铁矿山低成本充填
随着矿产资源的开采,铁矿开采面临着诸多问题。在地下铁矿山开采过程中,会产生废石和尾矿,这些废弃物存于地表会占用大量土地,包括耕田等。例如我国金属矿山产生的废石、尾矿累积存放量达60亿t(仅金属矿山就达40亿t),且以每年近3亿t的速度增长,同时侵占土地速度达每年200hm² ,这不仅造成土地资源的浪费,还可能影响粮食问题。并且地下开采可能引起地表错动塌陷,破坏自然景观和环境,带来各种灾害,如我国因地下开采空区处理不当引起地表错动和塌陷,毁地达200万hm² ,影响近40个城市,其中25个造成严重灾害等问题。在这种背景下,铁矿充填成为解决这些问题的一种趋势。在国家重视矿产资源合理开发利用、土地保护和环境保护的情况下,充填采矿方法在铁矿山的应用具有重要意义,目前已有草楼铁矿、李楼铁矿、郑家坡铁矿、诺普铁矿和徐楼铁矿等设计和采用充填采矿方法,国防铁矿方案设计亦采用充填采矿方法。
二、铁矿充填的意义
资源回收方面
提高矿石回收率:充填采矿方法可用胶结充填,采场不留顶底柱和间柱,回采率可达85%以上。相比于崩落采矿方法(矿石损失率在20%以上,其中无底柱分段崩落采矿方法有时高达近30%)和空场采矿方法(损失率在20%以下),充填采矿在提高矿石回收率上有很大优势。
环境保护方面
减少地表占用:地下开采产生的废石和尾矿,存放在地表侵占大量土地和耕田,把这些废石和尾矿还原再充填井下采空区,可节省占用大量土地和耕田。例如草楼铁矿,通过充填井下采空区,可减少尾矿在地表存放量,减少尾矿库容量。
保护地表稳定:采用充填采矿方法,能够减少井下空区周围岩体移动和地表错动,能减少采矿时上部岩石和砂土进入开采的矿石中,从而降低矿石贫化率,同时避免地表塌陷等灾害,保护自然景观。
减少废弃物排放:将选矿厂排出的尾矿等废弃物充填井下,减少尾矿在地表的存放量,减少了对周围环境的污染。
矿山安全方面
维持矿山地质稳定:充填采矿是一种既能填补采空区,又能构成稳固的支护体系,能有效预防采空区坍塌、沉陷等灾害,保证矿井的稳定,降低矿井的地质风险,保证矿井的安全与可持续发展。
三、铁矿充填的材料选择
废石
在地下开采过程中,如开拓掘进、采准切割和选厂中碎之前,筛上抛尾产生的废石,可进行破碎,使其破碎粒度能满足充填要求时,充填井下采空区。这些废石来源广泛,将其用于充填可以减少在地表的堆放量,同时补充井下充填量的不足。
尾矿
选厂排出的尾矿是铁矿充填的重要材料来源。尾矿充填井下,能减少尾矿在地表存放尾矿库容积。例如草楼铁矿,通过尾矿充填井下,可减少尾矿库容量。
四、铁矿充填的工艺流程
准备工作
清理采空区域:需要清理采空区域内的杂物和残留物,确保填充材料可以充分填充。
确定充填方案:根据铁矿矿井的实际情况,制定充填方案,包括充填材料的选择、充填层次和充填压实方式等。
充填作业
输送充填材料:采用机械设备将选定的废石、尾矿等充填材料输送至充填区域。
分布充填材料:采用合适的方法将充填材料均匀地分布在采空区域内。
压实充填材料:采用振动器等设备进行充填材料的压实。
质量监测调整:在充填过程中,对填充材料的质量、厚度和密实度进行监测和调整。
表面处理:在充填作业完成后,对充填区域进行表面处理,以提高地表稳定性。
充填质量控制
充填材料检测:对选定的充填材料进行采样,并进行质量检测,确保材料符合要求。
充填区域检测:对充填区域进行质量检测,包括厚度、密实度及均匀性等指标,以确保充填工作符合要求。
工艺参数监测调整:对充填工艺参数进行监测,如充填速度、压实力度等,在需要时进行调整,以提高充填质量。和宇重工|充填泵|充填工业泵|工业充填泵|膏体充填工业泵|膏体工业充填泵|矿山尾砂充填泵|矿山尾砂工业泵|S阀活塞式充填工业泵|锥阀活塞式工业泵|HGBS充填工业泵|深锥浓密机|深锥膏体浓密机|高效搅拌桶|高浓度搅拌桶|尾砂充填系统|膏体充填系统|矿山尾砂膏体充填系统|矿山全尾砂胶结充填系统
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