充填系统是将充填料从制备、仓储、制浆到输送至充填区的各个环节或单元的总成。充填方法与充填料输送方法不同,充填系统的组成单元和功能不同。就应用普遍的水力输送而言,一般包括充填料制备、充填料仓储、料浆制备与计量控制、管路输送等4个模块。金属矿山和煤矿充填在充填系统设计上差别很大,主要原因是充填料的不同。 金属矿山主要充填尾矿砂。充填站设置料仓或堆场,采用振动放料形式,通过皮带传送至搅拌桶制浆。分级尾砂搅拌相对简单,全尾砂充填为避免细粒部分絮凝结团,需要采用强力活化搅拌技术。 煤矿充填目前使用的充填料主要是破碎煤矸石和粉煤灰。矸石充填料需要将煤矸石破碎至5mm以下粒径,并需保证均衡的含水率,所以充填系统要有破碎模块和相应的破碎前与破碎后室内堆场。纯粉煤灰充填因粉煤灰悬浮性好搅拌比较容易,高浓度的矸石充填可以采用类似混凝土搅拌的卧式搅拌槽,全尾砂高浓度胶结充填站,浓度较低的混合充填一般采用立式搅拌桶。 充填系统设计应遵循以下原则:(1)充填料要就近选择,充分利用工业废渣,保护环境,降低成本。(2)优先选择自流输送方式,降低基建投入与管理成本。(3)制浆能力与管道流量保持一致,设置必要的人工或自动控制措 施,尽可能做到满管输送。(4)仓储规模要保证正常生产,不能出现经常性断料。(5)必要的防潮防雨雪措施,避免胶固材料吸潮结块,保持充填料稳定的含水率。(6)工艺流程与控制简单实用。(7)粉尘与噪声符合环保要求。
充填法是指伴随落矿、运搬及其他作业的同时,用充填料充填采空区的方法。充填的目的是支护采空区两帮岩石,并为继续进行上面分层回采造成立足的底板。它适用于矿石和围岩不稳固,不允许有较大暴露面的矿床;地表需要保护的矿床;稀有或高品位的矿床;有自燃性的硫化矿床;赋存条件复杂的矿床等。
矿山充填的目的:
1、支护岩层,控制采场地压活动;
2、防止地表沉陷,矿山充填系统工艺流程设计,保护地表地物;
3、提供继续向上回采的工作平台(类似于留矿法功能);
4、改善矿柱受力状态(由单轴受压变为三轴受压),保证大限度地回收矿产资源;
5、保证安全回采有内闪火灾危险的高硫矿床;
6、控制深井开采岩爆,降低深部地温;
7、保证露天、地下联合开采时生产的安全;
8、处理同体废料,保护环境。
矿井充填站
1、矿井充填站全尾砂沉降造浆放砂:选厂全尾砂经输送泵加压后输送至充填站立式砂仓中自然沉降,充填前排除全尾砂料面上的澄清水,贵州充填,然后采用压气造浆。砂仓中全尾砂造浆均匀后,再由放砂管向搅拌机供给全尾砂浆。
2、水泥供料线:散装水泥运至充填站后卸入散装水泥仓,水泥经螺旋给料及电子秤计量后向搅拌机供料。
3、充填料制备与输送:搅拌机选用双卧轴搅拌机和高速活化搅拌机两段连续搅拌。全尾砂浆及水泥搅拌均匀后制备成具有结构流特性的充填料浆,尾矿充填设备有那些技术要求,通过充填钻孔及井下输送管道自流输送至采场空区充填。
矿山充填站将尾矿浓缩后送至尾矿堆放场,由装载机推至尾矿接收门,由尾矿振动给料机定量给料至尾矿输送机,然后送至尾矿松散转运仓。尾矿由电子变频调速皮带秤拉出,分级计量,然后由输送机连续输送至搅拌机。同时,水泥由水泥仓内的变频调速螺旋定量给料机旋出,经螺旋电子秤连续计量后一起进入搅拌机。同时,混合浆料也可由高速二次活化混合器活化。