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矿山工艺流程

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矿山工艺流程

矿山工艺流程范文第1篇

该矿矿石中主要金属矿物为金银矿和黄铁矿,含有少量的自然金,次要矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和毒砂。脉石矿物主要为石英、绢云母,其次含有少量的方解石、白云母、绿泥石、高岭土等。矿石中金嵌布粒度较细,大多数为微细粒金,单体金最大粒径为0.2mm,以枝杈状填充于黄铁矿的晶隙中,小于74μm粒级含量的占63.15%,10~37μm粒级占54.85%,最小粒径为1μm,一例状产于石英晶隙中。

2选矿试验结果

对该矿石进行浮选试验。金矿中主要有用矿物是硫化矿,其他矿物中的含金量很少,由于矿石中矿物组成相对简单,有用矿物种类少,考虑使用浮选方法使目的矿物有效地分离。

3选矿工艺设计

由于设计原矿品位与试验样品品位有所差别,因此选矿工艺设计需要对试验流程进行结构调整及优化,同时参照已经生产的类似选矿厂生产实践。

3.1破碎筛分

矿山设计为地下开采,设计规模为2000t/d,采出矿石金品位为2.6g/t,设计破碎工艺为三段两闭路破碎。地下开采出的矿石粒度较大,因此粗碎前需要加格筛将粗碎给矿粒度控制在-400mm。设计破碎工艺流程为三段两闭路流程,粗碎采用双层振动筛进行预先筛分。一层筛网的筛孔为60mm,筛上大于60mm的矿石给入中碎的圆锥破碎机。二层筛面的筛孔为15mm,筛上矿石粒度大于15mm给入细碎圆锥破碎机,筛下产品为-12mm的矿石,作为破碎的最终产品0~12mm直接给入粉矿仓。

3.2磨矿选别

一段磨矿产品细度-74μm占65%。工艺采用单一浮选流程,捕收剂为丁基黄药,用量60g/t,起泡剂为松醇油,用量10g/t。浮选选出金精矿,金精矿经浓缩压滤后得到含水分10%的金精矿。设计的浮选工艺流程有两个显著特点:特点一是设计流程中采用快速浮选,将矿石中易浮选的金先回收;特点二是精选一中矿以及扫选中矿返回再分级再磨,有效提高金的回收率。设计选厂金精矿产品为企业自用,重选工艺对该矿石中的金回收效果不佳,因此设计不考虑重选工艺。浮选工艺可以得到较理想指标的金精矿,流程结构简单且生产成本较低,故选金工艺设计重点考虑浮选流程。浮选回收金的工艺设计是比较成熟的。经过快速浮选-一次粗选、两次扫选、三次精选得到合格金精矿,快速浮选的精矿进精选Ⅱ作业,粗选的精矿进入精选Ⅰ作业。

3.3选矿设计指标

设计确定的选矿指标依据选矿试验、国内金矿的研究成果和类似选矿厂生产实践,同时结合山东市场对金精矿的质量要求,。

3.4配置特点

设计的主要配置特点是,将筛分厂房建在粉矿仓之上,筛下矿石径直落入粉矿仓。上层筛筛上矿石经漏斗进入中碎缓冲仓,下层筛筛上矿石经漏斗进入细碎缓冲仓。分别经下设的振动放矿机给入1台粗腔型圆锥破碎机和1台细腔型圆锥破碎机进行中细碎。破碎产品经带式输送机转运给入1台圆振筛进行筛分,构成三段两闭路破碎循环系统。破碎最终产品粒度为0~12mm。

4结论

矿山工艺流程范文第2篇

关键词:充填采矿;技术优势;工艺流程;实际应用

引言

我国拥有丰富的矿产资源,但人均矿产资源量却远低于世界水平,而且我国矿产资源分布不平均,探测和开采更为复杂。随着能源危机的不断蔓延,我国的矿产开采技术受到了多方的重视。近年来,虽然矿产开采技术已有了很大的进步,但是采矿效率和环境保护仍不能达到国际标准,这就为充填采矿技术的发展打下了基础。

1 充填采矿的定义及特点

在实际作业中,矿产资源在被采掘之后会留有深深的空洞,在采矿专业中称为采空区。这种空洞若不能及时补救就会给矿区的整体稳定性带来危害,影响整个矿区的安全,这也是为何我国采矿行业事故频发的原因。而使用充填采矿法可以在采掘过程中弥补空洞,将充填材料直接运送到采掘空洞,对采空区起到良好的充填、保护的作用,以此减少采空区对矿区结构的危害。

充填采矿法是人们不断探索得到的、较为环保科学的方法。笔者认为,根据充填采矿法的特点,其更适于矿井结构大而深的矿山。胶结充填适用于品位较高,矿石赋存形态复杂多样的矿山。依据近些年的实际操作,充填采矿法不仅能够起到保护矿井整体结构的作用,保证员工的生产安全,同时还能降低贫化率和损失率。但是,充填采矿还存在一定的缺点:充填采矿在实际操作中需要较为复杂的操作流程;使用充填采矿会加大初期的投入成本,同时还需要大量的物力支持。

2 充填采矿技术的优势

充填采矿法的应用已经远远超过了其实际意义,这种先进的采矿方法能够减少环境污染,起到保护环境的作用。目前,全球利用充填采矿法施工的矿山,已经出现了无废料排放的矿山。例如,德国的格隆德铅锌矿山利用全尾砂和重选碎石制备膏体作为充填材料,采用这种方法之后,就再无尾矿乱排放的现象。

采用充填采矿法能够迅速地填补采空区,这样就能及时防止采空区出现塌方的现象,从而为采空区的岩石提供强有力的支持和保护的作用,防止岩石出现较大的位移。该方法能够从根本上保护地下和地表结构不被破坏,对当地的生态平衡有着积极的作用。

充填采矿法与传统的采矿方法相比,其最大的优势是低贫损的开采功能和对资源的保护功能。充填采矿法能够适应各种复杂的地质结构,降低平滑率和损失率,充分利用矿产资源,以达到对资源的保护功能。

3 有关充填采矿技术的工艺流程与实际应用

3.1 工艺流程

康家湾矿区使用的充填采矿原料主要包含:水泥、尾砂、粉煤灰和水四种物质。尾砂仓为半堑沟式卧式砂仓,容积200m3,水泥仓则是圆柱圆锥型立式仓,可容纳48t的水泥,充填的主要工艺流程(见图1):卧式砂仓内的尾砂通过电耙和G×φ400mm螺旋输送机转运至直径2000mm的搅拌桶中;粉煤灰及炉渣经处理后通过电耙绞车进入缓冲漏斗,再由螺旋输送机送入搅拌桶内;水泥则由水泥仓下口通过螺旋机输送至搅拌桶,按照灰1:5、1:10或1:15的比例制成砂浆,粉煤灰的添加比例为12%,最后通过聚丙烯塑料软管运送至采空区进行充填工作。

3.2 实际应用

充填采矿法在实际应用中依据不同的充填材料可以分为以下三种方法:干式充填法、水砂充填法和胶结充填法。传统的干式充填法利用不含胶结剂的碎石进行充填,再进化到利用水淬渣进行充填,再到胶结剂充填。通过实际充填过程不难发现,随着充填材料的胶结性不断增强,采空区的支撑结构也就越强。作者认为,采空区往往是庞大的结构,在充填材料中加入胶结剂,能够让充填材料和地下结构快速融合,形成一个牢固的新结构。

3.2.1 干式充填法

干式充填法是将井下其他工作面的废石作为充填材料通过充填天井输送到采空区,但这种方法最致命的缺点是需要消耗过多的人力和物力、作业的时间较长、充填的速率较低。且当充填区域周围有矿时,必须留永久保护矿柱。随着我国工业技术的不断发展,越来越多的企业抛弃了这种传统的作业方法。

3.2.2 水砂充填法

水砂充填法主要使用碎石渣、尾砂和炉渣作为充填的主料,利用机械设备将这些主料运送到采空区,即可实现充填工序。这种方法相对干式充填法来说较为快捷、完善,但是水砂充填法的施工工序较为复杂,需要技术性人员进行操作;同时,水砂充填法的排水量较高,过大的用水量是对水资源的浪费,不利于环保。由于充填体强度低,当充填区域周边有矿时,也必须留永久保护矿柱。随着技术的不断改进,水砂充填法也逐渐被企业所摒弃。

3.2.3 胶结充填法

胶结充填法是以块石、碎石、河砂和尾砂作为主料,将主料、水泥、水及活性添加剂进行混合形成胶结性较高的膏体,再使用机械设备或者重力运送到采空区。该方法中的膏体填料具有更强的粘结性,能和岩石结构快速胶结,形成坚固的整体。该方法充填速率快,充填体强度高,在目前国家安全环保要求逐步提高,尾矿坝建设审批日趋严格的是形势下,具有良好的发展前景。

在20世纪六、七十年代,分级尾砂作为胶结充填骨料充填采空区的技术国内得到广泛运用,管道水力输送技术的快速发展又进一步推动了这一进程,但实践表明,尾砂分级脱泥的全尾砂利用率比较低(仅有50%),且不能合理有效处理细粒级尾砂。

康家湾矿采用的是全尾砂充填,添加粉煤灰、水淬碴活性物质,有效地解决了尾砂地表堆积可能引发的事故、降低充填成本,提高充填体强度等问题。粉煤灰、水淬炉渣全尾砂胶结充填的混合料制备工艺,如图1所示,初期投资比较低,考虑到能高效率(100%)的利用尾砂,可节省掉尾矿库筑坝费,很大程度上提高了经济效益。

4 对充填采矿技术用于采矿的问题的几点思考

4.1 填充材料相对落后

新技术的不断提高,采矿业取得了迅速发展。人们对该行业的要求也不断增多,以往的填充材料无法满足现代采矿业的需求,同时,为了使现代采矿新技术得到高效率深层次的运用,在进行深部采矿作业时,必须对填充材料进行更新换代。

4.2 充填设备技术具有滞后性

与现代采矿充填技术相比,充填设备却具有相对滞后性,随着新技术的不断应用,其用于充填的设备已不能满足开采需求。目前,很多矿山采用的充填设备稳定性较差,自动化控制水平难以达到填充要求,充填设备与充填技术的不协调将直接影响矿山的未来发展,这在一定程度上对采矿企业的生产总值产生不利影响。充填不当也会对资源的合理利用造成很大伤害,将不利于可持续发展战略和环境友好型社会的建设。

4.3 开采方法有待规范

目前对资源开发的过程中,充填技术并未得到全部应用。有些矿区滥采滥挖,有充填设计,但不充填,或充填欠账太多,只重视经济利益,不重视生态平衡,这对矿区、自然环境都造成了及其严重的威胁。采矿行业要取得长远发展,上述问题必须得到有效解决。要使保护环境、节约资源的概念深入人心,政府应积极采取有效措施,对绿色开采企业进行奖励政策。企业应从长远角度考虑,加大对技术研究的投资,及时更新设备,改进技术,提高开采技术水平,减少安全事故,同时为环境友好型社会的建设贡献力量。

4.4 采场顶板管理存在较大难度

在开采地段不稳定的情况下,其地质条件就会相对复杂,不利于工作面顶板的管理。在岩石构造和结构条件相同的情况下,工作面顶板的暴露时间越长,出现冒落事故的概率就会越大。因此,为防止冒落事故的发生,降低安全风险,就要尽量缩小工作面顶板的暴露时间,也就意味着减少采场作业的循环周期,及时充填,这样也有利于顶板围岩的稳固。另外,在进行填充作业前,增加2-3个点柱也可起到加固作用。

4.5 胶结面强度的控制

上向胶结充填时,最上面胶结面的强度必须要高一些,以缩短凝结时间,提高采矿效率,同时可以避免将胶结面的尾砂作为矿石出窿,降低贫化率。可通过提高充填料的水泥含量来控制。

4.6 胶结充填接顶

当有特殊要求时,需要充填接顶,考虑到胶结充填接顶情况与充填体的质量以及井下作业人员的人身安全息息相关,倘若不能有效接顶,将会造成严重的安全事故,然而在实际工程中,充填接顶仍有许多亟待解决的问题,笔者结合自己的工作经验,认为应该从充填料浆浓度、下料充填方式等角度入手,并开展有效的充填接顶监测工作,规范充填管理制度,搞好充填接顶工作。

5 充填采矿法的未来发展

随着我国可持续发展战略的提出和环境友好型社会的建设,采矿行业也迅速兴起了绿色采矿,提倡在对资源开采的同时,注意环境保护和资源的利用率。绿色开采对开采技术提出了更高层次的要求,开采技术不仅要扩大开采量,还要注意对环境的伤害降到最低。总的来讲,矿山应继续坚持绿色开采的理念,加大对充填采矿法的技术升级,提高充填采矿法的技术含量。

6 结束语

文章针对目前采矿行业的充填技术中存在的问题,从资源保护和矿区长远发展的角度,进行了六个方面的探讨:填充材料相对落后、充填设备技术具有滞后性、开采方法有待规范等。从而得出以下结论:

(1)充填采矿技术与传统的采矿方法相比有着自身独特的优势,符合当下可持续发展的要求,有利于环境保护型、资源节约型社会的建设。

(2)但矿区在采用充填采矿法时不能盲目选择。首先充填采矿技术的选择要根据各个矿区自身的特点,因地制宜、实事求是;其次充填技术要考虑到经济成本和可持续发展,矿区应继续坚持以绿色开采为理念,从长远利益考虑,提高充填的技术含量;最后,加强对充填采矿技术的研发,争取在现有优势的基础上,继续降低采矿对环境造成的污染,减少开采成本。

参考文献

[1]翟淑花,高谦,张梅花,等.高强轻质泡沫砂浆充填体在矿山的应用研究[J].化工矿物与加工,2010(12):30-34.

[2]尹忠雨.充填采矿技术应用发展及存在问题研究[J].黑龙江科技信息,2013(27):23-24.

[3]贾宝军.充填采矿技术应用发展及存在问题研究[J].城市建设理论研究(电子版), 2013(9).

[4]于润仓.我国充填工艺创新成就与尚需深入研究的课题[J].采矿技术.2011(3).

矿山工艺流程范文第3篇

企业办学“基因” 助推校企深度合作

学院由企业而产生,因企业、产业和社会的发展需要而发展。学院遵循高等职业教育规律,结合自身特点,创新构建了“校企一体化”的办学机制。学校校园同企业厂区、学校教学同企业生产有机融为一体。昆钢公司遍布云南省各州市的所有二级单位的生产基地则为学校提供了真实的实习实训基地。

校企双方无缝“对接” 教学活动与企业生产过程紧密结合、相互促进,教学为生产奠定知识和技术基础,生产对教学提出新的教学要求,教学和生产从内容上实现一体化和一致性,实现理实一体、学以致用,强调针对性和实用性。校企合作将行业企业技术标准引入教学中,校企共同制订人才培养方案、共同开发课程、共建实训基地、共同组织开展工学交替的教学活动。探索建立“厂中校”“校中厂”的校企一体化实训基地,系统设计、实施生产性实训和顶岗实习。教学过程将生产情景浓缩进课堂,由教室延伸到企业生产车间,校企一体的半工半读、顶岗实习等实践教学有制度、有计划、有深度、有效果。

“双师型”师资队伍一体化 学院同企业的紧密关系,为一体化的“双师”队伍建设提供了得天独厚的条件。直接来自昆钢企业的上千名高级工程技术人员和技师、高级技师,为学校提供了强有力的兼职教师队伍保障。学校新到校的专职教师能够随时随地深入到企业车间一线锻炼和服务,缺什么补什么。教师能将企业生产过程的新技术、新工艺及时融汇到教学内容中,能及时把握知识更新和专业领域的新动向。

相关专业课程和实践教学环节的任课教师,40%以上由直接来自企业的高级工程技术人员和技师、高级技师等能工巧匠担任。学校与企业共同建立了“师资队伍一体化”的“双师型”教师队伍建设制度,昆钢公司以文件形式作出了统一要求,制定了专业技术人员和技师、高级技师等能工巧匠履职传授制度,将企业兼职教师到学校任课情况作为职称、职业技术资格聘用晋升考核的重要依据。

校企一体“机制” 助推职院特色发展

学院在校企一体“机制”下,明确了“立足冶金矿业和现代服务业,面向昆钢多元产业,培养生产、建设、服务和管理一线具有良好职业道德和职业能力的高技能专门人才”的办学定位。发挥企业办学优势,在探索“加快现代职业教育体系建设,深化产教融合、校企合作,培养高素质劳动者和技能型人才”,服务企业和社会等方面作出了积极大胆的探索和尝试,特色鲜明。

职教集团与企业集团融合共进 学院利用云南工业职业教育集团平台,积极发挥昆钢公司“多元化产业”发展以及二级子公司遍布云南省各州市的优势,与科研机构、企业、中职学校形成紧密的职教集团,企业参与专业课程建设和人才培养方案制订,合作培养有内容、有深度,扩大订单试点,合作办学、合作育人、合作就业、合作发展。以此为桥梁,发展集团成员(企业和学校,特别是中职学校),与中职学校合作办学(如镇康职中、金平职中、新平职中等),利用昆钢产业优势,与贫困县开展定向招生、订单培养,为昆钢在当地的企业培养合格稳定的未来员工,达到双赢。

仿真实训与生产真实有机结合 学院冶金仿真实训室采用虚拟现实技术,将生产现场的自动化操控系统进行仿真,通过网络通信实现与虚拟场景和设备的完全互动,在物理模型、工艺模型驱动下实现了真实转炉炼钢工艺过程的操作训练。初学者先在校内仿真实训室操作训练,熟练掌握操作技能后再到真实环境进行实操,达到教学与生产无缝对接。这种模式也直接引入到企业职工转岗培训、技能提高培训,与企业合作共赢、资源共享,提升专业服务企业及社会能力,为昆钢炼钢厂提供了炼钢中级工、高级工、技师、高级技师职业技能培训和鉴定服务,很好地解决了以前在企业技能培训及鉴定中,企业出于对安全风险和操作不当可能造成的经济损失、学生(培训员工)不能直接实操、培训效果低的难题。

校企合作开发实训项目 由于冶金企业的特殊性,生产现场存在较多的不安全因素,并且其工艺链较长,学生实习效果差,成本高。

为了解决这个问题,充分利用好校企一体的优势,发挥校内教师与企业工程技术人员、能工巧匠各自特长和优势,学校教师与炼铁厂、炼钢厂的工程师一起,按照钢铁生产“含铁粉料烧结矿、球团矿铁水钢水连铸坯轧材”的生产链,把各生产工序的主要生产设备按昆钢企业实际设备的一定比例缩小后,绘制出图纸,共同研发制作了钢铁生产工艺流程模型展示室,学生在展示室中通过专业教师对照工艺流程模型的讲解及相关设备的操作运转,对“钢铁是怎样炼成的”有了一个全貌的整体的认识,获得了很好的教学效果和经济效益。

探索工学结合、半工半读的人才培养模式 学院根据昆钢产业发展,与企业人力资源部门一起,进行矿山企业人才需求调研,明确了在新一轮的矿产开发结构调整中,各矿山企业的产能规模与人力资源结构状况,从2010年,学院连续三年为昆钢订单培养矿山地质、测量和采矿方向的高技能应用型人才。

学院与矿山企业共同制订了《校企共育、半工半读高技能人才培养方案》,第一学年在校内进行公共基础课和专业基础课教学,第二、三学年在企业进行半工半读、顶岗实习,学习专业知识和职业技能,学生到矿山一边进行实习、一边由校内专职教师与企业的工程技术人员结合矿山实际生产工艺、设备情况完成专业核心课程的教学及职业操作技能学习,学校企业共同教育、管理、培养学生。学生不仅学到了专业知识和专业技能,由于学生与矿山工人学习、工作、生活在一起,同时还潜移默化地受到了矿山工人的敬业精神、吃苦耐劳精神的影响,受到企业文化和职业安全文化的熏陶,为今后成长为合格的矿山员工、技术技能人才奠定了良好的基础。

学校为企业服务能力强 选派专业教师到企业挂职锻炼。2011年起,学院每年安排专业能力强的专业课教师到相关企业“挂职”。选派到昆钢红河矿业公司地质队挂职的地质专业硕士毕业生、骨干教师在挂职实践过程中为所在单位较好地完成大量的矿山地质勘察及设计工作,并承担部分职工培训任务。

矿山工艺流程范文第4篇

关键词: 尾矿;干堆工艺;应用;趋势

中图分类号:TD926 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1210037-02

0 引言

中国是世界上尾矿库数量和尾矿存放量最多国家之一,过去,绝大多数矿山是通过新建和扩建地面尾矿库来解决尾矿的排放问题,但是存在尾矿对环境造成危害与占用土地,并易产生由尾矿库而引起的安全隐患问题,在经济和政策方面已越来越不适应今后发展的需求,必须寻找新途径来有效解决。在国外浓缩尾矿最早应用于采矿过程中,对采空区进行充填。后来浓缩尾矿又被应用到了选矿厂尾矿地表堆存上,取得了良好的效果,并在非金属、金属矿山尾矿处理中得到应用。这种尾矿干式堆存工艺被引进到了国内,在黄金矿山尾矿处理方面应用较多,并取得了更好的经济效益。并开始逐步推广到铁矿、其他有色金属矿山,解决了某些矿山生产中尾矿排放的安全、环保等问题。实践证明,具有很大的使用价值。

1 尾矿干堆工艺的术语定义

1)浓缩尾矿:是指经过浓缩设备(浓密机、旋流器等)将尾矿浓缩脱水后,能够泵送的尾矿。

2)膏体尾矿:尾矿固体颗粒均匀地分布在整个液体介质之中,由于砂浆浓度高,细颗粒与水形成一“重介质”,使粗颗粒悬浮于浆体之中,表现为“非沉降”性,形象为”膏体尾矿”。通常在脱水工艺中要采用了添加剂。

3)滤饼:是指经过压滤或过滤脱水后,不能离析,浓度在80%以上的尾矿。

4)干堆:尾矿浓缩膏体、压滤或过滤后滤饼以汽车或其他输送方式运至尾矿堆场,在山谷或傍山、平原围堤所形成区域内存放尾矿的排放方式。

5)浓缩尾矿场: 堆存滤饼或膏体尾矿的场所。

2 国外干堆工艺发展进程与实践

在20世纪70年代多伦多大学的Ronbinsky教授提出了尾矿浓缩后膏体、高浓度尾矿地面堆存的概念,于1973年在加拿大安大略省建成了世界上第一个浓缩尾矿地表堆放设施(K idd Creek尾矿堆场)。初期生产时采用了多级浓缩机串联浓缩工艺,但是尾矿浓缩后没有达到不离析,分级的膏体状态,尾矿漫流堆存没有达到设计要求的坡度角。后来更换了高效浓缩机后情况有所好转,并达到了预期的效果,至今仍然在运行。逐渐这种尾矿膏体地表堆存的新理念逐步被人接受,并且得到了推广应用。

20世纪80-90年代浓缩技术和尾矿膏体的输送技术的发展,制约膏体尾矿堆存的技术瓶颈大大缓解,国外矿山采用高效(PPsM型浓缩机)浓缩机或深锥浓缩机浓缩将尾矿浓缩成的膏体尾矿,用泵(离心泵、隔膜泵、活塞正排量泵)输送尾矿到浓缩尾矿场或者将干堆浓缩设备放到干堆的高点上直接排放。大多数浓缩尾矿场采用锥形中心排放排放(平坦地区)和沟谷斜坡的漫流排放,少数采用平台逐级加高排放(平坦和沟谷地区)。这种膏体干堆工艺日渐成熟,使得尾矿浓缩地表堆放成为取代传统尾矿库的一种安全环保的新选择。

世界上现已投入运行的大规模膏体尾矿堆存的项目并不很多,澳大利亚和加拿大占比例较大,且主要应用于干旱缺水,建设常规尾矿库成本较高地区。当今应用比较成功且有代表性干堆工艺处理尾矿的矿山有:坦桑尼亚的Bulyanhulu矿、印度的Hindustan铜有限公司、澳大利亚Sino Iron铁矿(年产尾矿6000万t左右)、美国格林克里克地区的矿山、美国爱达荷州New Jersey露天金矿、非洲坦桑尼亚北部Bulyanhulu金矿、俄罗斯的Kubaka金矿、智利La Co ipa矿山、加拿大的Ekati Diamond矿等。

3 国内滤饼(膏体)干堆工艺应用

国内90年代干堆尾矿处理技术首先应用到了黄金尾矿处理方面,平邑归来庄金矿经过多次试验,独创了“全泥氰化尾矿处理新工艺”工艺使选矿用水循环利用,不外排,不设尾矿库,只设尾矿干堆场,不仅成功地解决了“无废水”的课题,这种尾矿压滤,干式堆存和滤液循环使用的新工艺应用比较成功,取得了好的经济效益:1994年以后干堆技术在山东省铜石金矿,焦家金矿,三山岛、仑上、新城、金城、河东、河西、金翅岭、招远、岭南、尹格庄等金矿也陆续被采用。后再全国推广:北方辽宁排山楼金矿、内蒙古撰山子与柴胡栏子金矿、北京市的京都400t/d全泥氰化炭浆厂等都采用这项技术。长江以南的浙江省遂昌金矿以及广东高要河台金矿、广东信宜东坑金矿、华东有色地勘局控股的金山公司播卡金矿,新疆阿希金矿,云南思茅山水铜业公司等。

采用压滤(过滤)干堆工艺:这种工艺采用了浓密机进行浓缩尾矿,用过滤机(盘式,陶瓷)或者压滤机(板框、箱式、立式)脱水至75%-85%的滤饼,采用皮带或车辆运输到尾矿干堆场进行逐级台阶排放。这种工艺主要适合处理中细粒级尾矿和精矿脱水。

部分矿山及设备企业把旋流器、带式过滤机应用到了干堆尾矿的系统之中,组建了浓密机+旋流器+带式过滤机+压滤机:分级过滤系统,适合于粒级范围宽尾矿,代表性的矿山有:于2009年3月5日建成的山东蔡园镇金岭铁矿尾矿干堆系统,2010年7月年建成山西娄烦山东鲁地矿业尾矿干堆工艺系统。

通过对膏体尾矿干堆的深入研究以及矿山设备在浓缩设备方面的进步,干渣与膏体联合干堆糸统得以应用:这种浓缩脱水型水力旋流器+高效深锥多锥浓密机+高效多频脱水筛联合机组工艺适合处理粒级范围较大,更加高效节能,在大型化的矿山得到应用:正在运行的有中国黄金集团(30000t/d)铜钼矿;包钢白云鄂博西矿、辽宁鞍山齐大山铁矿,内蒙有两座铁矿。

4 企业应用尾矿膏体(滤饼)干堆工艺解决问题

1)提高了尾矿库安全性能。通过采用干堆技术,可以把尾矿含水量降低到25%以下,通过合适的尾矿堆存的方式可以防止尾矿库因渗透和溃坝而导致的安全和环保问题。

2)有效的延长了尾矿库原设计的使用寿命。对于闭库的尾矿库可以再利用,对于超期服役的尾矿库能增加库容。

3)提高了回水利用率。由于干堆尾矿库可以有效避免地下渗透、地表蒸发等因素,从而将选厂回水利用率提高到80%以上,节约新水补给。

4)减少了土地资源的占用。由于尾矿经过干式处理后达到相当高的浓度,可以在不建常规尾矿库的情况下使尾矿安全堆存于峡谷、低洼、平地、缓坡等地形条件,使尾矿处理大为简化,还可大大节省尾矿占地。

5)降低了常规尾矿库的建设运营费用。地形平坦地区以及干旱缺水的环境更适合进行尾矿干堆工艺的应用。

6)减少生态环境污染。通过尾矿干堆技术应用,浮选以及化学选矿方法添加的药剂可以重新进入了选别流程,一定程度上减少了药剂使用量,提高了工艺指标,减少了因渗透、排放导致的环境污染,干堆后可以复垦和生态恢复,减少对周边环境产生粉尘污染,土地沙化的问题,在一定程度上有效解决了矿山企业的环境保护与企业效益的矛盾问题。

5 采用膏体(滤饼)干堆处理尾矿,必须考虑的个关键因素

1)技术经济可行性。

2)环保、节水的合理性。

3)在降雨较大地区能够实现的可能性较小。

4)运营成本、备件耗材的更新成本。

5)场地条件。

这些因素制约尾矿干堆技术推广。

6 趋势及展望

在国内膏体(滤饼)干堆是个新事物,但是在国外应用已经比较广泛的应用。对于这种尾矿堆放的新手段,我们要学习新知识,接受新事物,但是也要因地制宜,具体事物具体分析,客观对待,没有必要断然否定或肯定。

7 结论

虽然尾矿干堆技术只能在特定的情况下解决某些矿山尾矿堆放问题,暂时还不能取代常规尾矿排放处理方式。但是,随着国家对矿山企业管理的法律和法规的健全和完善,企业不得不有效的解决安全、环保等问题,从而企业要综合、全面考虑和面对尾矿排放的问题。随着时间增加,通过对尾矿干堆处理设备的研究、尾矿干堆技术工艺的进步,尾矿干堆技术将逐渐成为尾矿处理、运行管理的一个选择。通过科技进步降低尾矿处理成本,简化工艺流程及人员操作管理,这是尾矿干堆技术发展要求,只有这样干堆技术才能得到有效推广。

参考文献:

[1]卢颖、孙胜义,我国矿山尾矿生产现状及综合治理利用[J].矿业工程,2006,5(2):53-55.

[2]赵龙录、杨玉华、贾承恩,铁矿尾矿干法排放工艺及设备,金属矿山,2009,12.

[3]迟春霞、沈强,尾矿于堆技术探讨[J].黄金,2002,23(08).

[4]付永祥,大型山谷型尾矿干堆场设计理念与实例,金属矿山,2009,10.

[5]宋雪娟,尾矿贮存方式的一种趋势一干堆技术,新疆有色金属,2007,73.

[6]吕宪俊、连民杰,金属矿山尾矿处理技术进展,金属矿山,2005,8.

[7]蔡嗣经、杨鹏,尾矿问题及其综合利用与治理中国工程科学,2000,2,2(4).

[8]罗敏杰,浅谈尾矿干堆技术,有色冶金设计与研究,30(6).

矿山工艺流程范文第5篇

【关键词】煤矿开采;工作面;矿山压力;影响因素

煤炭在开采之前由于岩体静止,因而其应力一直维持平衡的状态,煤炭的开采过程直接将这种平衡状态打破,导致岩体内部重新进行了应力的分布,一旦新分配的应力超出了煤岩所能承受的极限时,便会导致开采工作面四周的岩体遭到破坏,此时将会导致工作面四周的煤在岩体中重新进行新应力场的排布,这种因煤炭开采过程而在煤体,岩体及其支护物方面所引起的力,即所谓的矿山压力。

1.自然条件对工作面矿山压力的影响

通常而言,自然条件对矿山压力具有直接影响,自然条件主要包括两个方面,一是煤层的厚度情况,厚度越大,开采时压力升高区的煤层支撑力会发生大幅地降低,因而煤的压缩总量将会越大,此时顶板岩层将会有预先下沉等情况的发生,这就导致工作面后顶板的稳定情况更差,因而煤的厚度越大将越易出现变形,此时应当确保开采工作面具有足够强度及稳定性的支护体系;二是开采区的围岩性质,例如围岩强度等条件。若顶板相对稳定,则对于支柱所带来的压力也更小,若顶板岩石稳定性不足,则其下沉量以及对支柱所带来的压力也会更大一些。若底板岩石相对较为坚硬,则只需确保支护体系的强度不影响顶板的压力分布即可,而可缩量应通过支柱进行承担。但是,当底板岩石强度不够时,此时其底很难承受顶板所带来的压力,因而很容易遭到破坏,出现支柱插人底板的情况,进而对煤矿的安全生产带来巨大的影响。若顶板足够坚硬,则其通常不会出现跨落的情况,但是应当注意的是,在面积不断增大的情况下,一旦达到某极限时,将会导致顶板出现大面积的一次性跨落情况的发生,进而导致工作面支柱被大面积地推倒,后果十分严重。

2.生产条件对工作面矿山压力的影响

通常而言,控顶的距离将会对煤炭开采工作面的矿山压力带来较大程度的影响。因此,尽量将工作空间的宽度减少,同时借助于煤壁所带来的支撑作用,将会大幅度减少顶板的下沉量,降低采空区支柱方面的压力,这样即最大程度地降低了对顶板的破坏程度,确保了顶板岩石的完整性。由于顶板的下沉量同顶板的变形程度有关,变形程度越大,顶板离层情况也越严重,进而导致工作面的支柱压力越大。此外,煤矿生产过程中的工艺流程也会对矿山压力带来影响,尤其是对于顶板的下沉速度所带来的影响更大。据统计,在顶板受工序影响情况较小的情况下,此时其下沉速度几乎是停止的。而放顶及割煤工序等会加快顶板的下沉速度以及支柱压力的增长情况。通常而言,放顶过程中所引起的动力会加快顶板下沉的速度,据统计,顶板下沉总量的8%一30%是因放顶所造成的。而放顶之前的6m及其放顶之后的巧m对于顶板下沉速度的影响是最大的,对于此种情况而言,可借助于单体液压支柱来改善这种剧烈下沉的情况。此外,放顶过程中的顶板下沉速度还同顶板和底板岩体性质、开采煤炭的硬度、煤层的厚度、支护质量及其材料等因素有关。对于割煤过程而言,其对于顶板的下沉量有关,据统计,顶板下沉总量的巧%一45%是由于落煤所导致的,由于割煤过程使得暴露面积急速增加,因而导致了顶板的下沉速度不断增大。

3.开采工作面的推进速度对工作面矿山压力的影响

除了上述因素外,煤矿开采工作面的推进速度情况也会对开采工作面的矿山压力带来相当程度的影响。通常而言,工作面的推进速度大,则顶板的下沉速度也相对较大,不过,绝对下沉量以及由顶板带给支柱的压力相对较小,因而一定程度上增大了顶板的稳定程度。此外,顶板下沉量同顶板的控制时间方面也存在着一定的关系,控制时间越短会使得工作面的矿山压力移动速度增大,因而一定程度上对于煤壁完整性的提高具有一定作用。

4.顶板及支护材料等的管理办法对工作面矿山压力的影响

通常情况下,支架的支撑力几乎无法对上复岩层挠曲形状带来影响。因此,支柱起到两个作用即可,一方面是支撑作用,一方面是可压缩作用。支撑作用是最基本的要求,支柱应当能够确保直接顶的完整性,确保其不离层,而可缩性也很重要,但是,其必须能够适应上复岩体的挠曲程度。从目前的支护材料的应用来看,木柱无法适应纵向可缩性,HzwA支柱具有的可缩量过大,HzJA支柱则具有较适宜的可缩性,但是其支撑力相对较差,随着单体液压支柱的应用,顶板事故的发生率得到了大幅度地降低。

5.煤炭采空区的处理办法对工作面矿山压力的影响

在采空区的处理办法中,全部跨落法在顶板跨落之后可将采空区空间充满。若直接顶板跨落之后,无法实现采空区空间的完全充满时,应采用人为放顶方法,此时采用放大炮的效果相对较好。对于顶板较为坚硬的煤层而言,通常可采用木柱进行支撑,或采用局部进行充填的方法。

6.工作面顶板破断的力学分析

6.1采场开挖过程的顶板损伤特点

采场基本顶破坏的实质是不断开挖下的渐进破坏过程,岩石作为一种含有裂隙等缺陷的天然损伤材料,由于裂隙和缺陷的扩展是不可逆的,岩石具有明显的记忆特性,这种工艺过程对研究采场基本顶破断机理非常重要。例如神东矿区浅埋煤层工作面来压剧烈,发挥现代化采支设备的效能就应该从符合开挖工艺的分析手段人手仔细研究顶板破断机理。采场开挖工艺过程的主要特点是分步开挖引起的损伤积累,顶板的破断形态和垮距将受这种工艺过程的明显影响,浅埋煤层的顶板稳定性主要取决于基本顶关键层的稳定性。

6.2工作面顶板初次破断机理

采场岩体作为天然材料,是一种自然损伤体,随采空跨度的增加,顶板岩层中部下侧的拉应力区向开切眼侧发育,这是因为岩梁自开切眼侧逐渐向工作面煤壁延长,岩梁的中部是从开切眼侧逐渐向工作面侧发展,而基本顶中部点经历了一个反复受载累积损伤的过程。当岩梁长度接近极限跨距时,岩梁下部拉应力破坏区向上发展,使岩梁有效厚度变厚,在剪切作用下发生剪切破坏,破断点应靠近切眼侧,呈前长后短的非对称性。岩石力学研究认为岩体基本上属于非抗拉材料,岩石损伤力学的研究也发现岩石的微观破坏为拉破坏。

6.3工作面基本顶周期性破断机理

基本顶在经过初次破断后,由原来的固支岩梁变为一端悬空的悬臂岩梁,岩石的受拉破坏机理以及这种岩梁的形式,决定了基本顶的周期破坏形式,应该是随工作面的推进在工作面前方煤壁内某处形成达到抗拉强度时的拉应力后,再随工作面推进而逐渐使该处拉裂隙由上向下贯通到煤层,等待工作面煤壁推到此位置下而发生周期性破断。

7.结论

综上所述,煤炭开采过程中必须对上述因素进行考虑,以作全面掌握工作面矿山压力所呈现的规律,进而利用此规律来指导煤炭开采过程中出现的各种问题,及时采取有效的措施给予解决,以确保煤矿生产过程的安全性和稳定性。笔者通过对矿山工作面顶板破断的特性和机理的分析,以期使读者能够进一步的认识和理解煤矿开采工作面的矿山压力特征,并为日后的矿山压力研究工作提供一定的借鉴和参考。

【参考文献】