矿井充填开采技术逐步成熟。充填开采是随着回采工作面 的推进,向采空区充填矸石、粉煤灰、建筑垃圾以及专用充填材 料的煤炭开采技术。近年来,部分矿山企业积极探索并实施了煤 矸石等固体材料充填、膏体材料充填、高水材料充填等多种充填 工艺技术,集成创新了较为成熟的充填开采技术和装备,提高了 资源回收率,取得了良好的社会和环境效益,具备了一定的推广 应用条件。
充填法属人工支。在矿房或矿块中,随着回采工作面的推进,向采空区送入充填材料,以进行地压管理、控制围岩崩落和地表移动,并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。充填法适应性强,矿石回采率高,充填站,贫化率低,矿砂充填,作业较安全,能利用工业废料,保护地表等。根据所用充填材料和输送方式不同,充填法可分干式充填法、水力充填法、胶结充填法。根据采场结构,回采方向和回采工艺可分为:又可分为上向分层充填法、下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法和方框支架充填法。
全尾的触变流输送实例。苏联阿奇塞铅锌矿使用高浓度触变流全尾砂胶结充填材料输送,全尾砂中-0.074mm粒级含量为70~100%,充填站,重量固液比为80:20~83:17。每立方米充填料中含水泥100~140kg,全尾砂1550~1600公斤,锰矿充填站,水400~420L。搅拌后充填料的塌落度为10~20cm,具有良好的输送性能。充填倍线为5~7,用直径为140mm的管路送往井下,生产能力为12m3/h。用这种方法输送充填料不需脱水,从而矿方法的结构及回采工艺均可简化。并可在充填体强度不变的条件下大量节约水泥,由原非均质流输送时水泥消耗量的200kg/m3;下降到120kg/m3。
充填站使用的主要设备为高浓度搅拌槽和螺旋输送机。高浓度搅拌槽其主要特点是螺旋桨式叶轮直径加大,循环筒直径大于槽体内径的三分之一,循环筒上的开孔数及孔径都有所增加,提高了各孔的循环矿浆量(尾矿混合物)。
充填站方式有好多种,金属充填站方式大体有三类,原矸充填、似膏体充填以及高水材料充填。不同的充填方式从设计开始,膏体充填站项目总承包,就应该考虑系统构成。原矸充填大多在工作面进行,主要是考虑矸石运输、充填方式等,煤矿充填全套设备,似膏体充填大多从地面施工立孔输料,其他的充填方式有采用泵送的,也有采用风压的。
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