全尾砂胶结充填采矿法在铁矿的实施与应用

摘要：本文针对李官集铁矿的6#、7#矿体的填充技术工程情况做简要分析，介绍了全尾砂胶填充系统的基本工艺流程，并针对全尾砂胶填充系统在李官集铁矿的应用与实践进行总结分析。

关键词：全尾砂胶结；铁矿；应用研究

中图分类号：P578 文献标识码： A

由于传统的铁矿填充技术极为复杂，且填充成本也很高，因此在铁矿的填充过程中，并未得到广泛的应用。但随着国家科学技术的发展，对节能环保技术的要求也原来越高，新型的全尾砂胶结充填采矿法也随之出现。它不仅能降低尾砂的排放量，还能减少地面坍塌面积，对环境的保护起着积极推动的作用。由此可见，全尾砂胶结充填采矿法具有非常广阔的发展前景。

一、工程概况

（一）地理位置及矿床地质

（二）矿区构造及地质特征

李官集铁矿被第四系覆盖，钻探揭露下伏地层为太古界泰山群草峪组。该组岩性主要为黑云变粒岩、黑云斜长片麻岩，另有黑云角闪片岩及斜长角闪岩夹条带状、条文状磁铁角闪石英岩和条带状磁铁石英角闪岩。

二、全尾砂胶结充填系统

（一）填充系统

目前，该套系统还正在调试中，虽然还没有完全取得预期的目标，但是可以确定的是尾砂利用率已经得到了提高。

（二）填充工艺

1、采场准备。将采场内的矿石出净，并对采场清底，采场内积水要排净，充填管路架设好，充填挡墙砌筑完毕，并具有良好的照明及通风条件，顶板浮石检撬彻底、围岩稳固，所有准备条件完成后，由车间组织人员验收，验收合格后车间将通知温井项目部对采空区进行充填。

2、料浆制备。2#系列双砂仓同时直充作业，待井下准备工作完成后，充填站将阀门导致2#系列进砂，把4m平台放砂手动阀门和电动阀门完全打开，尾砂浆经旋流器后，底流直接进入充填管道，然后进入双轴搅拌机与胶固粉混合，然后通过充填管道输送至充填采场。

（三）影响填充强度的因素

灰砂比对填充体的强度有很大的影响。经过对李官集矿产使用全尾砂胶结充填系统的研究发现，当填充料浆浓度一定时，水泥添加量与试块凝结速度及试块强度均成正比。当水泥添加量越多时，填充料浆的凝结速度就越快，而每个时期的试块强度就会越大。其中试块的强度随着水泥量的增大而增大，是由于水泥水化后经过填充尾砂的细小缝隙后产生胶结作用。尾砂颗粒经过胶结后黏在一起，使尾砂的空隙得到填充，随着水泥量的增大，水泥胶结作用也随之增大，试块的强度也不断增大。

三、全尾砂胶结填充技术的实际应用分析

（一）填充人员准备

井下采场充填作业人员由采运车间负责组织，分三班，每班八个小时，每班三个人，负责井下与地表充填站的通讯联络，查看作业环境的安全性，挡墙的稳定性及有无漏水、漏浆处，以及出料口的料浆流动状态；除此之外设置长白班六人进行充填管路的日常巡检和维修，巡查管路有无漏浆处，特别注意进入充填空区作业不能够单人作业，尤其是危险部位作业必须有监护。

（二）充填管道的设置

（三）脱水准备

充填前准备好必要的排水设备，当充填排水量过大，影响充填作业的正常进行时，采运车间应及时组织井下充填班组用排水设备对积水部位进行导流，保证充填生产正常。充填采场自然溢流不能保证正常排水时，施工单位应提前准备排水设备，保证采场正常充填。采场充填水不能进入相邻的正在采矿、出矿采场，影响采场内的正常生产。

（四）采场充填墙的砌筑

四、充填作业

（一）采场区安全的确认与检查

进入空区充填时，车间先要组织人员对充填采场的准备工作进行检查确认，及废石充填量进行测量估算。并组织人员对空区的安全条件进行检查确认，具体包括顶板及边帮，点柱等，以及充填作业现场的检撬工具是否齐全、照明、通讯、通风是否良好。在作业前，充填人员必须对采场进行全面的敲帮问顶，发生空响时要及时处理。在有隐患的地方做好标识及记录，能处理的立即处理，不能处理的及时与车间进行沟通。

（二）采空区的充填

充填时，井下充填人员必须仔细检查充填管路是否有漏水、漏浆的地方，并仔细观察充填料浆的流量及流动状况以及巷道、溜井挡墙的稳定性，观察挡墙及溜井是否漏水、漏浆。充填作业过程中，要严格控制一次料面上升高度，以保证充填挡墙的稳定性。一次充填高度控制在1m以内，当出现充填位置高度高于周围时，要及时进行管路挪移，保证充填面平整无积水。充填时，须有专人负责井下与充填站的联系，确保通讯畅通，其余人员巡查料浆流动及挡墙封堵情况，避免造成跑浆，如若发现问题及时与充填站联系并处理。充填前须先放水冲洗并润滑管道，待见到清水后通知充填站放砂，待砂浆流动稳定后方可加胶固粉，充填结束时要彻底冲洗管道，管道冲洗干净后通知充填站停止放水，本次充填结束。充填积水要及时疏排。

结束语

本文通过对李官集铁矿的6#、7#矿体采用全尾砂胶结填充剂的工艺流程进行简单的介绍及分析。针对全尾砂胶结填充在李官集铁矿的实际应用实践进行具体分析，发现全尾砂胶结填法对矿石开采区域的顶板及岩层的冒落有良好的阻止作用，不仅能保护地表及村民的生活环境，还能减少尾矿的占用面积，对生态环境的保护有着很大的促进作用。