我国矿山充填技术的发展大致经历了四个阶段:50年代为废石干式充填的全盛时期;60年代发展应用分级尾砂水力充填、碎石水力充填和混凝土胶结充填阶段。一方面通过对充填材料和充填体物理力学性质的认识,研究开发来源广泛、成本低廉、便于制浆和输送、充填体强度高的新型充填材料;另一方面,通过对充填体力学作用机理的探讨,什么是矿山充填,尾矿充填设备大流有那些技术要求,结合作业要求,研究新的充填工艺和方式。在此基础上,矿山充填系统主要构成要素,结合现代矿山充填技术发展的趋势,逐渐形成了似膏体充填新思想,研究了一种新的充填技术—似膏体充填新技术。
根据所用充填材料和输送方式不同,充填法可分三组:
①干式充填法,充填材料为露天采石场采出的碎石、露天矿剥离或地下矿采掘的废石等。经破碎,陕西充填,用机械、人工或风力输送至采场。
②水力充填法,充填材料为砂、碎石、选厂尾砂或炉渣等。用管道借水力输送至采场。
③胶结充填法,充填材料为水泥等胶凝材料和砂石、炉渣或尾砂等配制的浆状胶结物料,凝固后有一定强度,用管道借水力或机械输送至采场。干式充填法应用早,它的生产效率低,劳动强度大,成本高。
据采场结构,回采方向和回采工艺:
充填法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。
充填站设置料仓或堆场,采用振动放料形式,通过皮带传送至搅拌桶制浆。分级尾砂搅拌相对简单,全尾砂充填为避免细粒部分絮凝结团,需要采用强力活化搅拌技术。 煤矿充填目前使用的充填料主要是破碎煤矸石和粉煤灰。矸石充填料需要将煤矸石破碎至5mm以下粒径,并需保证均衡的含水率,全尾砂高浓度胶结充填站,所以充填系统要有破碎模块和相应的破碎前与破碎后室内堆场。
充填站充填材料有哪些
充填骨料
充填材料应是惰性材料,不含挥发有害气体,含硫不应超过5~8%,以防止高温和2氧化硫,恶化井下大气或酿成井下火灾。
干式充填材料的很大块度的直径一般不超过200~300mm;使用抛掷机充填时,很大块度直径小于70~80mm;使用风力输送时,很大粒径要小于管径的三分之一,一般不大于50mm。
水砂充填、胶结充填骨料要求化学性质稳定、颗粒本身要有一定的强度、具有较好的渗透性能。