臥式砂倉(cāng)高濃度分級(jí)尾砂充填技術(shù)研究.pdf

1、宿松磷礦礦體開采條件復(fù)雜，礦石品位較低。礦區(qū)巖溶裂隙水較發(fā)育，巖體的穩(wěn)固性較差。另外，宿松磷礦尾礦庫(kù)庫(kù)容有限，尾砂排放會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染。建立可靠的充填系統(tǒng)，可以保證井下充填的需要，從而降低損失率和貧化率，提高礦山開采安全性，減少尾砂排放，延長(zhǎng)尾礦庫(kù)的服務(wù)年限，保護(hù)地表環(huán)境。本文針對(duì)宿松磷礦的實(shí)際情況，開展了以高濃度分級(jí)尾砂充填技術(shù)為核心的關(guān)鍵技術(shù)研究。以現(xiàn)場(chǎng)勘查和室內(nèi)試驗(yàn)為基礎(chǔ)，以流體力學(xué)理論、數(shù)學(xué)方法和流體仿真軟件為主要手段，

2、對(duì)宿松磷礦的分級(jí)尾砂充填配比參數(shù)、充填方式和能力、充填站站址、料漿制備及輸送系統(tǒng)方案、臥式砂倉(cāng)的脫水和沉降效果、管道自流輸送系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了全面深入的研究。完成的主要研究成果及結(jié)論內(nèi)容如下:
　　(1)分析了全尾砂和分級(jí)尾砂的物理化學(xué)性質(zhì)，通過室內(nèi)配比試驗(yàn)，確定選擇分級(jí)尾砂作為充填骨料，普通32.5硅酸鹽水泥作為膠凝材料，灰砂比為1∶4，漿體質(zhì)量濃度為72％。通過流動(dòng)性能測(cè)試，確定推薦配比料漿輸送性能良好，可以滿足管道輸送要求。

3、
　　(2)通過采充平衡計(jì)算，確定了宿松磷礦充填系統(tǒng)能力為80m3/h;通過計(jì)算和分析，確定系統(tǒng)采用管道自流輸送方式，選擇臥式砂倉(cāng)儲(chǔ)存骨料。
　　(3)通過現(xiàn)場(chǎng)勘查，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析，建立AHP&EM-TOPSIS綜合評(píng)判體系，確定南風(fēng)井為最優(yōu)站址方案。
　　(4)通過計(jì)算，對(duì)料漿制備系統(tǒng)和管道輸送系統(tǒng)進(jìn)行了研究，確定了臥式砂倉(cāng)、穩(wěn)料倉(cāng)和水泥倉(cāng)等主要設(shè)施的規(guī)格以及供砂、排泥和料漿輸送等系統(tǒng)的方案。
　　(5)通過

4、室內(nèi)沉降試驗(yàn)，測(cè)試了分級(jí)尾砂的沉降速率和最終沉降濃度，確定了臥式砂倉(cāng)的脫水結(jié)構(gòu)。并采用Fluent軟件建立模型，對(duì)尾砂在砂倉(cāng)中的濃縮過程進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明，經(jīng)砂倉(cāng)濃縮后分級(jí)尾砂濃度可達(dá)到85％左右，與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果吻合，能夠滿足系統(tǒng)要求。
　　(6)通過對(duì)比充填料漿的臨界流速和實(shí)際工作流速，得出該系統(tǒng)管道輸送可靠性較高;采用Fluent軟件對(duì)管道進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果表明:料漿流動(dòng)狀態(tài)平穩(wěn)，管道壓力損失小于重力勢(shì)能，可以滿足自流輸送。