够通过外购解决，或从附近电厂灰坝取粉煤灰。 东鑫矿选矿试验资料，矿石碱度比值为 ，应为碱性矿石。尾砂中含量，含量， 含量均低于地质边界品位，。尾砂中的其 他成分主要有及等，不含有降低强度的化学 成分。尾砂平均粒径约为尾砂干密度为。 太平矿业前常铁矿尾砂堆场离三铺铁矿约，尾砂干密 度，含水率约数量和质量满足的最大浓 度又称临界浓度，这种浓度及其沉降速度是尾砂脱水工艺的重要参 数。全尾砂浆的最大沉降浓度主要取决于尾砂的密度或比重与粒 度及压缩层高度。密度越小越细压缩层低，最大沉缩浓度越低 反之越高。鉴于强度和管输充填性能两方面的因素进行尾砂配比试 验。高浓度全尾砂胶结充填体性能参数见表和。 表不同浓度与配比尾砂胶体性能参数 试件 号 砂浆浓 度砂浆容重灰砂比 料浆浓 度坍落度 单轴抗压强度 说明 充填体材料为东鑫矿业有限公司全尾砂浆及强度等级为级的普通硅酸盐水泥 根据砂浆浓度与灰砂比不同，其尾胶体初凝时间为小时，而硬化固化期则持 续时间达天以上，时间愈长强度愈高。 表不同浓度全尾砂胶结充填材料及固化体积 试件 序号 全尾砂浓度砂浆灰砂比水泥量 浆料容重 充填料浆泌水率浆料固化后体积 全尾砂水体积 说明 表中尾砂密度东鑫矿业有限公司，水泥密度 泌水率为充填料浆凝固后，凝固体表面的水占原浆料的体积百分比。可按照泌水率计算充填采场的排水量 充填料浆浓度超过水泥离析现象基本消