【正文】 存并濃縮。水泥采用散裝水泥罐車運輸?shù)匠涮钫?，分別采用風(fēng)力輸送至4座320m3的水泥倉，采用雙葉輪給料機給入TS微粉稱，再通過TS微粉稱供料至攪拌槽。 存在的問題及建議據(jù)北京礦冶研究總院2014年10月編制的《甲瑪銅多金屬礦高海拔大流量充填技術(shù)研究》報告中的說明,選廠標(biāo)高+4450m，充填站標(biāo)高+4820m,尾砂從選廠泵送至充填站，泵送距離約為2200m，泵送標(biāo)高約370m。根據(jù)隔膜泵的效能一般在泵的90%左右。但由于充填站采用連續(xù)工作制度，并且處理能力較大，而且站址位于高海拔嚴(yán)寒地區(qū),而北礦院計算所得的數(shù)據(jù)僅為試驗+經(jīng)驗公式，沒有進行環(huán)管試驗。2 采礦工藝原設(shè)計對于厚度15m以下緩傾斜礦體，推薦采用機械化分層房柱法(嗣后充填)開采；對于厚度15～30m的緩傾斜礦體，采用底盤塹溝小階段空場法（兩步驟充填）開采；對于緩傾斜厚大（厚度大于30m）礦體，采用兩步驟充填采礦法、無底柱分段崩落法開采。經(jīng)與中金國際、某公司共同研究，將原設(shè)計的分段鑿巖、階段出礦、階段充填的采礦工藝變更為分段鑿巖、分段出礦、分段充填的采礦工藝以適應(yīng)工程地質(zhì)條件的變化，即將原設(shè)計的兩步驟充填采礦法變更為分段充填采礦法。在小條帶內(nèi)沿條帶長軸方向劃分盤區(qū)，盤區(qū)長90~120m，每個盤區(qū)布置1~2條溜井，在盤區(qū)內(nèi)劃分采場，采場基準(zhǔn)寬度15m，~，每個盤區(qū)包括6個采場，并間隔劃分為一步驟采場和二步驟采場。在中段高度內(nèi)沿礦體縱向劃分分段，分段高度25m，當(dāng)?shù)V體厚度小于30m時，沿礦體全厚劃分為一個分段開采。各分段運輸巷道及充填巷道通過采準(zhǔn)斜坡道相連，每個盤區(qū)布置1條盤區(qū)回風(fēng)井和1~2條礦石溜井。自各分段運輸巷沿采場軸線布置鑿巖出礦平巷，在采場端部布置切割橫巷及切割井，切割井采用鉆鑿大直徑炮孔VCR法爆破成井，而后在切割橫巷中鉆鑿上向平行炮孔以切割井為自由面爆破形成切割槽。（3）礦房回采各采場在中段內(nèi)自下而上逐分段進行回采。裝藥暫推薦采用國產(chǎn)BCJ4（或其類似產(chǎn)品）型裝藥車，炸藥為2巖石乳化粒狀炸藥，起爆采用全非電起爆系統(tǒng)，即導(dǎo)爆索和非電雷管聯(lián)合分段起爆。選用Toro1400E電動遙控鏟運機（）在采場中裝礦，通過鑿巖出礦平巷、分段運輸巷、盤區(qū)溜井出礦。（4）采場通風(fēng)新鮮風(fēng)流經(jīng)人行通風(fēng)井、分段運輸巷、鑿巖出礦巷進入回采工作面，污風(fēng)經(jīng)盤區(qū)回風(fēng)井進入階段回風(fēng)巷。（5）礦柱回采鑒于上部角巖露天與地下矽卡巖型礦體同時開采的特殊情況，條帶間柱根據(jù)巖石力學(xué)研究結(jié)果再行考慮如何回采及何時回采。充填體強度滿足如下條件:①一步驟采場充填體要保證二步驟采場開采時受爆破擾動而不垮塌并保證出礦設(shè)備安全。③第一分段充填體強度滿足下階段開采的安全要求。3 充填材料與充填方案 充填能力礦山充填法礦石日產(chǎn)量按下式計算：Ad=Vk/T= =5400000247。=5365 m3/dQd—日平均充填量（m3/d）；Ad—礦山充填法日產(chǎn)量， t/d；γk—礦石密度（t/m3）；Z—采充比，；K1—充填體沉縮率，—；K2—流失系數(shù)，—；日充填能力按下式計算：Qr=KQd =5365=6438m3/dQr—日充填能力（m3/d）；K—充填作業(yè)不均衡系數(shù)，—；小時充填能力應(yīng)按下式計算：Qh=Qr /h=6438247。 可利用充填材料某地區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)或了解到足夠的生產(chǎn)新型固結(jié)材料的主要原料，可利用膠結(jié)材料只有水泥， 級復(fù)合硅酸鹽水泥。根據(jù)北京礦冶研究總院及某公司2014年10月聯(lián)合提交的《甲瑪銅多金屬礦高海拔大流量充填技術(shù)研究》（以下簡稱《技術(shù)研究》），甲瑪銅多金屬礦全尾砂具有以下特點。（2）全尾砂粒級組成d50 為 ，74μm 占到 %，37μm 約占 52%，全尾砂粒度偏細，屬于細粒級物料。（3）尾砂中 SiOAl2O3 的含量較高，分別達到了 %和 %，說明甲瑪?shù)V尾砂是一種比較好的惰性材料；而含有一定的 CaO、MgO、FeO 成分，有利于將來膠結(jié)充填；尾砂中 P2OS 等有害成分含量低，可以作為井下充填材料。分級尾砂以37μm 作為分級界線，全尾砂中+37μm 粗尾砂含量為 %，分級粗砂產(chǎn)率按 75%計算，可滿足二期工程地下開采對充填骨料數(shù)量的要求。與全尾砂相比，以較為理想的充填濃度68%為基準(zhǔn)，分級尾砂作為充填骨料在相同砂灰比條件下，28天齡期充填體單軸抗壓強度平均提高70%，且在同一強度要求條件下，分級尾砂膠結(jié)充填12灰砂比，分別于全尾砂膠結(jié)充填8相當(dāng)，意味著在膠結(jié)充填體在同等強度要求前提下水泥消耗量降低20%~30%，綜合水泥消耗降低10%~30%。全尾砂與分級尾砂28天齡期單軸抗壓強度試驗結(jié)果 表31 單位：MPa充填濃度充填骨料砂灰比468101216202566全尾砂 　　　分級尾砂 　　　68全尾砂 　　　分級尾砂 　　　70全尾砂 　 分級尾砂 　　　72全尾砂 　　　分級尾砂 　　　74全尾砂 　　分級尾砂 　　廢石礦山一期牛馬塘露天采場生產(chǎn)期間，在牛馬塘排土場堆存有大量廢石，以角巖、矽卡巖、矽卡巖化結(jié)晶灰?guī)r、大理巖為主，可作為輔助充填骨料利用。 充填方案及充填材料的確定根據(jù)甲瑪銅多金屬礦可利用充填材料、所需充填能力、地形及氣候條件可供選擇的充填方案有。充填系統(tǒng)主要由尾砂供給系統(tǒng)（隔膜泵+輸砂管線）、充填站尾砂漿制備系統(tǒng)（立式砂倉）、水泥供給系統(tǒng)（水泥倉）、充填料漿攪拌系統(tǒng)（攪拌站）、充填料輸送系統(tǒng)（充填鉆孔及充填管線）、充填供（回）水系統(tǒng)及自動化控制系統(tǒng)組成。相比方案一增加了尾砂分級系統(tǒng)。碎石、全尾砂、水泥攪拌均勻制備成濃度約72%膏體料漿，通過柱塞泵泵送至井下采場進行充填。由于缺乏全尾砂+破碎廢石試驗數(shù)據(jù)，對上述三個方案進行簡單比較如下：（1）充填質(zhì)量方面甲瑪?shù)V全尾砂屬于細粒級物料，細粒級含量高，比表面積大，相同配比下的充填體強度低，特別是要求高強度充填位置（如打底充填）難以保證充填質(zhì)量要求。參考北京科技大學(xué)完成的新疆銅輝銅礦膏體充填實驗研究結(jié)果，粗骨料相當(dāng)于混凝土的石子，有利于提高充填體強度，粗骨料改善充填物料的級配，可形成更高濃度的充填料漿（膏體），使充填體得以改善。（2）技術(shù)可靠性方面雖然膏體充填在近年來得到了快速發(fā)展，但其關(guān)鍵裝備、工藝控制技術(shù)還不完善，技術(shù)可靠性有待提高。全尾砂高濃度自流充填及分級尾砂自流充填是國內(nèi)目前應(yīng)用廣泛的充填方式，其系統(tǒng)工藝流程、裝備、自動化控制等系統(tǒng)均較成熟，與之相配套的各種采礦方法及井下充填工藝也已在眾多礦山得到成功運用。（3）經(jīng)濟方面經(jīng)初步估算，因全尾砂+破碎廢石膏體泵送充填方案需建設(shè)廢石破碎系統(tǒng)，投資明顯高于其他兩個方案。在運行費用方面，三個方案所使需人力、動力基本相當(dāng)（不考慮廢石破碎、運輸），其運營成本主要相差在水泥的消耗量。從表32可以看出，在經(jīng)濟方面方案三（全尾砂+破碎廢石泵送充填方案）與方案一（全尾砂高濃度自流充填方案），鑒于方案三充填料配比僅為估計值，存在誤差較大的可能，可以認(rèn)為在經(jīng)濟方面方案三略優(yōu)于方案一。（4）其他方面，為一重大危險源。尾礦排放方式為高濃度壩前排放。（5）充填方案的確定綜合考慮，方案三與方案一相比，雖在經(jīng)濟方面略有優(yōu)勢，但其可靠性、工藝成熟度相對較差，且無試驗數(shù)據(jù)支撐，設(shè)計暫不推薦，建議進行此方面的試驗研究工作，在條件成熟時可增設(shè)泵送系統(tǒng)作為全尾砂充填系統(tǒng)的補充。待經(jīng)有關(guān)單位進一步研究論證證明細顆粒尾砂筑壩可以保證尾礦庫安全后，增加尾砂分級設(shè)施，將方案一變更為方案二。但分級尾砂充填方案受尾礦庫安全條件限制，全尾砂+破碎廢石方案無試驗數(shù)據(jù)支撐尚不成熟，且集團組織多次討論論證擬采用全尾砂高濃度自流充填方案，本設(shè)計暫推薦該方案。 充填料配比充填料由尾砂、水泥和水按照一定的配比混合攪拌而成。2）形成的充填體的強度滿足設(shè)計要求。4）料漿充填料的流動性與流動時間滿足充填巷道的流動要求。全尾砂膠結(jié)充填體單軸抗壓強度試驗結(jié)果 表33國內(nèi)外部分礦山高大采場充填體配比設(shè)計資料 表34根據(jù)表34。且考慮到充填料漿充到井下后，濃度的不均勻、在脫水的工藝過程中少部分細粒水泥漿流失等因素采場充填體平均強度比實驗室測得的強度低30%左右的一般情況下，顯然按灰砂比1:8配置充填料漿難以滿足充填體強度要求。設(shè)計推薦充填料將配比詳見表35。 充填工作制度考慮到甲瑪?shù)V區(qū)分布廣，充填量大，為盡可能優(yōu)化充填設(shè)施配置，采用年工作330d，每天2班，每班8h（實際充填時間6h）的工作制度。根據(jù)充填料漿流變試驗及充填體強度試驗結(jié)論，推薦甲瑪?shù)V充填料漿濃度為 68%~70%。二期選廠尾砂在選廠經(jīng)深錐濃密機濃密至 64%后通過隔膜泵泵送至+4820 充填站的砂倉儲存并濃縮,泵送距離約 2200m，泵送高度約 398m。經(jīng)倉底的放砂孔，通過尾砂管道中設(shè)置的濃度計、流量計與電控球閥分別為四臺高濃度攪拌槽供料。 充填系統(tǒng)組成及設(shè)備選型 系統(tǒng)組成（1）供砂工作制度供砂可采用間斷供砂和連續(xù)供砂兩種工作制度。此方案可保證尾砂漿充分的沉降濃縮時間，有利于保證砂倉放砂濃度，從而保證充填質(zhì)量。方案二：連續(xù)供砂工作制度連續(xù)供砂工作制度與充填工作同時進行，對四座砂倉循環(huán)注砂和循環(huán)放砂，并保證各砂倉沉降時間在4h以上。但不利于砂倉放砂濃度的保證。（2）供砂流量根據(jù)試驗數(shù)據(jù)設(shè)計砂倉放砂濃度為66%~68%，~。供砂流量計算表 表41濃密機供砂濃度(%)供砂砂漿密度（t/ m3）供砂時間（h）砂倉放砂濃度（t/ m3）砂倉放砂砂漿密度（t/ m3）充填時間(h)充填流量（m3/ h）富裕系數(shù)供砂流量（m3/ h）642466%12540313642468%12540330662466%12540297662468%12540313經(jīng)計算，為滿足充填工作的需要，供砂流量在297~330 m3/h之間，設(shè)計選取大值，即尾砂漿流量按330m3/h確定供砂管線及設(shè)備?？鄢粘涮钕奈驳V漿270~300 m3/h24h=6480~7200m3/d；剩余尾礦漿30245~31541 m3/d；按24h排尾核算，排尾流量為1260~1314 m3/h。（3）供砂管路《技術(shù)研究》推薦供砂管路內(nèi)徑以230~235mm為宜，以達到實際流速高于臨界流速，且盡可能降低沿程損失的的目的。供砂管線流速驗算表 表42濃密機供砂濃度(%)砂倉放砂濃度（t/ m3）供砂流量（m3/ h）管道內(nèi)徑（mm）流速（m/ s）6466%3132296468%3306666%2976668%313（4） 供砂設(shè)備核算供砂泵揚程計算表 表42序號項目單位指 標(biāo)備注1流量m3/h330　2管道內(nèi)徑mm230　3供砂濃度%6466　4砂漿密度t/m3　5幾何高差m398　6泵送幾何高差壓頭h1mH2O 　7線路長度m2200　8沿程阻力系數(shù)%北礦院數(shù)據(jù)　9沿程阻力h2mH2O 　10局部阻力系數(shù)　　11局部阻力h3mH2O 　12剩余壓頭h4mH2O5　13所需揚程hmH2O 　甲瑪二期尾砂輸送系統(tǒng)由三個系列組成，內(nèi)設(shè)6臺DGMB550/9 型隔膜泵，三條輸送管路，兩臺泵并聯(lián)為一組共用一條輸送管路，三組兩用一備。按隔膜泵的揚程效率90%計算，即810mH2O，基本可以滿足要求。在沒有其他相關(guān)數(shù)據(jù)的條件下，設(shè)計暫按利用尾礦輸送備用系統(tǒng)的一臺隔膜泵向充填系統(tǒng)供砂。攪拌系統(tǒng)采用動態(tài)計量、連續(xù)活化攪拌的方式，具有配比精度高、攪拌效果好，可保證料漿泵送充填料的性能。整個系統(tǒng)由尾砂輸送計量、水輸送計量、水泥輸送計量和料漿攪拌四部分組成，其中尾砂輸送是指將選廠64%~66%濃度的尾砂，通過砂泵輸送至4個立式砂倉。每個立式砂倉布置一根供料管路至高濃度攪拌槽，立式砂倉靠自身料漿重力濃密得到66%左右的尾砂，經(jīng)砂倉底部出料口排出。三種物料在高濃度攪拌槽攪拌后，給入充填管路。（2）充填管路系統(tǒng)充填管路系統(tǒng)主要由充填管路、三通、液控節(jié)流閥、截止閥等組成，其中充填管路包括地面管路、充填鉆孔管路、井下主管路和工作面充填管路部分。 設(shè)備選型（1）立式砂倉充填系統(tǒng)的處理能力為540m3/h，根據(jù)方案，甲瑪充填系統(tǒng)需要三套系統(tǒng)同時運行，單套系統(tǒng)能力為180 m3/h，設(shè)計配置4套充填料漿制備系統(tǒng)，3用1備，共配置4座立式砂倉。甲瑪設(shè)計充填流量為180m3/h，考慮到工況的復(fù)雜