一种金属矿山中胶结充填抗蚀胶凝料浆的方法技术

本发明专利技术公开了一种金属矿山中胶结充填抗蚀胶凝料浆的方法。这种胶结充填的方法包括以下步骤：1)充填场地的准备；2)抗蚀胶凝材料的制备；3)抗蚀干混料的制备；4)抗蚀充填料浆的制备；5)充填。本发明专利技术通过利用粉煤灰、矿渣等工业废渣具有良好混凝土活性矿物掺合料的性能，把矿渣及粉煤灰应用在金属矿山的充填过程中，既满足胶凝材料的要求，也充分循环利用了固废资源。本发明专利技术的充填方法简便，操作安全，成本低，节能效率高，具有非常广阔的应用前景。

A method for cementing and filling anticorrosive coagulant slurry in metal mines

The invention discloses a method for cementing and filling anticorrosive gel slurry in metal mines. The method of cementing filling includes the following steps: 1) preparation of filling site; 2) preparation of anticorrosive cementitious material; 3) preparation of anti corrosion dry mixture; 4) preparation of anti corrosion filling slurry; 5) filling. By using the industrial waste residue such as fly ash and slag, the slag and fly ash are used in the filling process of metal mines, which not only meet the requirements of the cementitious materials, but also fully recycle the solid waste resources. The filling method of the invention is simple, safe, low cost, energy saving and high efficiency, and has wide application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种金属矿山中胶结充填抗蚀胶凝料浆的方法
本专利技术涉及一种金属矿山中胶结充填抗蚀胶凝料浆的方法。
技术介绍
我国是矿产资源的生产和消耗大国，仅非煤矿山就有11万多座，年产矿石近50亿吨，年产值超过5000亿元。采矿是矿产资源开发和利用的基础，但是采矿在为人类提供原材料的同时，也不可避免地会破坏地表环境。随着工业的飞速发展，矿产的需求量在迅速增加，矿产资源却在日趋枯竭，资源开发利用引发的安全、环境问题相当突出，而我国大多数矿山企业生产规模小，工艺技术落后，生产盲目性、被动性大，导致矿山环境严重恶化，给自然生态环境和社会经济生活带来了很大的负面影响。因此，各级政府主管部门、环境和采矿专家们都在为采矿工业实现零排放和不破坏地表环境，达到安全、高效、环保和充分回收不可再生资源的目标而努力，这就要求不将废料排放在地表，采空区被及时有效充填，不在地表开采充填料，同时还要安全、充分有效地回收矿产资源。由于充填采矿法中必不可少的步骤是对采空区进行充填，通过充填体对围岩提供整体支护，控制地压活动，为回采矿石提供工作面，因此，充填采矿法正越来越受到国内外采矿界的重视和推广，目前国内外有色矿山、黑色矿山，甚至煤矿都在更多地研究扩大充填采矿法的应用范围。胶结充填是充填采矿法的核心，它是将砂(包括选矿废料，即尾砂)、废石等废弃物掺入一定比例的胶凝材料和水形成具有一定流动性的充填体，通过管道自流输送到采场的采空区，达到充填的目的。它既减少尾砂和废石向地表排放，避免污染环境和占用良田，又能有效地控制采场地压、维护采场稳定，避免或减少岩爆、突水、岩移、地表塌陷等地质灾害，提高矿石的开采效率、有效回收难采矿床资源，是深埋、高地应力矿区和围岩不稳固采场以及“三下”矿体开采首选的安全和有效的采矿方法。随着全球经济的发展和工业化进程的加快，每年都有大量的废渣排放，主要有粉煤灰、炉渣、高炉矿渣、钢渣、煤矸石、特种冶金渣、电石渣、锂渣、碱渣等。为了保护环境、变废为宝和保持可持续发展，世界各国水泥学者已开展了大量的研究工作并将取得大量的研究成果应用于水泥混凝土生产中。如在日本，目前仅在水泥生产中各种废弃物的利用率达到近40％。我国早在20世纪50年代就开始了对工业废渣的利用进行研究，目前对一些量大面广的工业废渣如粉煤灰、矿渣等的综合利用已经形成了一系列相当成熟的综合利用技术，并已广泛应用于水泥生产、混凝土掺合料和混凝土制品中。但目前的应用主要是用于增加混凝土的早强等性能，并没有充份发挥矿渣及粉煤灰的潜在活性性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种金属矿山中胶结充填抗蚀胶凝料浆的方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种金属矿山中胶结充填抗蚀胶凝料浆的方法，包括以下步骤：1)充填场地的准备：清理采矿空区现场，在采矿空区的洞口设置封堵挡墙，在挡墙的顶部预留排水排气口，排水排气口砌入排水排气管道；2)抗蚀胶凝材料的制备：将水泥、矿粉、粉煤灰、硬脂酸钙、石膏、铝矾土和聚丙烯在搅拌机中混合，得到抗蚀胶凝材料；3)抗蚀干混料的制备：将分级尾砂和抗蚀胶凝材料在搅拌机中混合搅拌，得到抗蚀干混料；4)抗蚀充填料浆的制备：将抗蚀干混料和水在二次搅拌机中混合搅拌，得到抗蚀充填料浆；5)充填：将抗蚀充填料浆通过充填管道自流到采矿空区，当料浆的充填高度到达排水排气口时，封堵排水排气管道，停止供浆，截断充填管道。步骤1)中，挡墙的宽度>50cm。步骤1)中，挡墙外抹厚度为4cm～6cm的混凝土。步骤1)中，排水排气口的直径为4cm～6cm。步骤2)中，抗蚀胶凝材料由以下质量份的原料组成：35～45份水泥，20～30份矿粉，20～30份粉煤灰，2～5份硬脂酸钙，0.5～2份石膏，3～8份铝矾土，0.5～2份聚丙烯。步骤2)中，水泥为普通硅酸盐水泥；矿粉为高炉矿渣粉；粉煤灰为Ⅱ级F类粉煤灰。步骤2)中，聚丙烯为束状单丝聚丙烯纤维，其直径为10μm～25μm。步骤3)中，分级尾砂和抗蚀胶凝材料的质量比为(28～32)：10。步骤4)中，抗蚀充填料浆中的固体含量为65wt％～75wt％。步骤5)中，充填管道的出口置于采矿空区的最高处。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过利用粉煤灰、矿渣等工业废渣具有良好混凝土活性矿物掺合料的性能，把矿渣及粉煤灰应用在金属矿山的充填过程中，既满足胶凝材料的要求，也充分循环利用了固废资源。本专利技术的充填方法简便，操作安全，成本低，节能效率高，具有非常广阔的应用前景。具体实施方式一种金属矿山中胶结充填抗蚀胶凝料浆的方法，包括以下步骤：1)充填场地的准备：清理采矿空区现场，在采矿空区的洞口设置封堵挡墙，在挡墙的顶部预留排水排气口，排水排气口砌入排水排气管道；2)抗蚀胶凝材料的制备：将水泥、矿粉、粉煤灰、硬脂酸钙、石膏、铝矾土和聚丙烯在搅拌机中混合，得到抗蚀胶凝材料；3)抗蚀干混料的制备：将分级尾砂和抗蚀胶凝材料在搅拌机中混合搅拌，得到抗蚀干混料；4)抗蚀充填料浆的制备：将抗蚀干混料和水在二次搅拌机中混合搅拌，得到抗蚀充填料浆；5)充填：将抗蚀充填料浆通过充填管道自流到采矿空区，当料浆的充填高度到达排水排气口时，封堵排水排气管道，停止供浆，截断充填管道。优选的，步骤1)中，挡墙的宽度>50cm。优选的，步骤1)中，挡墙外抹厚度为4cm～6cm的混凝土。优选的，步骤1)中，排水排气口的直径为4cm～6cm。优选的，步骤2)中，抗蚀胶凝材料由以下质量份的原料组成：35～45份水泥，20～30份矿粉，20～30份粉煤灰，2～5份硬脂酸钙，0.5～2份石膏，3～8份铝矾土，0.5～2份聚丙烯。优选的，步骤2)中，水泥为普通硅酸盐水泥；矿粉为高炉矿渣粉；粉煤灰为Ⅱ级F类粉煤灰。优选的，步骤2)中，聚丙烯为束状单丝聚丙烯纤维，其直径为10μm～25μm。优选的，步骤3)中，分级尾砂和抗蚀胶凝材料的质量比为(28～32)：10。优选的，步骤4)中，抗蚀充填料浆中的固体含量为65wt％～75wt％。优选的，步骤5)中，充填管道的出口置于采矿空区的最高处。以下通过具体的实施例对本专利技术的内容作进一步详细的说明。实施例：1、充填场地的准备将充填管道一端接入二次搅拌机的出料口，另一端沿着矿井及采矿通道通接入需要充填的采矿空区，出口置于采矿空区的最高处；清理现场，取出所有有用的物品，然后用砖和水泥砌墙，在挡墙的顶部位置砌入一根直径5cm左右的导管用以排水排气，封死采矿空区的洞口，挡墙的宽度至少大于50cm，以防止挡墙坍塌，在墙上抹一层约5cm厚的混凝土，增加挡墙的抗冲击力及防止水渗出。2、抗蚀胶凝材料的制备将40质量份的水泥，25质量份的矿粉，25质量份的粉煤灰，3质量份的硬脂酸钙，1质量份的石膏，5质量份的铝钒土和1质量份的聚丙烯加入搅拌机中搅拌15～20分钟，搅拌转速控制在20～40r/min，以防止粉体搅拌时扬尘，即得到抗蚀胶凝材料。所用的原料说明如下：水泥为市场上购买的普通华润P.O42.5水泥。矿粉为高炉矿渣经粉碎、筛选所得，其化学成份及各种成分的比例为：SiO2含量为39.25wt％，CaO含量为39.36wt％，MgO含量为7.43wt％，Al2O3含量为12.22wt％，S的氧化物含量为1.32wt％，其它氧化物占0.42wt％；高炉矿渣的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属矿山中胶结充填抗蚀胶凝料浆的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)充填场地的准备：清理采矿空区现场，在采矿空区的洞口设置封堵挡墙，在挡墙的顶部预留排水排气口，排水排气口砌入排水排气管道；2)抗蚀胶凝材料的制备：将水泥、矿粉、粉煤灰、硬脂酸钙、石膏、铝矾土和聚丙烯在搅拌机中混合，得到抗蚀胶凝材料；3)抗蚀干混料的制备：将分级尾砂和抗蚀胶凝材料在搅拌机中混合搅拌，得到抗蚀干混料；4)抗蚀充填料浆的制备：将抗蚀干混料和水在二次搅拌机中混合搅拌，得到抗蚀充填料浆；5)充填：将抗蚀充填料浆通过充填管道自流到采矿空区，当料浆的充填高度到达排水排气口时，封堵排水排气管道，停止供浆，截断充填管道。

【技术特征摘要】
1.一种金属矿山中胶结充填抗蚀胶凝料浆的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)充填场地的准备：清理采矿空区现场，在采矿空区的洞口设置封堵挡墙，在挡墙的顶部预留排水排气口，排水排气口砌入排水排气管道；2)抗蚀胶凝材料的制备：将水泥、矿粉、粉煤灰、硬脂酸钙、石膏、铝矾土和聚丙烯在搅拌机中混合，得到抗蚀胶凝材料；3)抗蚀干混料的制备：将分级尾砂和抗蚀胶凝材料在搅拌机中混合搅拌，得到抗蚀干混料；4)抗蚀充填料浆的制备：将抗蚀干混料和水在二次搅拌机中混合搅拌，得到抗蚀充填料浆；5)充填：将抗蚀充填料浆通过充填管道自流到采矿空区，当料浆的充填高度到达排水排气口时，封堵排水排气管道，停止供浆，截断充填管道。2.根据权利要求1所述的一种金属矿山中胶结充填抗蚀胶凝料浆的方法，其特征在于：步骤1)中，挡墙的宽度>50cm。3.根据权利要求2所述的一种金属矿山中胶结充填抗蚀胶凝料浆的方法，其特征在于：步骤1)中，挡墙外抹厚度为4cm～6cm的混凝土。4.根据权利要求1所述的一种金属矿山中胶结充填抗蚀胶凝料浆的方法，其特征在于：步骤1)中，排水排气口的直径为4cm～6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锡麟，李鹏，潘敏尧，陈忠平，何威，冯波宇，伍航宇，黄小波，黄威龙，张善硕，赵泽民，
申请(专利权)人：固岩科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44