臥式砂倉高濃度分級尾砂充填技術(shù)研究.pdf

1、宿松磷礦礦體開采條件復(fù)雜，礦石品位較低。礦區(qū)巖溶裂隙水較發(fā)育，巖體的穩(wěn)固性較差。另外，宿松磷礦尾礦庫庫容有限，尾砂排放會對周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染。建立可靠的充填系統(tǒng)，可以保證井下充填的需要，從而降低損失率和貧化率，提高礦山開采安全性，減少尾砂排放，延長尾礦庫的服務(wù)年限，保護地表環(huán)境。本文針對宿松磷礦的實際情況，開展了以高濃度分級尾砂充填技術(shù)為核心的關(guān)鍵技術(shù)研究。以現(xiàn)場勘查和室內(nèi)試驗為基礎(chǔ)，以流體力學(xué)理論、數(shù)學(xué)方法和流體仿真軟件為主要手段，

2、對宿松磷礦的分級尾砂充填配比參數(shù)、充填方式和能力、充填站站址、料漿制備及輸送系統(tǒng)方案、臥式砂倉的脫水和沉降效果、管道自流輸送系統(tǒng)的可靠性進行了全面深入的研究。完成的主要研究成果及結(jié)論內(nèi)容如下:
　　(1)分析了全尾砂和分級尾砂的物理化學(xué)性質(zhì)，通過室內(nèi)配比試驗，確定選擇分級尾砂作為充填骨料，普通32.5硅酸鹽水泥作為膠凝材料，灰砂比為1∶4，漿體質(zhì)量濃度為72％。通過流動性能測試，確定推薦配比料漿輸送性能良好，可以滿足管道輸送要求。

3、
　　(2)通過采充平衡計算，確定了宿松磷礦充填系統(tǒng)能力為80m3/h;通過計算和分析，確定系統(tǒng)采用管道自流輸送方式，選擇臥式砂倉儲存骨料。
　　(3)通過現(xiàn)場勘查，技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)分析，建立AHP&EM-TOPSIS綜合評判體系，確定南風(fēng)井為最優(yōu)站址方案。
　　(4)通過計算，對料漿制備系統(tǒng)和管道輸送系統(tǒng)進行了研究，確定了臥式砂倉、穩(wěn)料倉和水泥倉等主要設(shè)施的規(guī)格以及供砂、排泥和料漿輸送等系統(tǒng)的方案。
　　(5)通過

4、室內(nèi)沉降試驗，測試了分級尾砂的沉降速率和最終沉降濃度，確定了臥式砂倉的脫水結(jié)構(gòu)。并采用Fluent軟件建立模型，對尾砂在砂倉中的濃縮過程進行了模擬。結(jié)果表明，經(jīng)砂倉濃縮后分級尾砂濃度可達到85％左右，與室內(nèi)試驗結(jié)果吻合，能夠滿足系統(tǒng)要求。
　　(6)通過對比充填料漿的臨界流速和實際工作流速，得出該系統(tǒng)管道輸送可靠性較高;采用Fluent軟件對管道進行數(shù)值模擬，結(jié)果表明:料漿流動狀態(tài)平穩(wěn)，管道壓力損失小于重力勢能，可以滿足自流輸送。