采场非胶尾砂充填料浆自重固结过程数值模拟
2021-07-27马青海刘光生杨小聪郭利杰
中国矿业 2021年7期
关键词:模型
马青海,刘光生,杨小聪,郭利杰
(1.北京矿冶研究总院,北京 100160; 2.金属矿绿色开采国家国际联合研究中心,北京 102628; 3.矿冶科技集团有限公司,北京 102628)
0 引 言
充填采矿法既能改善地表尾砂堆存问题,又能处理井下采空区,已成为地下金属非金属矿山主流采矿方法[1-3]。选厂尾砂是采场空区充填的主要骨料,尾砂充填工艺以水为载体,通过管道将尾砂料浆输送至井下空区。尾砂料浆充入采场后,须尽快排出自由水并达到一定固结程度才能发挥其地压控制作用,否则在采空区长期堆积的难脱水固结的流态状尾砂料浆反而会构成矿山井下重大危险源。
以往矿山充填前,大多先将选厂全尾砂中的细粒分出(多排放至尾矿库),使用粒级组成较粗的分级尾砂作为骨料,其渗透性较好,分级尾砂料浆的自由水可快速排出采场完成固结。但近年来随着选矿工艺发展,选厂磨矿产出的全尾砂颗粒越来越细,而且全尾砂细粒占比也越来越高,加上矿区环保要求趋紧,细粒尾砂地表排放难,促使矿山尽量选用不分离细颗粒的全尾砂作为充填骨料。
全尾砂细粒多,保水性好,渗透性差[4],导致采场全尾砂料浆较难快速脱水完成固结。尤其是选用阶段空场嗣后充填采矿法的大型矿山,其采场尺寸和综合生产能力大,导致采空区充填料浆上升速度快、料浆渗流排水路径长等问题突出,而且二步骤采场充填为节约成本往往不添加胶凝材料[5-6],迫使矿山必须充分掌握采场全尾砂料浆的脱水固结过程。……
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