地下矿山低成本湿式高效充填法.pdf

本发明是一种地下矿山低成本湿式高效充填法，称为王书铭充填法。通过第一管道将加有胶结剂的粗尾砂输送到井下矿房的两侧空间或者四周空间；通过第二管道将细尾砂或者全尾砂或者粗尾砂输送到井下矿房的中间空间；第一管道和第二管道同时放料，到一定程度后，第二管道停止放料，第一管道继续放一段时间；井下矿房内形成中间为细尾砂或者全尾砂或者粗尾砂，两侧或四周为加有胶结剂的粗尾砂的框架结构。充分利用了矿山废弃物细粒级尾砂，减小地表尾矿库容，又节约一部分成本；还能节约用于治理环境污染的部分费用。并使得充填效率得以提高，缩短了采充循环的周期。

1、  一种地下矿山低成本湿式高效充填法，其特征在于：通过第一管道将加有胶结剂的粗尾砂输送到井下矿房(4)的两侧空间或者四周空间；通过第二管道将细尾砂，或者全尾砂，或者粗尾砂，或者细尾砂、全尾砂、粗尾砂中两种以上组分按任意比例混合后输送到井下矿房(4)的中间空间；
第一管道和第二管道同时放料，到一定程度后，第二管道停止放料，第一管道继续放一段时间；井下矿房(4)内形成中间为细尾砂，或者全尾砂，或者粗尾砂，或者细尾砂、全尾砂、粗尾砂中两种以上组分按任意比例的混合物，两侧或四周为加有胶结剂的粗尾砂的框架结构。

2、  如权利要求1所述的地下矿山低成本湿式高效充填法，其特征在于：在地表之上设置两个砂仓，一个为装粗尾砂的粗砂仓(1)，另一个为装细尾砂或全尾砂的细砂仓(2)，并设置一个胶结剂仓(9)；用于输送粗尾砂的B管道(8)进料口连接在粗砂仓(1)底端，出料口通过三通阀连接在井下矿房(4)上端的横管(7)上，横管(7)两端出料口位于井下矿房(4)两侧上端；胶结剂仓(9)通过管路与B管道(8)连通；粗尾砂加胶结剂后被输送到井下矿房(4)的两侧空间。
用于输送细尾砂的A管道(3)进料口连接在细砂仓(2)底端，出料口连接在井下矿房(4)中部上端，不加胶结剂的细尾砂或全尾砂被输送到井下同一井下矿房(4)的中间空间。

3、  如权利要求2所述的地下矿山低成本湿式高效充填法，其特征在于：在横管(7)的两端均增设辅助管路，所述辅助管路与横管(7)在水平面上垂直设置；形成四周为加胶结剂的粗尾砂，中间为细尾砂或全尾砂的结构。

4、  如权利要求1所述的地下矿山低成本湿式高效充填法，其特征在于：在地表之上设置一个装粗尾砂的粗砂仓(1)和一个胶结剂仓(9)；将粗砂仓(1)的放砂管分成两条管路，一条连通加胶结剂仓(9)，并通过三通阀连接在井下矿房(4)上端的横管(7)上，横管(7)两端出料口位于井下矿房(4)两侧上端；粗尾砂加胶结剂后被输送到井下矿房(4)的两侧空间；
另一条的出料口连接在井下矿房(4)中部上端，粗尾砂不加胶结剂输送到井下同一井下矿房(4)的中间空间。

5、  如权利要求4所述的地下矿山低成本湿式高效充填法，其特征在于：在横管(7)的两端均增设辅助管路；形成四周为加胶结剂的粗尾砂，中间仅为粗尾砂的结构。

6、  如权利要求3或5所述的地下矿山低成本湿式高效充填法，其特征在于：辅助管路花管，即多孔管。

7、  如权利要求1或2或3或4或5所述的地下矿山低成本湿式高效充填法，其特征在于：在粗尾砂被输送到井下矿房(4)之前，首先进入搅拌装置，胶结剂也进入该搅拌装置；经过混合搅拌后，加有胶结剂的粗尾砂被输送到井下矿房(4)的两侧空间或者四周空间。

8、  如权利要求1或2或3或4或5所述的地下矿山低成本湿式高效充填法，其特征在于：第一管道和第二管道的放料量比，以及第二管道停止放料时机的掌握，满足一下要求：两侧料或者四周料的单侧厚度不小于1米，中间料顶面距离整个充填体顶面距离不小于0.5米。

地下矿山低成本湿式高效充填法
技术领域
本发明涉及一种地下矿山湿式充填方法，特别涉及一种地下矿山低成本湿式高效充填法。
背景技术
目前，国内外地下矿山的湿式充填，一般采用水砂充填、高水材料充填、膏体充填等这几种形式。但无论采用那种形式，都是将粗粒级尾砂配以胶结剂以一定的浓度充填至井下矿房，以全尾砂充填至井下矿柱。这些方法相对而言成本较高，因为一个矿房全部是以某一固定浆料配比进行充填，充填体整体类似均质体。
另一方面，占尾矿总量三分之一以上的细粒级尾砂(仅我国每年排弃的细粒级尾砂就达一亿吨以上)被排至建在地表的尾矿库。除了占用土地，还需投入巨资兴建尾矿库，随着生产规模的扩大还得投资对尾矿库改造扩容，而且在一定时期对环境造成污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种地下矿山低成本湿式高效充填法，用以克服上述已有方法的缺陷，在不改变原充填系统及参数的基础上，通过不同浆料的分布从而实现充填体框架结构。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一种地下矿山低成本湿式高效充填法，其特征在于：通过第一管道将加有胶结剂的粗尾砂输送到井下矿房的两侧空间或者四周空间；通过第二管道将细尾砂，或者全尾砂，或者粗尾砂，或者细尾砂、全尾砂、粗尾砂中两种以上组分按任意比例混合后输送到井下矿房的中间空间；
第一管道和第二管道同时放料，到一定程度后，第二管道停止放料，第一管道继续放一段时间；井下矿房内形成中间为细尾砂，或者全尾砂，或者粗尾砂，或者细尾砂、全尾砂、粗尾砂中两种以上组分按任意比例的混合物，两侧或四周为加有胶结剂的粗尾砂的框架结构。
本发明的积极效果在于：仍然用原有的粗粒级尾砂和胶结剂，原有的浓度和充填系统，在矿房充填时作一些改动，以多管路形式把不同组分的浆料同时输送到空区进行充填，把原先的充填体整体是类似均质体改变成框架结构：两侧或四周一定宽度充填体是由胶结充填而成，满足生产所需要的充填体强度，而中间部分是用细粒级尾砂或全尾砂充填，强度较低不含胶结剂，不承压。中间部分不用胶结剂节约一部分成本；用此法充分利用了矿山废弃物细粒级尾砂，减小地表尾矿库容，又节约一部分成本；还能节约用于治理环境污染的部分费用。
通常充填是以一定的流量将浆料输送到矿房，而此法在原有输送指标不变的情况下，通过使用备用管道输送细粒级尾砂或全尾砂，使得充填效率得以提高，缩短了采充循环的周期。
附图说明
图1是本发明第一种实施例的工作原理图。
图2是本发明第二种实施例的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
实施例一
如图1所示，在地表之上设置两个砂仓，一个为装粗尾砂的粗砂仓1，另一个为装细尾砂或全尾砂的细砂仓2，并设置一个胶结剂仓9。用于输送粗尾砂的B管道8进料口连接在粗砂仓1底端，出料口通过三通阀连接在井下矿房4上端的横管7上，横管7两端出料口位于井下矿房4两侧上端。胶结剂仓9通过管路与B管道8连通。粗尾砂加胶结剂后被输送到井下矿房4的两侧空间5。
用于输送细尾砂的A管道3进料口连接在细砂仓2底端，出料口连接在井下矿房4中部上端，不加胶结剂的细尾砂或全尾砂被输送到井下同一井下矿房4的中间空间6。
A管道3和B管道8同时放料，到一定程度后，A管道3停止放料，B管道8继续放一段时间，就可形成如图所示的框架结构。
细砂仓2内还可以装盛粗尾砂，或者细尾砂、全尾砂、粗尾砂中两种以上组分按任意比例的混合物。
实施例二
在横管7的两端均增设辅助管路，比如花管(多孔管)形式的辅助管路，所述辅助管路与横管7在水平面上垂直设置。其它同实施例一，可形成四周为加胶结剂的粗尾砂，中间为细尾砂或全尾砂的结构。
实施例三
如图2所示，在地表之上设置一个装粗尾砂的粗砂仓1，和一个胶结剂仓9。
将粗砂仓1的放砂管分成两条管路，一条连通加胶结剂仓9，并通过三通阀连接在井下矿房4上端的横管7上，横管7两端出料口位于井下矿房4两侧上端。粗尾砂加胶结剂后被输送到井下矿房4的两侧空间。
另一条的出料口连接在井下矿房4中部上端，粗尾砂不加胶结剂输送到井下同一井下矿房4的中间空间。
实施例四
在横管7的两端均增设辅助管路，比如花管(多孔管)形式的辅助管路，所述辅助管路与横管7在水平面上垂直设置。其它同实施例三，可形成四周为加胶结剂的粗尾砂，中间仅为粗尾砂的结构。
实施例五
以实施例一或者实施例二为基础，在胶结剂仓9的输出管路与B管道8的连通处设置一搅拌桶形式的搅拌装置，从粗砂仓1流出的物料以及从胶结剂仓9流出的物料首先在该搅拌装置中混合、搅拌，然后被输送到井下矿房4的两侧空间或者四周空间。
实施例六
以实施例三或者实施例四为基础，粗砂仓1的放砂管分成两条管路后，其中一条与胶结剂仓9的输出管路的连通处设置一搅拌桶形式的搅拌装置，从该其中一条流出的物料以及从胶结剂仓9流出的物料首先在该搅拌装置中混合、搅拌，然后被输送到井下矿房4的两侧空间或者四周空间。
各例中，中间料与两侧料，或者中间料与四周料的放料量比，以及中间料停止放料时机的掌握，应满足以下要求：两侧料或者四周料的单侧厚度不小于1米，中间料顶面距离整个充填体顶面距离不小于0.5米。
粗尾砂与胶结剂的比例无法定量描述，需根据地质状况、矿房状况、粗尾砂性能、胶结剂成分、充填体承力要求等因素现场确定。但是，对于该领域普通技术人员来讲，粗尾砂与胶结剂配比又是很容易实现的。可以认为粗尾砂与胶结剂的比例为常规比例。加入胶结剂后的粗尾砂所要满足的基本条件是，在正常作业情况下，充填体自身稳固直立，不塌落。