CN105971605B - 一种井下矿山无废开采方法 - Google Patents

一种井下矿山无废开采方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105971605B
CN105971605B CN201610137665.6A CN201610137665A CN105971605B CN 105971605 B CN105971605 B CN 105971605B CN 201610137665 A CN201610137665 A CN 201610137665A CN 105971605 B CN105971605 B CN 105971605B
Authority
CN
China
Prior art keywords
self
concrete
compacting concrete
pumping line
ore
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610137665.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105971605A (zh
Inventor
屈春来
程方
宿辉
马秋娟
李丝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei University of Engineering
Original Assignee
Hebei University of Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei University of Engineering filed Critical Hebei University of Engineering
Priority to CN201610137665.6A priority Critical patent/CN105971605B/zh
Publication of CN105971605A publication Critical patent/CN105971605A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105971605B publication Critical patent/CN105971605B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C41/00Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/16Methods of underground mining; Layouts therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C47/00Machines for obtaining or the removal of materials in open-pit mines
    • E21C47/10Machines for obtaining or the removal of materials in open-pit mines for quarrying stone, sand, gravel, or clay
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F15/00Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00724Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00767Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明提供了一种可解决矿山固体废物排放问题、可节约充填成本的一种井下矿山无废开采方法,包括如下工作步骤:1、废石堆存;2、图像记录;3、安装顶板泵送管;4、固定钢制板;5、矿石处理:将采场产生的矿石运送至井下选矿厂,经选矿后,矿粉等产品运输到地面冶炼厂,废弃物尾矿作为自密实混凝土的细骨料参与到自密实混凝土的拌合生产中;6、将制备好的自密实混凝土通过泵送管泵送至充填区废石堆上部,在灌混凝土的同时逐步往外拉混凝土泵送管,直至充填完该区域后抽出泵送管。本专利所述的一种井下矿山无废开采方法,采用矿山开采出来的废石作为充填体骨架预先堆放到充填区,再从废石堆上部往下浇灌以尾矿为细骨料的自密实混凝土,使其自密实成为具有足够抗压强度的充填体,既可以解决矿山固体废物排放的问题,又为矿山企业节约了充填成本。

Description

一种井下矿山无废开采方法
技术领域
本发明涉及一种矿山开采方法,尤其是一种可解决矿山固体废物排放问题、可节约充填成本的井下矿山无废开采方法。
背景技术
随着现有探明的矿产资源不断消耗,采矿向深部发展,环境保护日趋严格,充填采矿技术的有事逐渐凸显出来,与其他采矿技术相比,充填采矿法有提高矿石回采率、减少矿石贫化率、充分利用现有资源、有效控制地压和地表沉陷、优化矿区周围环境等显著特点。充填采矿法在改进完善现有技术的基础上又有了新的进步,在充填料制备、输送技术、充填材料开发和充填回采工艺技术等方面有了长足的进步。目前充填采矿已经成为一种高效的采矿方法。
但是,我国矿山废石和尾矿的排放量十分庞大,不仅影响到不能充分利用矿产资源,而且危害环境,最明显的是对土地的破坏。废石的堆积和尾矿坝的构筑不仅侵占大面积农田和土地,而且严重污染水源和土壤;若堆放的废石尾矿管理不善,还有可能发生重大事故,如废石堆自燃、尾矿坝滑坡等。因此,进一步加强对矿山固体废物的管理,研究对矿山固体废物综合治理及应用的方法,具有十分重要的意义。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种可解决矿山固体废物排放问题、可节约充填成本的井下矿山无废开采方法。
实现本发明目的的一种井下矿山无废开采方法,包括如下工作步骤:
(1)、废石堆存:将采场开采出来的废石直接运送至需要充填的采空区堆存,堆存形状为梯形,上下宽度比为1∶1.5,废石堆顶面应当尽量平整,当废 石最高点距离顶板0.5米时即可停止堆存。
(2)、图像记录;在废石堆存过程中拍摄照片,利用图形分析手段,获得颗粒粒径、孔隙比等信息,为自密实混凝土配比设计提供依据。
(3)、安装顶板泵送管:为保证自密实混凝土的接顶率,应将泵送管安装在充填区最高点,每隔2米在顶板安装挂钩,以便最后泵送管的抽出。
(4)、固定钢制板:安装好充填区的泵送管后在废石堆外侧安装钢制板以阻挡自密实混凝土的外流,钢制板上部为5厘米厚20厘米高的有机玻璃,以便观察混凝土的接顶程度。
(5)、矿石处理:将采场产生的矿石运送至井下选矿厂,经选矿后,矿粉等产品运输到地面冶炼厂,废弃物尾矿作为自密实混凝土的细骨料参与到自密实混凝土的拌合生产中,将井下洗选厂分选出来的废弃物尾矿通过管道运送到混凝土搅拌站,根据前面第(2)步获得的充填区域废石堆颗粒粒径、孔隙比等信息制定合理的自密实混凝土配合比。
(6)、将制备好的自密实混凝土通过泵送管泵送至充填区废石堆上部,在灌混凝土的同时逐步往外拉混凝土泵送管,直至充填完该区域后抽出泵送管。
所述自密实混凝土的原料及配比如下:其原料包括粗集料、细集料、胶凝材料,其中:粗集料36.00%~44.00%,采用3~20mm级配碎石;细集料25.00%~39.00%,采用铜矿尾矿;胶凝材料16.00%~25.00%,采用水泥、粉煤灰、煤矸石三种的混合物,然后将上述所有原料按照配比进行拌合。
本专利所述的一种井下矿山无废开采方法,采用矿山开采出来的废石作为充填体骨架预先堆放到充填区,再从废石堆上部往下浇灌以尾矿为细骨料的自密实混凝土,使其自密实成为具有足够抗压强度的充填体,既可以解决矿山固体废物排放的问题,又为矿山企业节约了充填成本。
附图说明
图1为本专利的工作流程图
具体实施方式
本发明的一种井下矿山无废开采方法,包括如下工作步骤:
(1)、废石堆存:将采场开采出来的废石直接运送至需要充填的采空区堆存,堆存形状为梯形,上下宽度比为1∶1.5,废石堆顶面应当尽量平整,当废石最高点距离顶板0.5米时即可停止堆存。
(2)、图像记录;在废石堆存过程中拍摄照片,利用图形分析手段,获得 颗粒粒径、孔隙比等信息,为自密实混凝土配比设计提供依据。
(3)、安装顶板泵送管:为保证自密实混凝土的接顶率,应将泵送管安装在充填区最高点,每隔2米在顶板安装挂钩,以便最后泵送管的抽出。
(4)、固定钢制板:安装好充填区的泵送管后在废石堆外侧安装钢制板以阻挡自密实混凝土的外流,钢制板上部为5厘米厚20厘米高的有机玻璃,以便观察混凝土的接顶程度。
(5)、矿石处理:将采场产生的矿石运送至井下选矿厂,经选矿后,矿粉等产品运输到地面冶炼厂,废弃物尾矿作为自密实混凝土的细骨料参与到自密实混凝土的拌合生产中,将井下洗选厂分选出来的废弃物尾矿通过管道运送到混凝土搅拌站,根据前面第(2)步获得的充填区域废石堆颗粒粒径、孔隙比等信息制定合理的自密实混凝土配合比。
(6)、将制备好的自密实混凝土通过泵送管泵送至充填区废石堆上部,在灌混凝土的同时逐步往外拉混凝土泵送管,直至充填完该区域后抽出泵送管。
所述自密实混凝土的原料及配比如下:其原料包括粗集料、细集料、胶凝材料,其中:粗集料36.00%~44.00%,采用3~20mm级配碎石;细集料25.00%~39.00%,采用铜矿尾矿;胶凝材料16.00%~25.00%,采用水泥、粉煤灰、煤矸石三种的混合物,然后将上述所有原料按照配比进行拌合。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神前提下,本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种井下矿山无废开采方法,其特征在于,包括如下工作步骤:
(1)、废石堆存:将采场开采出来的废石直接运送至需要充填的采空区堆存,堆存形状为梯形,上下宽度比为1∶1.5,废石堆顶面应当尽量平整,当废石最高点距离顶板0.5米时即停止堆存;
(2)、图像记录;在废石堆存过程中拍摄照片,利用图形分析手段,获得颗粒粒径、孔隙比信息,为自密实混凝土配比设计提供依据;
(3)、安装顶板泵送管:为保证自密实混凝土的接顶率,应将泵送管安装在充填区最高点,每隔2米在顶板安装挂钩,以便最后泵送管的抽出;
(4)、固定钢制板:安装好充填区的泵送管后在废石堆外侧安装钢制板以阻挡自密实混凝土的外流,钢制板上部为5厘米厚、20厘米高的有机玻璃,以便观察混凝土的接顶程度;
(5)、矿石处理:将采场产生的矿石运送至井下选矿厂,经选矿后,矿粉产品运输到地面冶炼厂,废弃物尾矿作为自密实混凝土的细骨料参与到自密实混凝土的拌合生产中,将井下选矿厂分选出来的废弃物尾矿通过管道运送到混凝土搅拌站,根据前面第(2)步获得的充填区域废石堆颗粒粒径、孔隙比信息制定合理的自密实混凝土配合比;
(6)、将制备好的自密实混凝土通过泵送管泵送至充填区废石堆上部,在灌混凝土的同时逐步往外拉混凝土泵送管,直至充填完该区域后抽出泵送管。
2.根据权利要求1所述的一种井下矿山无废开采方法,其特征在于,所述自密实混凝土的原料及配比如下:其原料包括粗集料、细集料、胶凝材料, 其中:粗集料36.00%~44.00%,采用3~20mm级配碎石;细集料25.00%~ 39.00%,采用铜矿尾矿;胶凝材料16.00%~25.00%,采用水泥、粉煤灰、煤矸石三种的混合物,然后将上述粗集料、细集料、胶凝材料按照配比进行拌合。
CN201610137665.6A 2016-03-11 2016-03-11 一种井下矿山无废开采方法 Expired - Fee Related CN105971605B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610137665.6A CN105971605B (zh) 2016-03-11 2016-03-11 一种井下矿山无废开采方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610137665.6A CN105971605B (zh) 2016-03-11 2016-03-11 一种井下矿山无废开采方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105971605A CN105971605A (zh) 2016-09-28
CN105971605B true CN105971605B (zh) 2018-07-17

Family

ID=56989016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610137665.6A Expired - Fee Related CN105971605B (zh) 2016-03-11 2016-03-11 一种井下矿山无废开采方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105971605B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109356584A (zh) * 2018-09-28 2019-02-19 长春黄金研究院有限公司 一种井下充填采矿现浇垫层的施工方法
CN109736808B (zh) * 2019-01-29 2020-11-03 金建工程设计有限公司 一种可不建尾矿库的地下矿山开采工艺
CN113931630B (zh) * 2021-12-17 2022-03-11 北京科技大学 一种深部金属矿床的机械化无废开采方法
CN114934774B (zh) * 2022-04-18 2023-05-12 长沙矿山研究院有限责任公司 矿山固体废物零排放工艺

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4436229A1 (de) * 1994-10-11 1996-04-18 Metallgesellschaft Ag Füllstoff zum Verfüllen von Bergwerksschächten und unterirdischen Hohlräumen sowie zum Abdichten und Verfestigen von Baugrund und Verfahren zur Herstellung des Füllstoffs
RU2160366C1 (ru) * 1999-06-03 2000-12-10 Сибирский государственный индустриальный университет Способ возведения искусственного целика
CN101786854A (zh) * 2010-03-22 2010-07-28 南京工业大学 尾砂胶结材料
CN102155261A (zh) * 2011-03-08 2011-08-17 北京科技大学 一种利用矿山固体废弃物的膏体联合充填方法
CN102155259A (zh) * 2011-03-08 2011-08-17 北京科技大学 一种利用掘进废石构筑充填挡墙及其构筑方法
CN102434204A (zh) * 2011-10-13 2012-05-02 金川集团有限公司 坑采矿山废石-全尾砂管道输送充填系统及充填方法
CN102562148A (zh) * 2012-01-11 2012-07-11 昆明理工大学 一种铁尾矿胶结充填方法
CN103643992A (zh) * 2013-12-10 2014-03-19 中国恩菲工程技术有限公司 采矿充填方法
CN104763467A (zh) * 2015-04-14 2015-07-08 三峡大学 用于深井金属矿山采空区的充填体及其充填方法和系统
CN104989408A (zh) * 2015-07-14 2015-10-21 三峡大学 一种用于山区金属矿山安全高效的采矿方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4436229A1 (de) * 1994-10-11 1996-04-18 Metallgesellschaft Ag Füllstoff zum Verfüllen von Bergwerksschächten und unterirdischen Hohlräumen sowie zum Abdichten und Verfestigen von Baugrund und Verfahren zur Herstellung des Füllstoffs
RU2160366C1 (ru) * 1999-06-03 2000-12-10 Сибирский государственный индустриальный университет Способ возведения искусственного целика
CN101786854A (zh) * 2010-03-22 2010-07-28 南京工业大学 尾砂胶结材料
CN102155261A (zh) * 2011-03-08 2011-08-17 北京科技大学 一种利用矿山固体废弃物的膏体联合充填方法
CN102155259A (zh) * 2011-03-08 2011-08-17 北京科技大学 一种利用掘进废石构筑充填挡墙及其构筑方法
CN102434204A (zh) * 2011-10-13 2012-05-02 金川集团有限公司 坑采矿山废石-全尾砂管道输送充填系统及充填方法
CN102562148A (zh) * 2012-01-11 2012-07-11 昆明理工大学 一种铁尾矿胶结充填方法
CN103643992A (zh) * 2013-12-10 2014-03-19 中国恩菲工程技术有限公司 采矿充填方法
CN104763467A (zh) * 2015-04-14 2015-07-08 三峡大学 用于深井金属矿山采空区的充填体及其充填方法和系统
CN104989408A (zh) * 2015-07-14 2015-10-21 三峡大学 一种用于山区金属矿山安全高效的采矿方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105971605A (zh) 2016-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102155261B (zh) 一种利用矿山固体废弃物的膏体联合充填方法
WO2021068691A1 (zh) 一种煤矿强弱强全采全充方法
Emad et al. State-of-the-art review of backfill practices for sublevel stoping system
CN106321103B (zh) 一种固体充填协同人工矿柱回收房式煤柱方法
CN105971605B (zh) 一种井下矿山无废开采方法
CN105240047A (zh) 一种治理露天矿地下采空区的充填加固方法
CN102261262B (zh) 矿山采场的高性能泡沫砂浆充填方法
CN104405436B (zh) 一种提高矿体充填接顶率的方法
CN112360462A (zh) 短壁综采矸石充填注浆的开采工艺
CN101215976B (zh) 井下矸石泵送充填系统及方法
CN108915765A (zh) 一种地下全尾砂-废石膏体充填系统及充填方法
CN105507947B (zh) 一种网络化矸石充填方法
CN101915100B (zh) 煤矿井下黄土充填采煤方法
CN102865101A (zh) 一种煤矿采空区充填的方法和充填系统
CN114033483B (zh) 一种适用于塌陷坑尾砂充填工艺的施工方法
CN103590851A (zh) 一种井下废石混凝土制备及泵送充填系统及方法
CN201982137U (zh) 以矸石为骨料混凝土充填材料的井下制备装置
CN108035769A (zh) 一种微生物改性充填采煤方法
CN104989408A (zh) 一种用于山区金属矿山安全高效的采矿方法
Liu Technologies and practices of mechanized backfill mining for water protection with aeolian sand paste-like
CN107975044A (zh) 一种崩落法矿山利用尾矿地表塌陷坑回填的方法
Emad et al. Backfill practices for sublevel stoping system
CN209990500U (zh) 一种注浆充填系统
CN106088107B (zh) 一种尾矿堆存于崩落法生产矿山地表塌陷坑的方法
CN104763467B (zh) 用于深井金属矿山采空区的充填体及其充填方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180717