臥式砂倉高濃度分級尾砂充填技術研究.pdf

1、宿松磷礦礦體開采條件復雜，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為核心的關鍵技術研究。以現(xiàn)場勘查和室內試驗為基礎，以流體力學理論、數(shù)學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論內容如下:
　　(1)分析了全尾砂和分級尾砂的物理化學性質，通過室內配比試驗，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，技術經濟指標分析，建立AHP&EM-TOPSIS綜合評判體系，確定南風井為最優(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構。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。結果表明，經砂倉濃縮后分級尾砂濃度可達到85％左右，與室內試驗結果吻合，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。