一种基于废弃红砖的充填材料在金属矿山胶结充填的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于废弃红砖的充填材料在金属矿山胶结充填的方法。这种充填的方法包括以下步骤：1)充填场地的准备；2)废弃红砖粉的制备；3)充填材料的初步混合；4)充填材料的二次搅拌；5)充填。本发明专利技术充填工艺在充填过程中不需要人值守，工作人员在充填过程中不用进入充填区，只需在地面保证供料和在充填区外注意观察排气口即可，保证了充填过程中的安全。本发明专利技术的充填方法利用城市建造与改建过程中大量的废弃红砖，有利于节约城市的土地，同时也有利于保证采场地压的稳定，降低地质灾害的发生概率。

A cemented filling method based on scrap red brick filling material in metal mines

The invention discloses a cemented filling method based on scrap red brick filling material in metal mines. The method of filling includes the following steps: 1) preparation of filling site; 2) preparation of waste red brick powder; 3) preliminary mixing of filling material; 4) two mixing of filling materials; 5) filling. The filling process of the invention does not need to be on duty during the filling process. The staff do not have to enter the filling area during the filling process. The filling process is only needed to ensure the feed and the observation of the exhaust port outside the filling area, so as to ensure the safety in the filling process. The filling method of the invention makes use of a large number of abandoned red bricks in the process of urban construction and reconstruction, which is beneficial to save the land of the city, and also to ensure the stability of the ground pressure of the stope and reduce the probability of the occurrence of geological disasters.

【技术实现步骤摘要】
一种基于废弃红砖的充填材料在金属矿山胶结充填的方法
本专利技术涉及一种基于废弃红砖的充填材料在金属矿山胶结充填的方法。
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。但目前的胶结充填方法需要人工值守，工作人员在充填区中有一定的危险性，且是间歇性作业，影响了充填的效率，所以，胶结充填的方法需要进行改进。与此同时，由于我国城市化建设与改造，大量的废弃红砖作为建筑垃圾被丢弃，不仅污染环境，而且还占用土地资源，回收利用成本高。如何有效综合利用废弃资源，变废为宝，成为了行业工作者一个急需解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于废弃红砖的充填材料在金属矿山胶结充填的方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种基于废弃红砖的充填材料在金属矿山胶结充填的方法，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)废弃红砖粉的制备：将废弃红砖经破碎，磁选，轻物质处理，粉磨，得到废弃红砖粉；3)充填材料的初步混合：将废弃红砖粉、分级尾砂和水泥在搅拌机中混合搅拌，得到干混砂浆；4)充填材料的二次搅拌：将干混砂浆和水在二次搅拌机中混合搅拌，得到充填料浆；5)充填：将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的水泥。步骤1)中，排水排气口的直径为4cm～6cm。步骤2)中，废弃红砖粉的粒径<1mm。步骤3)中，废弃红砖粉、分级尾砂和水泥的质量比为(8～12)：(18～22)：10。步骤3)中，混合搅拌的转速为25r/min～40r/min，搅拌时间为10min～20min。步骤4)中，干混砂浆和水的质量比为(65～75)：30。步骤4)中，混合搅拌的转速为40r/min～60r/min，搅拌时间为25s～35s。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：本专利技术充填工艺在充填过程中不需要人值守，工作人员在充填过程中不用进入充填区，只需在地面保证供料和在充填区外注意观察排气口即可，保证了充填过程中的安全。本专利技术的充填方法利用城市建造与改建过程中大量的废弃红砖，有利于节约城市的土地，同时也有利于保证采场地压的稳定，降低地质灾害的发生概率。具体实施方式一种基于废弃红砖的充填材料在金属矿山胶结充填的方法，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)废弃红砖粉的制备：将废弃红砖经破碎，磁选，轻物质处理，粉磨，得到废弃红砖粉；3)充填材料的初步混合：将废弃红砖粉、分级尾砂和水泥在搅拌机中混合搅拌，得到干混砂浆；4)充填材料的二次搅拌：将干混砂浆和水在二次搅拌机中混合搅拌，得到充填料浆；5)充填：将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的水泥；进一步优选的，步骤1)中，挡墙外抹厚度为5cm的水泥。优选的，步骤1)中，排水排气口的直径为4cm～6cm；进一步优选的，步骤1)中，排水排气口的直径为5cm。进一步的，步骤2)中，废弃红砖粉具体的制备方法是：先将废弃红砖通过反击式破碎机进行破碎，接着通过磁选机进行磁选，再通过轻物质处理器处理，然后通过粗粉磨进行粉磨，得到废弃红砖粉。优选的，步骤2)中，废弃红砖粉的粒径<1mm。优选的，步骤3)中，废弃红砖粉、分级尾砂和水泥的质量比为(8～12)：(18～22)：10；进一步优选的，步骤3)中，废弃红砖粉、分级尾砂和水泥的质量比为10：20：10。优选的，步骤3)中，混合搅拌的转速为25r/min～40r/min，搅拌时间为10min～20min。优选的，步骤4)中，干混砂浆和水的质量比为(65～75)：30；进一步优选的，步骤4)中，干混砂浆和水的质量比为70：30。优选的，步骤4)中，混合搅拌的转速为40r/min～60r/min，搅拌时间为25s～35s。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厚的水泥，增加挡墙的抗冲击力及防止水渗出。2、废弃红砖粉的制备先将废弃红砖通过皮带输送机送入反击式破碎机进行破碎，接着通过磁选机进行磁选，除去铁钉、钢筋等杂质，再通过轻物质处理器处理，除去塑料、木屑等杂质，然后通过皮带输送机送入粗粉磨进行粉磨，得到废弃红砖粉；所得到的废弃红砖粉粒径分布为：小于40μm的颗粒占16.1wt％，大于40μm且小于85μm的颗粒占36.7wt％，大于85μm小于1mm的颗粒占45.3wt％；废弃红砖粉的化学组成如下：62.4wt％的SiO2，23.6wt％的Al2O3，12.7wt％的Fe2O3和1.2wt％的K2O。3、充填料浆的初步混合将水泥通过泵送的方式送入立式砂仓，将分级尾砂和废弃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于废弃红砖的充填材料在金属矿山胶结充填的方法，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)废弃红砖粉的制备：将废弃红砖经破碎，磁选，轻物质处理，粉磨，得到废弃红砖粉；3)充填材料的初步混合：将废弃红砖粉、分级尾砂和水泥在搅拌机中混合搅拌，得到干混砂浆；4)充填材料的二次搅拌：将干混砂浆和水在二次搅拌机中混合搅拌，得到充填料浆；5)充填：将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】
1.一种基于废弃红砖的充填材料在金属矿山胶结充填的方法，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)废弃红砖粉的制备：将废弃红砖经破碎，磁选，轻物质处理，粉磨，得到废弃红砖粉；3)充填材料的初步混合：将废弃红砖粉、分级尾砂和水泥在搅拌机中混合搅拌，得到干混砂浆；4)充填材料的二次搅拌：将干混砂浆和水在二次搅拌机中混合搅拌，得到充填料浆；5)充填：将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所述的一种基于废弃红砖的充填材料在金属矿山胶结充填的方法，其特征在于：步骤1)中，挡墙的宽度>50cm。3.根据权利要求2所述的一种基于废弃红砖的充填材料在金属矿山胶结充填的方法，其特征在于：步骤1)中，挡墙外抹厚度为4cm～6cm的水泥。4.根据权利要求1所述的一种基于废弃红砖的充填材料在金属矿山胶结充填的方法，其特征在于：步骤1)中，排水排气口的直径为4...

【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