膏体充填特点及其现状分析

膏体充填特点及其现状分析

摘要：介绍了膏体充填采矿法在国内外的发展现状及技术上可行，经济上合理，安全上可靠和具有可持续发展的优点，概述了膏体充填的特点和各种充填法的比较。

关键词：膏体充填技术工艺环保先进

0 引言

绿色采矿是采矿发展的必然趋势。采用无尾矿充填采矿法，可以提高矿物回

采率，减少对地面土地的贫化率，充分利用资源，有效控制地压，房屋和地表塌

陷和可在“三下”开采等优点，膏体充填工艺技术也在充填采矿法不断改造与发展

的过程中得到创新与发展。

1 膏体充填

所谓膏体充填就是把煤矿尾矿矸石山的煤矸石、劣质土和电厂的尾料粉煤灰

等固体废物在地面加工成的膏状浆体，利用高密度固体充填泵和重力的作用下通

过管道泵送到井下工作面，适时充填采空区的采矿方法。膏体充填的关键是要在

井下工作面采空区形成以膏体料浆为主的覆岩支控体系，实时而有效控制地表开

采沉陷在建筑物允许值范围内，保护地下水体不受破坏，提高煤炭资源采出率，

改善矿山安全生产条件的目的，此工艺技术上可行，经济上合理、安全上可靠，

被誉为21世纪绿色开采新技术。

2 膏体充填技术特点

2.1 浓度高一般膏体充填材料质量浓度>75%，目前最高浓度达到88%。而普

通水砂充填材料浓度低于65%，如，我国阜新矿区水砂充填水砂比，新平安矿为2.7:1~5.3:1，新邱一坑为1.2:1~2.1:1，高德八坑为2:1，按照质量浓度小于50%。

2.2 流动状态为柱塞结构流。水砂充填料浆管道输送过程中呈典型的两相紊流特征，管道横截面上浆体的流速为抛物线分布，从管道中心到管壁，流速逐渐由

大减小为零，而膏体充填料浆在管道中基本是整体平推运动，管道横截面上的浆

体基本上以相同的流速流动，称之为柱塞结构流。

2.3 料浆要求不沉淀、不泌水、不离析。膏体充填材料这个特点非常重要，而要达到这三个标准，就必须时刻把握原料的所有参数，要搞好充填泵送系统的过

程控制，井上井下协调配合，积极应对充填工艺中出现的各种问题，才能达到料

浆要求。

2.4 无临界流速。最大颗粒料粒径达到25mm，流速小于1m/s仍然能够正常

输送。

2.5 膏体充填体压缩率低。一般水砂充填材料（包括人造砂）压缩率为10%左右，级配差的甚至达到20%，水砂充填地表沉陷控制程度相对较差，通常水砂充

填地表沉陷系数为0.1~0.2（新汶矿区水砂充填地表沉陷系数为0.13~0.17），许

多条件尚需要与条带开采结合，留设条带煤柱才能够达到保护地表建筑物的目的。而膏体充填材料中固体颗粒之间的空隙由胶结料和水充满，一般压缩率只有1%

左右，控制地表开采沉陷效果好，“三下一上”压煤有条件得到最大限度的开采出来。

3 膏体充填的研究现状

膏体充填最初来源于金属矿山，是1979年德国在格伦德铅锌矿首先发展起来的第四代先进充填技术。

世界上记载有计划的矿山充填已经有近百年的发展历史，经历了废石干式充

填、水砂充填、低浓度胶结充填、高浓度充填/膏体充填等四个发展阶段：第一个阶段，20世纪40年代以前，以废石干式充填为代表，充填的目的是

处理废弃物。如澳大利亚塔斯马尼亚芒特莱尔矿和北莱尔矿在20世纪初进行的

废石干式充填；中国20世纪50年代初期废石干式充填成为金属矿山的主要采矿

方法之一，1955年在地下开采的有色金属矿山中废石干式充填占38.2%，第二阶段，20世纪40~50年代，以水砂充填为代表。澳洲一些地下金属矿山，以水力充填取代了早期使用的干式充填。1969年澳大利亚科学与工业研究院开展

了机械落矿充填采矿法的相关问题研究，１０余年后在水力充填等领域取得了显

著成绩。水砂充填在国内外煤矿一度作为解决地表开采沉陷，保护建（构）筑物

的主要方法，曾经得到比较广泛的应用。世界上水砂充填最先进、应用最好的是

波兰。1967年波兰水砂充填法采煤占到总产量的50.2 %，波兰吴杰克煤矿（Wujek）是欧洲最大的水砂充填矿井，年产量220万t/a，水砂充填产煤量占

70 %，充填管线最长达4.5 km，1952年以后水砂充填逐渐在抚顺、扎赉诺尔等地

推广应用。目前山东济宁的太平煤矿用水沙充填。

第三阶段，20世纪60~70年代，以低浓度尾砂胶结充填为代表。代表矿有澳

大利亚芒特艾萨矿，该矿在20世纪60年代采用低浓度尾砂胶结充填工艺回采底柱。1977年芒特艾萨矿与新南威尔士大学矿业学院合作研究出了低成本胶结充填

技术。由于非胶结的水砂充填体不能自稳，难以满足采矿工艺高回采率和低贫化

率的需要，在水砂充填工艺得以发展和推广应用以后，开始发展采用尾砂胶结充

填技术。20世纪70年代中国凡口铅锌矿、招远金矿和焦家金矿率先应用细砂胶

结充填。目前，中国有20多座金属矿山应用细砂胶结充填。

第四阶段，20世纪80~90年代，以高浓度、膏体充填为代表。1979年德国在格伦德铅锌矿为了克服低浓度胶结充填泌水严重等，在世界上首次试验成功膏体

充填技术。膏体充填技术在德国试验成功以后，逐渐在南非、英国、美国、摩洛哥、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、葡萄牙、坦桑尼亚、土尔其等世界主要采矿国

家的金属矿山得到发展和应用。1991年德国矿冶技术公司与鲁尔煤炭公司合作，

把膏体材料充填技术应用到沃尔萨姆煤矿，试验工作面煤层厚度1.5m，采深

1000m，所用膏体充填材料由粉煤灰、浮选矸石、破碎岩粉等制成，无胶结料，

物料的最大粒径小于5mm，质量浓度达到76%~84%。中国1994年在金川有色金

属公司二矿区建成第一条膏体泵送充填系统，以后有铜绿山铜矿、湖田铝土矿、

咯拉通克铜矿等也建设了膏体充填泵送系统。

4 国内的成功地案例

现在山东济宁太平煤矿设计了中国煤矿第一个膏体充填系统，主要是水沙充填。该膏体充填系统于2006年5月正式投入使用，膏体充填开采技术，煤层布

置分层长壁工作面开采，开采过程中沿空留巷，工作面之间无煤柱，采出率提高

到90%以上。截止到2007年10月太平煤矿充填量累计20多万m3，安全采出煤

炭30多万t，2007年11月通过了山东省科技厅组织的专家论证。

冀中能源峰峰集团小屯煤矿膏体充填工业性试验，主要骨料是矸石料是选择

在该矿14259顶分层工作面。该首试工作面倾斜长度120m，推进长度500余m，以平均采高2.8m计算，已经采出煤量约40万吨。

在建的山东济宁岱庄煤矿膏体充填系统，能力更强，压力更大，充填泵送系

统的输送能力达到150m3，最大输送压力达到14Mp是迄今为止我国最大的泵送

系统。本项目研究成功以后，不仅为解决岱庄煤矿及济北矿区不迁村开采难题，

最大限度地采出煤炭资源，延长矿井服务年限，更重要的是为解放我国煤矿大量

村庄等建筑物占压的煤层发展、形成一套“高采出率、环境协调、高效安全”的新型不迁村膏体充填开采技术，这是一项具有十分重要的经济、社会和环保意义的极富挑战性的开创性工作。

5 结语

我国是一个能源丰富的国家，采矿是担负着极其艰巨的任务，而在煤炭采煤的过程中，观念和理念也在逐步地发生变化，煤矿开采从最初的追求产量到保护性开采，再到绿色开采，先进技术的进入和自动化程度的升高是煤矿实现可持续发展的动力和基础，再次基础上的先进开采技术也在经历着前所未有的革命，也必将为我国的开采技术积累大量的资料，对完成煤矿开采的技术储备起到积极的作用，而膏体充填也将是一朵奇葩，在21世纪娇艳地绽放。

浅析煤矿膏体充填绿色开采技术

浅析煤矿膏体充填绿色开采技术 【摘要】煤矿膏体充填技术是一种新型的绿色环保技术，能实现煤矿的高产高效和环境保护。本文介绍了煤矿膏体充填的特点，重点阐述了膏体充填采煤的关键技术和膏体充填采煤技术应用前景，对于煤矿的开采技术来说有一定的参考价值。 【关键词】膏体充填煤矿绿色开采 煤矿膏体充填，就是指把煤矿周围的矸石、粉煤灰、工业产生的炉渣、城市排出的固体垃圾及胶结料等固体废物通过地面加工制作成“无临界流速、不需要脱水”的膏状浆体，在重力或泵压的作用下对工作面支架后方的采空区进行充填而形成必要的人工支撑体系，把采煤引起的地表移动控制在建筑物允许的范围内，实现不迁村采煤的方法。煤矿膏体充填料浆是一种利用矸石、粉煤灰等固体废物制作的，适合管道输送的、低成本的、特殊“混凝土”或特殊“砂浆”。在煤矿企业中应用膏体充填技术，可以实现煤矿的低碳运行及绿色开采。而且，固体废物膏体充填开采把矸石等固体废物的利用，与控制采煤工作面顶底板岩层破坏，减少开采沉陷，保护地面建构物有效的结合起来，具有提高资源采出率、增强矿井安全保障度、保护矿区生态环境的鲜明特性的绿色开采核心技术，也是我国煤炭工业科技发展的主要方向。 1 煤矿膏体充填的特点 膏体充填最早是1979年在德国格伦德金属矿发展起来的；国内金川有色金属公司1989年开始试验膏体充填；膏体充填已经在世界金属矿山开采和尾矿处理等方面得以比较广泛的应用，一年一度的世界膏体充填研讨会已经召开13次。国内外金属矿山膏体充填技术研究成果，对我国煤矿发展膏体充填有重要参考借鉴价值，但是，以解放“三下一上”压煤为主要目的的煤矿膏体充填与金属矿山膏体充填有重要的区别。与金属矿山膏体充填比较，解放“三下一上”压煤的煤矿膏体充填开采主要特点是： （1）充填的主要目的是减沉。 （2）充填与采煤同在一个工作面，充填体构筑方法不同于金属矿山，煤矿需要发展专门膏体充填隔离支架。 （3）充填材料强度性能要求不同，煤矿充填以后数小时后就要求充填体承载，否则，影响采煤面产量。 （4）煤矿膏充填原料主要是煤矸石、坑口电厂低质粉煤灰等，材料品质差，质量波动大。 2 膏体充填采煤的关键技术

南京全尾砂膏体胶结充填系统方案说明书new

南京铅锌银矿全尾砂膏体胶结充填系统方案说明书 1 前言 南京铅锌银矿地处南京市郊栖霞山风景区，矿区地表为栖霞镇且有九乡河流经，北邻长江。矿山年产矿石量约25万吨，年产尾砂量约13万吨，不具备尾砂外排及堆存条件。南京铅锌银矿目前采用点柱式分层充填采矿法开采，特殊的“三下”开采技术条件要求矿山必须完善采场充填技术，实现无尾排放，以确保风景名胜与周边环境不受污染。为此，南京铅锌银矿对充填系统工艺流程进行了多次技术改造与试验，曾采用过矸石充填、水砂充填、全尾砂与尾泥高水单浆料固化剂胶结充填、分级尾砂胶结充填、尾泥胶结充填和全尾砂胶结充填等工艺。充填系统改造前主要采用全尾砂胶结充填，少量采用分级尾砂充填工艺（主要用于采场筑坝）。 南京铅锌银矿在选矿厂浮选车间西侧+33m水平建有一座全尾砂胶结充填制备站，站内建有φ8m高21m的立式钢砂仓（容积880m3）与φ10m的立式砼砂仓（容积800m3）各一座，方型立式水泥仓（总容积130m3）一座。选厂泵送过来的全尾砂经300m3中转贮砂池，由4PNJ-B型衬胶泵扬送至全尾砂仓内储存。经高压水造浆后的全尾砂浆由砂仓底部自流至搅拌桶内与水泥混合制成全尾砂胶结充填料，通过80BZ——500G型渣浆泵经由φ100mm增强塑料管泵送至采场空区进行充填。技术改造后的全尾砂胶结充填系统流程图参见图1。 南京铅锌银矿目前生产中的掘进废石与选厂尾砂均充填于井下采场。现有全尾砂胶结充填系统由于+14m水平输送距离远，管道输送总长度超过2000m，同时现用渣浆泵出口扬程虽较原4PNJ衬胶泵大为提高，但出口压力仍只有1.1MPa，受制备系统设计能力与料浆泵压输送能力的限制，全尾砂充填料浆输送浓度约为66~68%，现有系统输送浓度已没有进一步提高的余地。 矿山为了提高整体经济效益，计划于2004年将采选生产规模扩大到35万

中国膏体充填技术研究进展概述

中国膏体充填技术研究进展概述 刘琼;张希巍 【摘要】充填膏体是由尾砂、水和胶结物等按一定配比混合而成的高浓度混合物，在环保、采场工作环境以及采场应力维护等方面具有明显优势，研究与发展膏体充填技术对未来深部金属采矿以及三下采煤具有重要意义。简要回顾了膏体充填技术的发展历程，着重介绍了国内膏体充填技术的应用及发展，以膏体充填技术的工业链为主线，分别介绍了料浆制备、管道输送及充填体对地压维护等方面的研究成果，并从膏体充填理论技术研究和充填设备应用与发展方面，对我国在膏体充填技术领域需要深入研究的内容进行了总结。%Backfill paste is a high-concentration mixture,composed of cement,sand and water in certain proportions.It has obvious advantages in environment protection,working environment and stress maintenance,so the research and development of backfill paste technology is of great significance to the future deep metal mining and "three under"mining.The develpment history of paste backfill technology is reviewed briefly,the application and achievements of the paste backfill technology are introduced em-phatically.According to the industrial chain of paste backfill technology,the achievements of the slurry preparation,pumping and stope around pressure of backfill maintenance are analyzed respectively.Besides that,the contents need to conduct further research of the paste backfill technology is summarized from the two aspects of the research of theory and technology of paste backfill and application and development of paste backfill equipment.

采矿工程中条带膏体充填采矿技术的应用探讨

采矿工程中条带膏体充填采矿技术的应 用探讨 摘要：条带膏体充填采矿技术是一种重要的地下采矿方法，它通过将膏体充填到采矿空间中，实现对矿体的稳定支撑和回收。这种技术在矿业工程中得以广泛应用，为矿山开发和资源利用带来了新的思路和机遇。基于此，本文章对采矿工程中条带膏体充填采矿技术的应用进行探讨，以供参考。 关键词：采矿工程；条带膏体充填采矿技术；应用要点 引言 条带膏体充填采矿技术基于高流动性和可塑性的膏体，可以在地下挖掘过程中填补空隙并形成支撑结构。该技术具有较高的填充效率、资源利用和环境保护的优势，适用于各种采矿工程和地下工程项目。然而，该技术的应用仍面临着一些技术挑战和工程难题，需要进一步研究和实践来完善和提升其应用效果。 1条带膏体充填采矿技术的原理 条带膏体充填采矿技术是一种在采矿过程中利用粉状或浆状材料将空隙区域填充并形成支撑结构的方法。条带膏体是一种由水、填充剂和添加剂组成的混合物，具有较高的流动性和可塑性，可以填充各种大小和形状的空隙。条带膏体在固化后能够形成坚硬的填充体，具有足够的强度和稳定性，可以提供支撑和加固地下空间。通过将条带膏体注入到待充填区域，可以有效地管理地下空隙，并预防由于开采引起的地面沉陷和裂缝的产生。条带膏体充填可以利用废弃物、尾矿和其他可回收材料，实现资源的综合利用和环境保护。 2条带膏体充填采矿技术的优势和局限性 2.1优势

条带膏体充填采矿技术可以利用废弃物、尾矿和其他可回收材料进行填充，实现资源的综合利用和环境保护。充填技术能够有效填充开采后的空隙，减小地面沉陷和裂缝的产生，降低对地表建筑物和基础设施的影响。通过填充空隙并形成支撑结构，充填技术可以最大限度地提高采矿效率，减少资源浪费。充填体具有较高的强度和稳定性，可以加固和支撑地下空间，减少地质灾害风险，改善工作环境安全。相比传统采矿方法，条带膏体充填采矿技术产生的环境污染更少，对水、土壤和空气等自然资源的影响更小。 2.2局限性 条带膏体充填采矿技术涉及到膏体配制、注入控制和固化等多个环节，技术要求较高，操作较复杂，需要专业的设备和技术支持。相比传统采矿方法，条带膏体充填采矿技术的实施成本较高。包括膏体配制成本、设备投资、人力成本和管理费用等因素。条带膏体充填后需要一定时间进行固化，固化时间较长可能会对采矿进程造成一定的限制。由于填充过程中受到地质条件、膏体配制和注入等因素的影响，不同区域、不同时间填充所得充填体的强度可能存在差异，需要进行合理的充填设计和监测控制。 3采矿工程中条带膏体充填采矿技术的应用要点 3.1条带膏体配制 根据工程要求，确定填充剂（如砂、矿渣等）、水和添加剂（如增稠剂、抗裂剂等）的比例。配比应充分考虑充填材料的流动性、抗裂能力和固化时间等因素。按照确定的配比，将填充剂、水和添加剂加入配制设备中。通过适当的搅拌方式（如机械搅拌、气泡注入等），将各组分充分混合，形成均匀且具有流动性的条带膏体。在配制过程中，可以根据实际情况进行适当的优化调整。例如，根据膏体流动性的调整，可增减水分或添加增稠剂；根据充填空隙的特点，可调整填充剂的粒度分布。 3.2空隙预处理

膏体充填

充填开采煤矿实践中的应用 摘要： 煤矿绿色开采的发展要求和村庄压煤开采的迫切性，提出了膏体充填不迁村采煤技术。通过研制专用膏体充填胶结料和选择廉价的充填材料，大幅度降低了膏体充填成本，提出了满足煤矿开采适用的膏体材料的合理配比，提出了适合煤矿应用的膏体充填方法，以及系统介绍膏体充填在煤矿实践中的应用。 中国矿业大学钱鸣高院士最近提出了煤矿绿色开采技术，充填开采技术是绿色开采技术的重要组成部分，是解决煤矿开采环境问题的理想途径。当前，研究解决村庄等建筑物下大量压煤开采，实现不迁村采煤更应受到重视。我国村庄压煤具有量大面广的特点，人口密集的河南、河北、山东、安徽、江苏五省压煤的村庄达1094个，住户11万户，占我国村庄总压煤量的55%以上，仅兖州矿业集团109个村庄压煤就达5.5亿t。村庄下压煤开采涉及到土地、环境保护、工农关系等社会各方面问题。目前，从村庄下采出的煤量仅占其压煤可采储量的4 %，其中75%以上还是靠搬迁村庄之后采出来的，而村庄搬迁费、塌陷土地赔偿费已达到20万元/户，并且对矿区环境造成了严重破坏。 关键词：膏体充填；不迁村采煤；充填工艺；膏体材料配比；材料配置控制 1 充填采煤工艺的发展背景 1．1 传统的不迁村采煤方法 村庄等建筑物下的大量压煤不仅造成煤炭资源的巨大浪费，并且严重制约矿井的正常生产和接续。通过几十年的努力，村庄下采煤技术的整体水平有了较大的提高。目前，能实现不迁村采煤的主要方法是条带开采和充填开采，特别是两者的有机结合。 条带开采是控制地表移动和变形的最有效方法之一。其最大优点是在不改变采煤工艺的前提下，较大幅度地减少地表沉降，在无法采取其它措施的条件下采出部分建筑物下压煤，最大缺点是采出率低，资源浪费严重，且生产效益较低。 充填开采是实现不迁村采煤、提高煤炭采出率的最有效途径，以水砂充填开采应用最多，效果也最好。但水砂充填开采存在工艺复杂、不利于机械化生产、效率低、成本高等问题，近十多年来，国内几乎未用该技术来开采村庄下压煤[1]。 1.2膏体充填技术及其煤矿应用的可行性 所谓固体废物膏体充填不迁村采煤，就是把煤矿附近的煤矸石、粉煤灰、工业炉渣、劣质土、城市固体垃圾等在地面加工制作成不需要脱水处理的牙膏状浆体，采用充填泵或重力加压，通过管道输送到井下，适时充填采空区或离层区，形成以膏体充填体为主的上覆岩层支撑体系，有效控制地表沉陷在建筑物允许值

膏体充填技术现状及其应用研究

膏体充填技术现状及其应用研究 摘要：充填膏体是由尾砂、水和胶结物等按一定配比混合而成的高浓度混合物，在环保、采场工作环境以及采场应力维护等方面具有明显优势，研究与发展膏体 充填技术对未来深部金属采矿以及三下采煤具有重要意义。从膏体充填理论技术 研究和充填设备应用与发展方面，对我国在膏体充填技术领域需要深入研究的内 容进行了总结。 关键字：膏体充填技术；现状；措施 1膏体充填材料的现状 膏体充填材料的强稳定性使其抵抗分层、离析的能力较强，应用过程中即使 在密闭的管道中静止数小时，也不会发生沉淀、分层、离析等现象，应用管道输 送不易发生堵塞。膏体充填料浆的质量浓度高75%～82%，一些料浆在添加骨料 后质量浓度可达到88%，而传统的低浓度充填料浆其质量浓度不超过65%。正是 膏体浓度大，其屈服切应力及塑性黏度比较强，必须通过外力克服料浆自身的屈 服应用才能流动。其在管道中的流动状态为结构柱塞流，在整个管道中进行整体 平推运动，同一横截面上浆本流动速度为常数，浓度、流速基本不会发生改变， 因此稳定性更高。 膏体充填开采的料浆具有较强的可塑性，可保证料浆在管道输送过程中具有 较强的抵抗变形能力，每个断面上的颗粒结构均可抵抗错位变形，虽然在通过管 道的弯管、接头等部位是形状有所改变，但是其基本结构、成分等均未发生变化。膏体充填料浆不沉淀、不离析、不脱水，即使质量浓度较高也不会影响其可输送性。膏体料浆中包括细粒级物料，比如粉煤灰，使用这些物料作为骨料，可保证 骨料粒径在35mm以下，大大降低了破碎充填骨料的材料加工成本。充填前无须 进行复杂的隔离，也不用建设过滤排水设施，不仅不会影响采煤工作面的结构， 而且充填水也不会对井下环境造成污染。而传统的水砂充填需要进行专门的过滤 排水，并且排水过程中料浆中的固体颗粒可能会被带出，井下排水、清理沉淀等 工作量也有所增加。 膏体充填料浆初凝时间短，而且可以根据煤矿的实际情况对料浆的配方进行 调整，材料的初凝时间、初凝强度及终凝强度也会发生改变，可以保证料浆在更 短的时间内对围岩产生支撑力，最大限度上延缓围岩变形，保证下阶段工作可及 时进行。 2某煤矿膏体充填开采技术应用实例 2.1充填方案设计 该煤矿膏体充填工作面与普通综合工作面布置基本相似，工作面沿倾斜方向 上方为材料巷，可起到通风、运料、行人的作用；运输巷则布置在工作面沿倾向 下方，运输巷实现沿空留巷，以作为下工作面材料巷使用。充填管路通过地面钻 孔或井筒下井后沿运输巷布置，工作采用充填专用液压支架进行防护，两巷用单 体液体支柱进行防护。充填前要用清水充分润湿输浆管，直至清水到达充填工作 面为止；安排专业技术人员巡视充填管路，排除跑漏液现象，保持管路畅通。地 面制浆站开始下放充填膏体。完成割煤后从工作面按照自下而上的顺序撤回支柱，撤换完毕后在充填巷道两端砌筑厚度约0.6m的挡浆墙，墙四周掏槽深度至少在0.3m以上，如果煤壁松软，则要注意加大掏槽深度；挡墙位于下出口的位置则要良好密闭，以免发生漏水、跑浆。墙外支设一排单体液压支柱，注意支柱与挡浆 墙之间必须保持0.2m的间隙，中间再用木板加实，以免发生墙体倾倒或跑浆漏

膏体充填技术的发展

膏体充填技术的发展 1、概述 19纪中叶之前,世界范围内大部分地下矿山开采都采用横支护的空场法,在地质条件不复杂的环境下,可通过增加横撑数量和减小巷道断面等技术措施增加釆场稳定性,但对于地质条件复杂的环境,常见的崩落法和空场法都难以营造安全稳定的釆场作业环境,随着人类对资源的渴求以及安全意识的提高,充填采矿法作为一种新型采矿方法在19世纪中期诞生。1864年,美国首次使用水砂充填,以保护宾夕法尼亚州的一个位于煤矿区的座教堂基础,这是充填技术在建筑和釆矿行业的应用结合点,这一举措拉开了充填釆矿的序幕。在随后的生产实践中,人们总结出充填采矿具有安全、可恢复、高效、环保、降低贫化率、适用性强等诸多优点。充填采矿从诞生至今已有一百多年历史,发展为三大釆矿方法之一,该种釆矿方法在许多不同地质环境下都有过成功应用的历史,也因地质环境和釆矿工艺的不同延伸出许多充填采矿技术。根据充填材料的不同将充填釆矿技术分为干式充填、水砂充填、混凝土充填、尾砂充填、尾砂胶结充填、废石胶结充填、膏体充填、高水速凝充填和其他废弃物充填等。根据充填所需动力分裂可分为机械充填、风力充填、水力充填、粟压充填等。根据回采工艺和方向不同可将充填采矿法分为上向分层充填、上向进路充填、下向分层充填、下向进路充填、削壁充填、壁式充填以及方框支架充填等多种充填技术形式。 2、国外膏体充填的发展介绍 国外充填采矿技术发展起步较早,如前所述,早在1864年人们就已经认识到充填技术可以控制地表沉陷等问题,随后在以美国、德国、南非、澳大利亚等国家的众多矿山开展了充填釆矿试验,并研宄出多种充填采矿工艺。1930年,霍恩公司进行采矿尾砂和炼铜炉澄回填至井下的干式充填试验,成功推动了充填釆矿法在矿山中的应用,并在随后一段时间内,许多国家的众多矿山都将奸干式充填釆矿法作为一种治理地表塌陷、处理堆弃废物的一种有效方法。1959年至1962年,加拿大赢桥镍矿开展采用水泥尾砂砂奖替代替代充填料上层的塾板作为人工假低的试验,开发出水泥固结水砂的充填技术,并首次将该技术应用于Frood矿山。1969年,澳大利亚Mount Isa铜矿开展了釆用水泥胶结充填体代替回采底柱以及铅锌铜冶炼炉澄代替部分水泥的实验研究,这一尝试推动了胶结充填技术发展,同时拉开了水泥替代品作为胶结料的研宄。1978年-1983,德国Preussag公司,投入大量资金开发出用于分层充填的高浓粗细微少混合泵压充填系统,并在Grund铅锌矿以及随后的南非各大金矿中成功应用,该技术的出现首次将膏体充填的概念引入充填采矿技术中,并在后期的釆矿工艺中得到了广泛的

关于煤矿膏体充填开采工艺分析

关于煤矿膏体充填开采工艺分析 摘要：随着社会的不断进步以及人们环保观念的持续增强，煤矿膏体充填这 种新型绿色环保煤矿开采技术也被越来越多的应用到了实际开采工作中去，并取 得了非常有益的成绩，不仅极大提升了煤矿开采效率，同时还有效降低了煤矿开 采对周边生态环境造成了的破坏。但是，要想将这项技术的作用充分发挥出来， 煤矿开采单位必须要跟上时代发展的脚步，准确把握开采工艺特点，结合煤矿实 际情况展开开采模式优化，这样才能够进一步提高开采效率与质量，并避免周边 环境遭到破坏，推动我国长远可持续发展。鉴于这种情况，本文首先简单介绍了 煤矿膏体充填开采工艺特点，然后详细分析了煤矿膏体充填开采工艺，希望可以 为我国煤矿开采事业的持久发展起到一定的促进作用。 关键词：煤矿；膏体充填；开采工艺 煤矿膏体充填开采工艺的主要应用机理为有效应用粉煤灰与煤矸石等固体废 弃物，通过膏体充填开采技术的有效应用实现“三上一下”开采目标。在应用这 项工艺的时候，工作人员需要先把固体废弃物制成膏状浆体，然后再采用泵压这 种手段，将其沿着管道运输到目标充填采空区中，从而有效预防塌陷、滑坡等现象，在保证开采安全性的同时，进一步提高开采效率与质量，防止周边环境受到 破坏，并且经济性更为优秀。所以，本文展开煤矿膏体充填开采工艺分析有着重 要的现实意义。 一、煤矿膏体充填开采工艺特点介绍 在煤矿开采过程中，融合和应用煤矿膏体充填开采工艺能够有效提高开采效率，降低开采需要花费的成本，并且有效避免煤矿周边生态环境遭受破坏，能够 为我国煤矿开采事业的长远可持续发展提供更为强有力的支持和保障。通过实际 分析发现，煤矿膏体充填开采工艺主要有如下特点存在： 首先，展开煤矿膏体充填处理的主要目标为减沉，以此来降低安全意外事故 发生几率；其次，充填层与开采层所处工作面相同，需要使用专用膏体进行充填，

膏体充填特点及其现状分析

膏体充填特点及其现状分析 摘要：介绍了膏体充填采矿法在国内外的发展现状及技术上可行，经济上合理，安全上可靠和具有可持续发展的优点，概述了膏体充填的特点和各种充填法的比较。 关键词：膏体充填技术工艺环保先进 0 引言 绿色采矿是采矿发展的必然趋势。采用无尾矿充填采矿法，可以提高矿物回 采率，减少对地面土地的贫化率，充分利用资源，有效控制地压，房屋和地表塌 陷和可在“三下”开采等优点，膏体充填工艺技术也在充填采矿法不断改造与发展 的过程中得到创新与发展。 1 膏体充填 所谓膏体充填就是把煤矿尾矿矸石山的煤矸石、劣质土和电厂的尾料粉煤灰 等固体废物在地面加工成的膏状浆体，利用高密度固体充填泵和重力的作用下通 过管道泵送到井下工作面，适时充填采空区的采矿方法。膏体充填的关键是要在 井下工作面采空区形成以膏体料浆为主的覆岩支控体系，实时而有效控制地表开 采沉陷在建筑物允许值范围内，保护地下水体不受破坏，提高煤炭资源采出率， 改善矿山安全生产条件的目的，此工艺技术上可行，经济上合理、安全上可靠， 被誉为21世纪绿色开采新技术。 2 膏体充填技术特点 2.1 浓度高一般膏体充填材料质量浓度>75%，目前最高浓度达到88%。而普 通水砂充填材料浓度低于65%，如，我国阜新矿区水砂充填水砂比，新平安矿为2.7:1~5.3:1，新邱一坑为1.2:1~2.1:1，高德八坑为2:1，按照质量浓度小于50%。 2.2 流动状态为柱塞结构流。水砂充填料浆管道输送过程中呈典型的两相紊流特征，管道横截面上浆体的流速为抛物线分布，从管道中心到管壁，流速逐渐由 大减小为零，而膏体充填料浆在管道中基本是整体平推运动，管道横截面上的浆 体基本上以相同的流速流动，称之为柱塞结构流。 2.3 料浆要求不沉淀、不泌水、不离析。膏体充填材料这个特点非常重要，而要达到这三个标准，就必须时刻把握原料的所有参数，要搞好充填泵送系统的过 程控制，井上井下协调配合，积极应对充填工艺中出现的各种问题，才能达到料 浆要求。 2.4 无临界流速。最大颗粒料粒径达到25mm，流速小于1m/s仍然能够正常 输送。 2.5 膏体充填体压缩率低。一般水砂充填材料（包括人造砂）压缩率为10%左右，级配差的甚至达到20%，水砂充填地表沉陷控制程度相对较差，通常水砂充 填地表沉陷系数为0.1~0.2（新汶矿区水砂充填地表沉陷系数为0.13~0.17），许 多条件尚需要与条带开采结合，留设条带煤柱才能够达到保护地表建筑物的目的。而膏体充填材料中固体颗粒之间的空隙由胶结料和水充满，一般压缩率只有1% 左右，控制地表开采沉陷效果好，“三下一上”压煤有条件得到最大限度的开采出来。 3 膏体充填的研究现状 膏体充填最初来源于金属矿山，是1979年德国在格伦德铅锌矿首先发展起来的第四代先进充填技术。 世界上记载有计划的矿山充填已经有近百年的发展历史，经历了废石干式充

膏体充填开采沿空留巷技术国内外研究现状

膏体充填开采沿空留巷技术国内外研究 现状 摘要：通过研究膏体充填综采沿空留巷围岩活动特征、充填体滞后阻力，围 岩应力场演化规律，揭示中厚煤层膏体充填综采沿空留巷围岩结构运动特征，据 此形成针对性的沿空留巷围岩控制技术，指导沿空留巷工程实践的开展，对提供 煤炭资源采出率、减少巷道掘进量，以及实现Y型通风、治理瓦斯超限等难题、 推动我国无煤柱护巷技术的进步，具有极为重要的理论意义和实践价值。推行沿 空留巷，不仅对生产矿井进行技术改造、缓和采掘关系和延长矿井寿命具有现实 意义，而且也是使煤炭企业改善安全条件和技术经济指标，增产、增盈减亏的主 要途径之一，文章分析了膏体充填开采沿空留巷技术的国内外研究现状。 关键词：煤层开采；膏体充填；沿空留巷 0引言 我国是煤炭生产和消费大国，长期以来煤炭在我国的能源结构中一直占主导 地位，从1998～2008年煤炭在我国一次能源消费中所占比例始终在70%以上，2012年我国的煤炭消费量达到24.27亿t，占我国能源消费总量的67.1%，预计 在今后20年内煤炭依然是我国的主要能源，且在能源消费结构中所占比例达65% 左右。 我国煤炭储量虽然很多，然而人均占有量很少。我国95%以上的煤炭资源靠 井工开采，在煤炭开采中每年新掘巷道约2万km，其中采区顺槽进尺约占2/3以上，绝大部分采区顺槽长期以来一直沿用留煤柱护巷。留煤柱护巷虽然短期内对 防治窜风、自然发火起到一定作用，但造成煤炭资源的浪费。因此，研究区段不 留煤柱，实现无煤柱护巷、提高煤炭回收率和降低巷道掘进率，对矿井安全生产、增加经济效益和社会效益都具有十分重要的意义。

工作面采用膏体充填处理采空区使得基本顶运动特征、覆岩变形演化规律及其力学机制与垮落法处理采空区有显著不同，同时也区别于部分充填沿空留巷基本顶三角块的回转运动形式。其特殊的上覆岩层活动规律也给巷道支护带来新的问题，开采引起的支承压力也区别于垮落法开采，沿空巷道的受力环境和围岩控制要区别与常规的沿空巷道，且沿空留巷一侧为煤帮，另一侧为充填体，属于大变形围岩，同时还要承受掘进和采动的采场应力的影响。然而目前，国内外关于膏体充填综采沿空留巷上覆岩层运动规律及围岩控制技术的研究较少，有待进一步研究。 1沿空留巷技术研究现状 国外沿空留巷研究的历史较长，比国内该技术的研究早得多。国内很多专家 学者也对沿空留巷技术做了深入研究，使得沿空留巷技术日趋完善。 孙恒虎教授等从三维空间和动态上深入研究了沿空留巷的机理，采用现场研究、模型研究和数学力学解析相结合的综合研究方法，对煤矿生产具有指导意义。李化敏教授分析了沿空留巷顶板岩层运动的过程及其变形特征，明确了顶板岩层 运动各阶段巷旁充填体的作用。谢文兵等在工程实践基础上，采用适于分析岩层 断裂和垮落的数值分析软件UDEC建立相应的数值分析模型，分析了留巷前巷道 支护形式、充填体宽度、充填方式、充填体强度和端头不放顶煤长度等对综放沿 空留巷的作用和效果。漆泰岳教授等通过现场实测和理论分析，对不同围岩条件 下老顶断裂引起的整体浇注护巷带的支护强度和变形能力进行了深入研究，提出 了使沿空留巷巷道保持稳定的整体浇注护巷带支护强度与变形的理论计算方法， 进而对沿空留巷整体浇注护巷带的适应性进行了研究。华心祝教授等从如何提高 顶板岩层的自我承载能力入手，提出了一种主动的巷旁加强支护方式，即巷旁锚 索加强支护，建立了考虑巷帮煤体承载作用和巷旁锚索加强作用的沿空留巷力学 模型，并分析了巷内锚杆支护和巷旁锚索加强支护的作用机理。郭育光教授等研 究认为巷旁支护体应具有早期强度高、增阻速度快的特点，紧随工作面构筑，及 时支护直接顶，避免直接顶与上部基本顶离层，并切断采空区侧一定厚度的顶板，减小巷旁支护载荷，控制巷道变形。

煤矿膏体充填开采工艺研究

煤矿膏体充填开采工艺研究 摘要：近些年来，我国社会发展对各类能源的需求量持续增加，虽然我国一直 致力于开发新型能源，但煤炭、石油等依旧会是未来一段时间我国最广为使用的 能源类型。因此，为了更好的满足市场需求，我国进一步加大了煤矿开采的力度。为了开采许多特殊条件的煤炭资源，越来越多的新技术得到应用。本文将就煤矿 膏体充填开采工艺进行研究。 关键词：煤矿开采；膏体充填开采工艺；工作面充填 前言：我国煤炭资源储量丰富，但是其中的很大一部分积压在建筑物、水体 或是道路之下。为了更好的满足新时期市场需求，我国开始探索这部分煤炭资源 的开采之路。充填法开采是煤矿开采技术的革命性创新，其独有的巷道开拓和采 空区处理等方法使得积压煤炭资源的开采成为可能。煤矿膏体充填开采是充填开 采技术的一部分，对其进行研究具有重要意义。 1.充填开采及煤矿膏体充填开采工艺概述 1.1充填开采的定义和分类 充填开采即是指利用机械或是爆破的方法对矿物进行开采，同时对采空区域 进行物料充填，最大程度的降低开采作业对上层覆岩的扰动，避免地面沉降等不 良现象的发生[1]。当前阶段，充填开采在我国已经经历了几十年的发展，形成了 内容丰富的充填开采技术体系，其中包含了多种充填方法，在煤矿开采作业中得 到了不同程度的应用。 以主体充填材料以及输送过程中相态的差异为依据，可以将充填开采分为水 砂充填开采、膏体充填开采、矸石充填开采、高水材料充填开采等方法。而以充 填系统动力的差异为依据，可以将其分为风力充填开采、机械充填开采、水力充 填开采等方法。此外，以充填量和充填范围占据采出煤层的比例为依据，可以将 其分为全部充填和部分充填两种类型[2]。 1.2膏体充填开采法介绍 膏体充填开采是将粉煤灰、煤矸石等材料加工制成牙膏状浆体，通过管道输 送充填到煤矿采空区域的煤炭资源开采方法。该方法具有充填材料凝固时间长、 材料成本低等优点。下图为膏体充填系统，主要包括原料破碎系统、混合系统、 管路系统以及检测控制系统等多个部分构成。 图1 膏体充填系统 膏体充填开采工艺所采用的浆体具有一定的流动性和较高的密实度，因此充 填效果更加显著，基本上可以完全消除开采作业对上层覆岩和地层的影响。但其 同样存在一定的不足，如膏体凝固所需的时间过长，影响工作进度，同时充填系 统出现故障的几率较高，且维修难度大[3]。 2.煤矿膏体充填工艺研究 上文中笔者已经的煤矿膏体充填开采工艺进行了简要的介绍，下图为膏体充 填系统的工艺流程图，综合来看，其工艺流程大致可以概括为材料准备、配料制浆、管道泵送、工作面充填等四个环节，接下来笔者将对这四个环节进行分别阐述。 图2 膏体充填系统工艺流程 2.1材料准备

林西矿膏体充填开采技术研究与应用

林西矿膏体充填开采技术研究与应用 摘要：林西矿建矿已有百年历史，随着开采深度的逐渐增加，煤炭可采储 量不断减少，“三下”压煤占地质储量的84%。为保证矿井延续，林西矿结合现 有条件，建设ct1021-1充填工作面，降低对地面建筑影响，延长矿井服务年限， 经济和社会方面均有较好的意义。 关键词：充填开采；膏体充填；煤矿；地质储量 1.研究背景 林西矿矿井储量多为“三下”压煤，合计压煤地质储量为12392.1万吨，占 矿井地质储量的84.7%，为保证经济效益，需实行充填开采。 对比各类充填方法，膏体充填料浆具有均质性好、密实度高、充填体强度大 的优点，对岩层移动与地表沉降控制效果好。并且林西矿有多座矸石山提供充填 原料，附近有电厂可提供粉煤灰，结合原料来源与充填效果等方面因素，我矿使 用膏体充填技术为最优方案。 1. 支护工艺 2.1膏体充填液压支架 工作面顶板支护采用ZC7000-16.5/26型膏体充填液压支架60组（包含5组 隔离支架，采面安装位置为第3组、17组、31组、45组、58组）。 支架的楔形尾梁与顶梁后端采用铰接，尾梁能够上下摆动适应顶板的起伏变化，尾梁端部成楔形，既能保证充填体凝固后支架的顺利推进又能增加采空区的 充填高度。 支架尾梁采用外套式伸缩结构，尾梁外套部分可在内部伸缩千斤顶作用下伸 缩运动，满足支架对后部采空区顶板支护要求。

2.2膏体充填隔离液压支架 支架底座后部通过推移千斤顶与伸缩式隔离模箱相连。隔离模箱为高度可伸 缩的立方体结构形式，通过模箱内部伸缩千斤顶实现高度调节，高度范围 1.6~ 2.6m，宽度与支架相同，长度大于2倍采煤机截深。 3.回采工艺 正常情况下及时移架：割煤→（距采煤机后滚筒6m～9m）移架→（距采煤机10～15m）移刮板输送机→联网→重复以上操作→（割三刀达到充填步距，支架 前移时，使挡墙组合缓慢放下，形成充填隔离区）充填。 顶板破碎（煤壁片帮）时超前移架：割煤→伸前梁→（距采煤机后滚筒6m～ 9m）移架→（距采煤机10～15m）移刮板输送机→联网→重复以上操作→（割三 刀达到充填步距，支架前移时，使挡墙组合缓慢放下，形成充填隔离区）充填。 4.充填工艺 CT1021-1膏体充填工作面采用的是在待充填区域上下两端头打设隔离墙，结 合隔离液压支架把整个待充填区隔离为多个封闭的空间进行充填（包括上下两端头）的施工方法。 4.1隔离工艺 待充填区支设临时支护→上下两端头隔离→工作面隔离 4.1.1待充填区隔离施工方法 （1）支架与顶板之间的隔离 首先适当降低液压支架，然后在后尾梁上面铺上草袋子和泡沫板等填充严实，最后升起支架，使支架与顶板接顶严实，密封好支架与顶板之间的空隙。 （2）支架与支架之间的隔离

探讨膏体充填开采技术在煤矿采空区的应用

探讨膏体充填开采技术在煤矿采空区的 应用 摘要：在煤矿采空区开采的过程中，膏体填充技术发挥着重要的作用。膏体 充填开采技术是煤矿开采行业的重要技术形式，膏体充填开采技术有利于优化煤 矿生产环境，避免塌陷、滑坡等安全事故，促进煤矿开采效率的提高。煤矸石、 粉煤灰等均是膏体充填开采工艺中的重要材料，诸如此类固体废弃物的应用价值 得以充分发挥，避免资源浪费问题，与节能环保、经济高效的生产理念相契合。 本文首先分析膏体充填开采的必要性，其次探讨膏体充填开采技术在煤矿采空区 的应用，煤基固废充填开采技术是实现煤炭资源绿色智能高效开采的重要代表性 途径,以供参考。 关键词：煤矿开采；采空区；膏体充填开采；效果评价 引言 煤基固废充填开采技术是实现绿色低碳开采的重要代表性技术，在地表沉陷 控制、生态环境保护、矿山固废处置与利用、绿色低碳减排等方面最优显著的技 术优势。煤基固废充填开采技术实现煤炭安全开采的同时从源头上解决了地表沉陷、地下水流失、瓦斯排放、土地占用损害等难题，同时也减少了运输、提升等 工序，节能降碳效益十分显著。煤基固废充填开采技术符合煤炭绿色智能开采和 洁净高效低碳利用行业主要攻关方向及新发展理念要求，顺应“碳达峰、碳中和”战略，有利于促进煤炭开采高质量化、环境低损伤化、绿色低碳化发展。 1膏体充填开采的必要性 （1）膏体充填既可以解决煤矿矸石污染环境问题，也可以节省矸石处理费用。（3）可以提高煤炭资源采出率，防止煤炭资源的永久性浪费。（4）村庄搬 迁难度大，征地困难，膏体充填开采可以实现不搬迁开采，同时可以防止地表塌 陷坑的出现，保护农田。

2膏体充填开采技术在煤矿采空区的应用 2.1工艺流程分析 在实际进行煤体开采时，通常情况下，包括了多项采煤环节。比如针对现有 的工作面，需要进行扩帮回采。在此基础上，还需要开展联合支护工作，并在工 作面之上，完成条带掘进，才能更好地发挥膏体充填开采技术的价值。膏体充填 开采技术工艺流程如下：首先，结合工作面实际情况，开展条带掘进施工，为提 升掘进面的工作效率，需要采用综掘自动化掘进巷道，从而尽可能减轻施工人员 劳动强度从中采掘更多煤炭资源，避免出现资源浪费问题。后续在进行煤炭运输时，可以采用胶带输送机、刮板输送机等，在这一过程中，还应注意配合采用单 体液压支柱，完成对巷道的支护工作。在具体开展施工的过程中，应对工作面进 行全面检查，做好杂物情况。然后在工作面之上，选择合适的位置，打设钻孔， 实施爆破。在爆破期间，禁止闲杂人等靠近爆破施工现场，避免发生安全事故。 在完成爆破后，由技术人员下场，实施敲帮问顶工作，此时围岩经过爆破，已经 变得比较松散，因此非常易于清理。在将围岩全部清除后，再进行临时支护，避 免发生坍塌问题。在确保采煤工作环境安全后，再进行出煤操作。随后还需要结 合实际情况，做好支架的架设，并延长刮板运输机，便于煤炭长距离稳定运输。 2.2料浆的配制 根据设计配合比、浓度要求等取用原材料，做充分的拌和，得到均匀性较好 的充填浆体。煤矿膏体充填施工中仅采用少量的胶结料，因此制作的是“极贫” 混凝土。充填浆体必须具有良好的流动性和固结性能，保证充填结构体的稳定性，进而有效控制地表沉陷量。具体的配料制浆作业要点如下：①各类原材料均要进 行称重计量，为保证称量结果的准确性，在静态条件下称量。②适配高精度的称 重传感器，用于精准控制材料的用量。③联合应用PLC可编程控制器和工控微机，根据预设的参数控制配料系统，实现自动配料。准确测定煤矸石、粉煤灰的质量，根据测定数据评价变化特征，根据实际变化动态调整配合比。④浆液的拌和采用 周期式混凝土搅拌机，启用前检验装置的性能。 2.3综合机械化膏体充填技术

膏体充填系统流程简介资料

膏体充填系统流程简介资料 简介 膏体充填系统是一种将膏体自动充填到管子或者其他容器中的生产设备。它具 有高精度、高效率和可重复性的优点，适用于制药、食品、化妆品等生产领域。 膏体充填系统一般由控制系统、充填系统和清洗系统组成。 流程概述 步骤一：准备工作 在使用膏体充填系统前，需要进行以下准备工作： •清洗设备：清洗设备确保设备卫生洁净，避免污染物或其他杂质影响到产品质量。 •选择优质原材料：选择不会影响性能或安全性的材料，以确保产品的质量符合标准。 •设置设备参数：设备参数通过控制系统进行设置，包括设备运转速度、充填量、充填时间等参数。 步骤二：充填膏体 在准备工作完成后，可进行膏体充填操作。具体流程如下： 1.将已经准备好的膏体导入充填系统中。 2.调整充填系统的参数，根据产品的特点调整充填时间、速度、压力等 参数。 3.当充填系统准备就绪后，将容器放在充填系统下方，系统会自动将膏 体注入容器中。 4.充填完成后，系统会自动检测充填容器是否已充满，如果未充满，充 填系统会自动重新进行充填操作。 5.当充填容器已满时，系统会自动停止充填操作。 步骤三：清洗设备 充填膏体完成后，需要清洗设备，避免设备反复污染和去除残留膏体。清洗操 作具体流程如下： 1.将设备的残余膏体清除干净。 2.使用专用的清洗液对设备进行清洗，包括管道、容器等设备。

3.清洗完毕后使用清水进行冲洗，清除清洗剂的残留。 4.拆除并清洗充填管道并进行消毒处理。 步骤四：记录记录数据 为了生产纪录管理与质量跟踪，需要对膏体充填系统的操作记录的流程数据进 行记录。主要包括设备、原材、充填记录等。 结论 膏体充填系统是将软膏体自动充填到管子或其他容器中的生产设备。通过设备 的参数调整和操作手段，可以控制充填量的大小和充填时间，获得高效率、高精度、可重复性的数据结果。需要注意的是，在每次充填之后需要对设备进行清洗，以确保卫生洁净，避免污染物或其他杂质影响到产品质量。

膏体充填技术的现状与展望解析

膏体充填技术的现状与展望 ****** ****** *** 近20年来，膏体充填技术取得了很大的进步，在全世界范围内备受关注，尤其是在加拿大、南非、澳大利亚、德国、美国等矿业发达国家得到应用。膏体充填技术可以使用全尾砂，具有料浆不脱水离析、充填体强度高、水泥耗量小等优点，是充填技术的发展方向。我国也不例外，从上世纪80年代起就开始跟踪研究膏体充填技术，先后在金川有色金属公司、大冶有色金属公司、驰宏锌锗股份有限公司进行试验研究，在尾砂浆浓密制备、水泥添加以及膏体搅拌制备、膏体泵压输送等方面取得了突破。 一、膏体充填技术提出的背景 矿山开采一直有两大问题：安全生产与环境保护。安全问题，主要是从地下采出矿石后留下空场，空场上部的岩石垮落造成人员伤亡和财产损失；环保问题，主要是矿石中有用金属提取后剩下的固体废弃物。 据统计，我国现有大大小小的尾矿库12000多座，金属矿山堆存的尾矿达到80亿t以上，且以每年6亿t的速率增长。目前，全尾处置方式主要分为井下充填与地表堆存，其共同特征是尾矿制备与输送浓度低。在进行低浓度胶结充填时，砂浆浓度较低，需要以较高的流速输送，管道磨损严重；进入采场后，由于含水率较高，料浆凝固时间长，容易离析分层，强度低，脱水困难；一些固体废弃物含有大量的有害物质，如氯离子、铜离子、砷离子等，可能影响到人们的用水安全。另外，尾矿浆低浓度地表排放使得尾矿库中含有大量的水，尾砂固结时间长，尾矿库浸润线高，增加了尾砂振动液化的可能性，降低了安全等级；同时，排入的尾砂浆浓度低使得尾矿库的有效库容降低，缩短了使用年限。 为了解决上述问题，使用尾砂时必须提高其浓度，因此提出膏体充填技术。 二、膏体充填技术的定义、分类 将一种或多种充填材料与水进行优化组合，制备成具有良好稳定性、流动性和可塑性的牙膏状胶结体，在重力或外加力作用下以柱塞流的形态输送到采空区完成充填作业的过程称为膏体充填。 当砂浆的体积浓度大于50%时，料浆呈稳定的粥状膏体，并像塑性结构体一样在管道中作整体运动，膏体中的固体颗粒一般不发生沉淀，层间也不出现交流，而呈现“柱塞状”的运动状态。膏体柱塞断面上的速度和浓度的变化为常数，只是润滑层的速度有一定的变化。细粒物料像一个圆环，集中在管壁周围的润滑层慢速运动，起到“润滑”的作用。由于膏体料浆的塑性粘度和屈服切应力均较大，因而必须施加外力克服膏体屈服应力后，方可流动。

全尾砂膏体充填技术标准

全尾砂膏体充填技术标准 本技术标准适用于全尾砂膏体充填系统的设计和运行。全尾砂膏体充填技术旨在通过使用膏体状尾砂进行充填，实现对矿山废料的有效处理和利用。本标准详细介绍了全尾砂膏体充填技术的各个方面，包括充填材料、充填设备、充填工艺、质量检测与控制以及环境影响控制。 1. 充填材料 全尾砂膏体充填材料应具备以下特性： 1.1. 稳定性：膏体充填材料应具有良好的稳定性，以确保在运输和充填过程中不发生分离或沉淀。 1.2. 充填性能：膏体充填材料应具有良好的流动性，以便实现自流充填和泵送充填。 1.3. 固化性：膏体充填材料应能在一定时间内固化，以保持充填体的稳定性。 1.4. 抗侵蚀性：膏体充填材料应能抵抗地下水和外部环境的侵蚀，以确保充填体的长期稳定性。

1.5. 环保性：膏体充填材料应使用环保材料，减少对环境的影响。 2. 充填设备 全尾砂膏体充填系统应配备以下设备： 2.1. 搅拌设备：用于制备膏体状尾砂。 2.2. 输送设备：用于将膏体状尾砂输送到充填地点。 2.3. 充填设备：包括自流充填设备和泵送充填设备，根据实际情况选择使用。 2.4. 监测设备：用于监测充填过程和效果。 3. 充填工艺 全尾砂膏体充填工艺应包括以下步骤： 3.1. 搅拌：将尾砂和膏体粘合剂按一定比例混合，制备成膏体状尾砂。

3.2. 输送：将膏体状尾砂输送到充填地点。 3.3. 充填：根据设计要求，将膏体状尾砂充填到指定地点。 3.4. 监测：对充填过程和效果进行监测，确保达到设计要求。 4. 质量检测与控制 全尾砂膏体充填系统的质量检测与控制应包括以下方面： 4.1. 材料检测：对使用的尾砂和膏体粘合剂进行检测，确保符合设计要求。 4.2. 搅拌控制：控制搅拌设备的运行参数，确保制备出稳定的膏体状尾砂。 4.3. 输送监控：监控输送设备的运行情况，确保膏体状尾砂顺利输送到充填地点。 4.4. 充填效果检测：对充填后的区域进行检测，确保充填效果达到设计要求。

充填法采矿方法

充填法采矿方法 摘要： 一、充填法采矿方法简介 二、充填法采矿方法的主要类型及特点 1.膏体充填采矿法 2.固体充填采矿法 3.废石充填采矿法 三、充填法采矿方法的优缺点 1.优点 2.缺点 四、我国充填法采矿方法的应用及前景 五、结论与建议 正文： 充填法采矿方法是一种环保、高效的矿产资源开采方式。在过去的几十年里，随着我国经济的快速发展，矿产资源需求不断增加，传统的采矿方法已经难以满足现代社会对环保、高效的要求。因此，充填法采矿方法在我国得到了越来越广泛的应用。 充填法采矿方法主要包括膏体充填采矿法、固体充填采矿法和废石充填采矿法。 膏体充填采矿法是将尾矿、水泥、石灰等原料混合后，通过管道输送至采空区进行充填。这种方法具有充填体强度高、抗渗性能好、环境污染小等优

点。但缺点是投资较高，对输送设备要求较高。 固体充填采矿法是将废石或尾矿经过处理后，制成一定规格的固体充填料，用输送设备输送至采空区。这种方法具有投资较低、设备简单等优点。但缺点是充填体强度较低，对采矿环境的适应性差。 废石充填采矿法是将开采出的废石进行处理，达到一定要求后，用于充填采空区。这种方法具有投资较低、环保性能好等优点。但缺点是充填体强度较低，对采矿环境的适应性差。 总的来说，充填法采矿方法具有很多优点，如减少土地破坏、降低环境污染、提高资源利用率等。但同时，各种方法也存在一定的缺点，需要在实际应用中根据具体情况选择合适的方法。 在我国，充填法采矿方法已成功应用于金属矿山、非金属矿山等领域。随着科技的不断进步和环保意识的加强，我国充填法采矿方法的应用将更加广泛。此外，政府也在大力支持矿山绿色开发，为充填法采矿方法的发展提供了良好的政策环境。 结论：充填法采矿方法是一种具有广阔前景的采矿技术。在我国，随着环保政策的加强和科技进步，充填法采矿方法将得到更广泛的应用。为此，建议相关企业和研究机构加大研发投入，不断提高充填法采矿技术的可操作性和实用性，为我国矿产资源开发贡献力量。