全尾砂充填系统实施方案设计.docx

1、全尾砂充填系统实施方案设计水泥全尾砂膏体泵送试验试块强度 （表 2）试块编号膏体浓度（%）坍落度 （cm）灰砂比试块容重（ g/cm 3 ）试块抗压强度 （MPa）3d7d28d0.581.024.02178.2815.51:82.030.600.591.141.114.063.890.591.163.600.611.203.40277.2020.51:81.990.460.521.161.183.903.770.481.184.000.440.822.90375.5622.81:81.970.440.440.820.832.562.850.440.843.080.200.461.80475.

2、91211:122.050.200.200.420.451.601.670.200.461.600.190.381.28573.6231:121.970.190.190.380.390.921.230.180.421.480.180.380.92671.4924.51:121.930.190.190.300.350.700.780.190.360.72774.62211:122.010.180.180.180.180.360.360.390.370.961.060.960.990.180.391.008*74.6223.51:122.020.180.180.460.410.960.990.18

3、0.381.00注:8 号配方添加木钙减水剂全尾砂粒度分布粒径（ m ）-5-10-15-20-25-30-36-402.35分计（ % ）16.434.764.584.073.443.787.5724.028.733.337.440.844.646.9累计（ % ）16.340641538粒径（ m ）-50-71-100-150-200-300-400-50010.011.711.21.81分计（ % ）5.315.215.072.6032762.374.085.390.595.598.1100累计（ % ）52.29241299各分布粒径如下： d10=2.59 md50=45.49 m

4、d90=193.45 m平均粒径 d 平均=76.80 m 。全尾砂胶结充填系统投资概算 （不包括全尾砂脱水及运输 ）：主要设备各渣浆泵及水泵3 台套5.0 万元前装机1台10.0 万元BW600 泥浆泵2台5.0 万元衡阳探矿机械厂两段搅拌机1套32.5 万元长沙矿山研究院双管螺旋给料机1台2.0 万元芜湖起重运输设备厂单管螺旋上料机1台0.5 万元散装水泥仓1台20.0 万元小计75 万元运杂费6%4.5 万元安装费10%7.5 万元合计87 万元主要仪器仪表电磁流量计2台4.0 万元上海爱尔美特仪器公司K300DN125PD-M CT300核密度计2台8.0 万元涡街流量计1台0.7 万

5、元电动调节阀1台0.8 万元重锤料位计1台1.5 万元螺旋电子秤1台2.0 万元变频调速器1台2.0 万元功率传感器1台2.0 万元研制显示仪表8台0.8 万元调节器1台0.5 万元工控系统1套10.0 万元仪表盘、信号控制电缆等5.0 万元小计37.3 万元运杂费6%2.238 万元安装费 10% 3.73 万元合计43.268 万元土建工程全尾砂存储池10 万元充填站厂房及基础30 万元其他（外围场地及道路等）5 万元小计45 万元四管道系统（包括充填钻孔、井下管网及站内管道等） 40 万元五供水、配电及辅助设施30 万元总计245.268 万元全尾砂脱水投资概算及运营成本方案 1 选厂陶

6、瓷过滤机脱水、汽车运输 投资概算18m 2 陶瓷过滤机一台90 万元皮带输送机一台1 万元自卸汽车 5 台50 万元前装机一台10 万元合计151 万元运营成本脱水成本2 元 /t 全尾砂运输成本5 元 /t 全尾砂合计7 元/ 全尾砂方案 2 老充填站陶瓷过滤机脱水、高压混凝土泵管道输送90 万元1 万元80 万元20 万元191 万元2 元 /t 全尾砂2 元 /t 全尾砂4 元 / 全尾砂投资概算 18m 2 陶瓷过滤机一台 皮带输送机一台 高压混凝土泵一台 高压输送管道 1200 米 合计运营成本脱水成本输送成本合计方案 3老充填站渣浆泵输送、新充填站陶瓷过滤机脱水投资概算18m 2

7、陶瓷过滤机一台及厂房100 万元皮带输送机一台1 万元输送管道 800 米10 万元合计111 万元运营成本脱水成本2 元 /t 全尾砂输送成本2 元 /t 全尾砂合计4 元/ 全尾砂方案 4 老充填站渣浆泵输送、新充填站自然脱水、压气造浆投资概算400m 3立式沉降池 2 座60 万元输送管道 800 米10 万元空压机站20 万元合计90 万元运营成本压气成本2 元 /t 全尾砂输送成本2 元 /t 全尾砂合计4 元 / 全尾砂方案 5选厂全尾砂渣浆泵输送、新充填站浓密过滤两段脱水投资概算渣浆泵及输送管道（ 1200 米） 15 万元20 米浓密池 90 万元18m 2 陶瓷过滤机一台及厂

8、房 100 万元回水设施 8 万元合计运营成本 过滤成本 输送成本 合计213 万元2 元 /t 全尾砂2 元 /t 全尾砂4 元 / 全尾砂自流输送试验情况2003 年 4 月 23 日至 25 日进行了管道自流输送试验， 共完成六 组试验，其中第一、二组水平管道长度 7.23m ，第三至第六组水平 管道长度均为 10.62m 。第六组充填料浆添加了减水剂，在同一浓度 下料浆流动性显著提高。各次试验简况表 3 所示。由表 3 可以看出，当灰砂比 112 时，对于充填倍线 N=3.2 的 ZL1、ZL2 试验组，76%的料浆输送浓度难于实现自流输送， 而 73.6% 的浓度却可实现理想自流，

9、由此可以了解管道自流输送对料浆输送浓 度的变化十分敏感， 对高浓度充填系统料浆输送浓度的控制提出了较 高的要求。充填倍线加大至 N=4.2 时，无论是否添加水泥，料浆重 量浓度 73.6% 左右的 ZL3 、ZL4 试验组的料浆流速极低， 不能实现自 流输送。仅当浓度降低到 71.5% 或添加减水剂（实际重量浓度为 74.62% ，减水剂掺量为 0.037% ）后，才可实现较为理想的自流输送。对比 ZL1 与 ZL6 两个试验组可知，添加减水剂可有效提高料浆 的流动性， 应通过进一步的试验， 确定合理的减水剂掺量与合理的料 浆输送浓度。自流输送管道试验情况简表 （表 3）编号灰砂比实测重量浓度

10、（%）平均坍落度（ cm ）静止时竖管料柱高度（ m ）备注ZL111275.9121.02.73料浆流动缓慢ZL211273.6023.01.39料浆在 45 秒内流完ZL311273.6723.0水平管加长， 料浆流动极 慢ZL411273.6223.0水平管加长， 未添加水泥ZL511271.4924.52.46料浆在 35 秒内流完ZL611274.6221.0/23.82.03加减水剂坍落度增至23.8自流输送管道试验数据成果表表 4 ）序号浓度（%）数据项0102030405060708091.5081.2250.7440.5120.5540.6820.2940.2300.2407

11、5.9QZL1(5.43)(4.41)(2.67)(1.84)(1.99)(2.46)(1.06)(0.83)(0.86)18V/7.8656.3893.8802.6702.8893.5571.5331.1991.252D293.5259.6257.6252.63278.30274.94270.80268.72264.4860918.5519.5721.7724.5019.7061800Q(66.8(70.46(78.40(88.20(70.92ZL273.60)08V/96.77102.06113.57127.77102.73D36629226.90215.94194.77167.96191

12、.431.3110.8480.5130.481Q(4.72)(3.05)(1.85)(1.73)73.68V/ZL42D6.8384.4222.6752.508215.05214.07213.04211.3719.6221.6016.1416.2020.0014.5050300Q0(70.65(77.76(58.11(58.32(72.00(52.2)71.4)ZL598V/75.62102.34112.6484.18984.486104.30D0883193.21166.62150.29171.09165.41142.4311.8012.2510.009.3757.000000Q(42.4(

13、44.10(36.00(33.75(25.20)74.68)ZL628V/61.5463.88852.15348.89436.507D1202.68198.50198.91195.46197.79注： 1、表中数据项单位： Q m 3/s 10 -3 （括号内数据单位为 m 3/hr） ；8V/D s-1 ；Pa。2、ZL6 组添加减水剂。主要设备性能10t 抓斗：额定起重量 10t ，跨度 10.5m ，起升高度 18m ，抓 斗类型为中型双绳或四绳双颚平口式， 其容积为 3m 3，起重物料容重 1.0 1.7t/m 3,自重 4.8t ，整机重量 26.5t ，总功率 57.5kw ，参考

14、价 格 26.8 万元，生产厂家为江苏常州矿山机械厂。BW-600 泥浆泵：为三缸单作用活塞泵， 其活塞行程为 100mm ， 缸径 105mm ，活塞频率分四档，分别为 135 、83 、55 和44min -1， 相应输送量为 36 、22.2 、14 和 7.9m 3/h ，相应出口压力为 1.5 、2.0 、 3.0 和 3.0MPa ，配套电机功率 22kw ，设备重量 750kg ，外形尺寸 1450 830 850mm ，参考价格 2.45 万元/台，生产厂家： 湖南衡阳 探矿机械厂。双管螺旋给料机： 选用型号为 LE200 2500 ，其给料量 8 20m 3/h ，螺旋转速

15、28 70rpm ，配套电机功率 4kw ，外形尺寸 4873 1140 678 ，设备重量 1.728t ，参考价格 19880 元，生产厂家为 安徽芜湖起重运输机器厂。双卧轴搅拌机及高速搅拌机： 为高浓度全尾砂料浆二段搅拌配套 设备。双卧轴搅拌机型号为 SJ03.00，生产能力为 5080m 3/h ，理 论容积 1.8m 3，叶片转速 46rpm ，电机功率 45kw ，外形尺寸 47362325 1095mm 、整机重量 7.85t 。高速搅拌机型号 GJ503 ，生产 能力 5080m 3/h ，转子转速 980rpm ，电机功率 30kw ，外形尺寸 1733 600 890 ，整

16、机重量 750kg 。生产厂家：长沙矿山研究院， 参考价格 32.5 万元。充填运营成本计算表表 11成本构成单位单耗单价成本 （元/m 3）备注一、材料1 水泥t/m 3(1:4)0.31260(1:4)80.6(1:8)0.18(1:8)46.8(1:12)0.12(1:12)31.22 全尾砂t/m3(1:4) 1.25(1:8)1.41(1:12)1.444(1:4)5.0(1:8)5.64(1:12)5.762 压气m3/m30.50.50.253 辅助材料2.0包括管道配件、油料等小计(1:4)87.85(1:8)54.69(1:12)39.21二、动力电度/m 34.00.502

17、.0三、工资及附加工班/m 3505.0四、设备维修3.0(1:4)97.85合计(1:8)64.69(1:12)49.214.2 试验材料选取方式 本次试验充填料浆均为高浓度全尾砂胶结充填料，所用材料主 要为全尾砂与水泥。搅拌机图 3 管道自流输送试验装置示意图全尾砂取样的关键是要具有代表性， 同时粒度分布要均匀， 浓度 满足泵送试验及膏体制备要求。 根据现有充填系统运行现状， 全尾砂 取自浮选车间渣浆泵出口。由于选厂全尾砂浓度一般为 20% 左右， 所以必须在充填站外或选定的试验场地砌筑一个临时全尾砂沉降池， 全尾砂在池中自然沉降脱水。全尾砂最大自然沉降浓度可达 71% 左 右，为了使全尾砂浓度进一步提高到 7274% ，可采用在尾砂池中 挖沟、掏窝等方式排水，使全尾砂中的水分进一步脱出。全尾砂自然脱水到浓度 7274% 后，为了使其粒度均匀，可在 池中对其进行均化， 以避免管道出口处粒度过粗而远离管道出口处粒 度过细，对泵送试验结果造成不利影响。全尾砂沉降池为临时设施， 可用编制袋装填干分级尾砂， 在平整 的混凝土地面上堆坝， 并在坝内铺设采条布隔水， 基脚用沙袋压实以 防跑浆。全尾砂沉降池尺寸为长宽高 =8.0 6.00.7m 。经多次取 砂，可储存全尾砂浆 1012m 3，全尾砂干量为 1417t ，可满足管 道试验用料要求。