全尾砂充填系统实施方案

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/cm3）试块抗压强度(MPa)3d7d28d178.2815.51:82.030.580.600.590.591.021.141.161.114.024.063.603.89277.2020.51:81.990.610.460.480.521.201.161.181.183.403.904.003.77375.5622.81:81.970.440.440.440.440.820.820.840.832.902.563.082.85475.91211:122.050.200.200.200.200.460.420.460.451.801.601.601.67573.6231:121.970.190.190.180.190.380.380.420.391.280.921.481.23671.4924.51:121.930.180.190.190.190.380.300.360.350.920.700.720.78774.62211:122.010.180.180.180.180.360.360.390.370.961.060.960.998*74.6223.51:122.020.180.180.180.180.390.460.380.411.000.961.000.99*注:8号配方添加木钙减水剂全尾砂粒度分布粒径（μm）-5-10-15-20-25-30-36-40分计（%）16.437.574.764.584.073.443.782.35累计（%）16.3424.0028.7633.3437.4140.8544.6346.98粒径（μm）-50-71-100-150-200-300-400-500分计（%）5.3110.0311.7211.275.215.072.601.81累计（%）52.2962.3274.0485.3190.5295.5998.19100各分布粒径如下：d10=2.59μmd50=45.49μmd90=193.45μm平均粒径d平均=76.80μm。全尾砂胶结充填系统投资概算(不包括全尾砂脱水及运输)一：主要设备⑴各渣浆泵及水泵3台套5.0万元⑵前装机1台10.0万元⑶BW600泥浆泵2台5.0万元衡阳探矿机械厂⑷两段搅拌机1套32.5万元长沙矿山研究院⑸双管螺旋给料机1台2.0万元芜湖起重运输设备厂⑹单管螺旋上料机1台0.5万元⑺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87万元二．主要仪器仪表⑴电磁流量计2台4.0万元上海爱尔美特仪器公司K300DN125PD-M·CT300⑵核密度计2台8.0万元⑶涡街流量计1台0.7万元⑷电动调节阀1台0.8万元⑸重锤料位计1台1.5万元⑹螺旋电子秤1台2.0万元⑺变频调速器1台2.0万元⑻功率传感器1台2.0万元研制⑼显示仪表8台0.8万元⑽调节器1台0.5万元⑾工控系统1套10.0万元⑿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43.268万元三．土建工程⑴全尾砂存储池10万元⑵充填站厂房及基础30万元⑶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—选厂陶瓷过滤机脱水、汽车运输一．投资概算18m2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151万元二．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一．投资概算18m2陶瓷过滤机一台90万元皮带输送机一台1万元高压混凝土泵一台80万元高压输送管道1200米20万元合计191万元二．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3—老充填站渣浆泵输送、新充填站陶瓷过滤机脱水一．投资概算18m2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111万元二．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、压气造浆一．投资概算400m3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90万元二．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—过滤两段脱水一．投资概算渣浆泵及输送管道（1200米）15万元φ20米浓密池90万元18m2陶瓷过滤机一台及厂房100万元回水设施8万元合计213万元二．运营成本过滤成本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1∶12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，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（%）平均坍落度（cm）静止时竖管料柱高度（m）备注ZL11∶1275.9121.02.73料浆流动缓慢ZL21∶1273.6023.01.39料浆在45秒内流完ZL31∶1273.6723.0水平管加长，料浆流动极慢ZL41∶1273.6223.0水平管加长，未添加水泥ZL51∶1271.4924.52.46料浆在35秒内流完ZL61∶1274.6221.0/23.82.03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010203040506070809ZL175.91Q1.508(5.43)1.225(4.41)0.744(2.67)0.512(1.84)0.554(1.99)0.682(2.46)0.294(1.06)0.230(0.83)0.240(0.86)8V/D7.8656.3893.8802.6702.8893.5571.5331.1991.252τ293.53278.30274.94270.80268.72264.48259.66257.60252.69ZL273.60Q18.556(66.80)19.571(70.46)21.778(78.40)24.500(88.20)19.700(70.92)8V/D96.773102.066113.576127.772102.739τ226.90215.94194.77167.96191.43ZL473.62Q1.311(4.72)0.848(3.05)0.513(1.85)0.481(1.73)8V/D6.8384.4222.6752.508τ215.05214.07213.04211.37ZL571.49Q14.500(52.2)19.625(70.65)21.600(77.76)16.143(58.11)16.200(58.32)20.000(72.00)8V/D75.620102.348112.64884.18984.486104.303τ193.21166.62150.29171.09165.41142.43ZL674.62Q11.800(42.48)12.250(44.10)10.000(36.00)9.375(33.75)7.000(25.20)8V/D61.54163.88852.15348.89436.507τ202.68198.50198.91195.46197.79注：1、表中数据项单位：Q——m3/s×10-3(括号内数据单位为m3/hr)；8V/D——s-1；τ——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3m3，起重物料容重1.0～1.7t/m3,自重4.8t，整机重量26.5t，总功率57.5kw，参考价格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7.9m3/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8～20m3/h，螺旋转速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50～80m3/h，理论容积1.8m3，叶片转速46rpm，电机功率45kw，外形尺寸4736×2325×1095mm、整机重量7.85t。高速搅拌机型号GJ503，生产能力50～80m3/h，转子转速980rpm，电机功率30kw，外形尺寸1733×600×890，整机重量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/m3)备注一、材料1水泥t/m3(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/m34.00.502.0三、工资及附加工班/m3505.0四、设备维修3.0合计(1:4)97.85(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。201054003360搅拌机储料漏斗外购矿石破碎平台储料池储料池5060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72~74%，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72~74%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