全尾砂充填系统实施方案.docx

全尾砂充填系统实施方案.docx

《全尾砂充填系统实施方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全尾砂充填系统实施方案.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

全尾砂充填系统实施方案

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）

3d

7d

28d

1

78.28

15.5

1:

8

2.03

0.58

0.60

0.59

0.59

1.02

1.14

1.16

1.11

4.02

4.06

3.60

3.89

2

77.20

20.5

1:

8

1.99

0.61

0.46

0.48

0.52

1.20

1.16

1.18

1.18

3.40

3.90

4.00

3.77

3

75.56

22.8

1:

8

1.97

0.44

0.44

0.44

0.44

0.82

0.82

0.84

0.83

2.90

2.56

3.08

2.85

4

75.91

21

1:

12

2.05

0.20

0.20

0.20

0.20

0.46

0.42

0.46

0.45

1.80

1.60

1.60

1.67

5

73.6

23

1:

12

1.97

0.19

0.19

0.18

0.19

0.38

0.38

0.42

0.39

1.28

0.92

1.48

1.23

6

71.49

24.5

1:

12

1.93

0.18

0.19

0.19

0.19

0.38

0.30

0.36

0.35

0.92

0.70

0.72

0.78

7

74.62

21

1:

12

2.01

0.18

0.18

0.18

0.18

0.36

0.36

0.39

0.37

0.96

1.06

0.96

0.99

8*

74.62

23.5

1:

12

2.02

0.18

0.18

0.18

0.18

0.39

0.46

0.38

0.41

1.00

0.96

1.00

0.99

*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（%）

16.43

7.57

4.76

4.58

4.07

3.44

3.78

2.35

累计（%）

16.34

24.00

28.76

33.34

37.41

40.85

44.63

46.98

粒径（μm）

-50

-71

-100

-150

-200

-300

-400

-500

分计（%）

5.31

10.03

11.72

11.27

5.21

5.07

2.60

1.81

累计（%）

52.29

62.32

74.04

85.31

90.52

95.59

98.19

100

各分布粒径如下：

d10=2.59μm

d50=45.49μm

d90=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·CT300

⑵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

ZL1

1∶12

75.91

21.0

2.73

料浆流动缓慢

ZL2

1∶12

73.60

23.0

1.39

料浆在45秒内流完

ZL3

1∶12

73.67

23.0

水平管加长，料浆流动极慢

ZL4

1∶12

73.62

23.0

水平管加长，未添加水泥

ZL5

1∶12

71.49

24.5

2.46

料浆在35秒内流完

ZL6

1∶12

74.62

21.0/23.8

2.03

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

01

02

03

04

05

06

07

08

09

ZL1

75.91

Q

1.508

（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/D

7.865

6.389

3.880

2.670

2.889

3.557

1.533

1.199

1.252

τ

293.53

278.30

274.94

270.80

268.72

264.48

259.66

257.60

252.69

ZL2

73.60

Q

18.556

（66.80）

19.571

（70.46）

21.778

（78.40）

24.500

（88.20）

19.700

（70.92）

8V/D

96.773

102.066

113.576

127.772

102.739

τ

226.90

215.94

194.77

167.96

191.43

ZL4

73.62

Q

1.311

（4.72）

0.848

（3.05）

0.513

（1.85）

0.481

（1.73）

8V/D

6.838

4.422

2.675

2.508

τ

215.05

214.07

213.04

211.37

ZL5

71.49

Q

14.500

（52.2）

19.625

（70.65）

21.600

（77.76）

16.143

（58.11）

16.200

（58.32）

20.000

（72.00）

8V/D

75.620

102.348

112.648

84.189

84.486

104.303

τ

193.21

166.62

150.29

171.09

165.41

142.43

ZL6

74.62

Q

11.800

（42.48）

12.250

（44.10）

10.000

（36.00）

9.375

（33.75）

7.000

（25.20）

8V/D

61.541

63.888

52.153

48.894

36.507

τ

202.68

198.50

198.91

195.46

197.79

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）0.31

260

（1:

4）80.6

（1:

8）0.18

（1:

8）46.8

（1:

12）0.12

（1:

12）31.2

2全尾砂

t/m3

（1:

4）1.25

（1:

8）1.41

（1:

12）1.44

4

（1:

4）5.0

（1:

8）5.64

（1:

12）5.76

2压气

m3/m3

0.5

0.5

0.25

3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/m3

4.0

0.50

2.0

三、工资

及附加

工班/m3

50

5.0

四、设备

维修

3.0

合计

（1:

4）97.85

（1:

8）64.69

（1:

12）49.21

4.2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。

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，基脚用沙袋压实以防跑浆。

全尾砂沉降池尺寸为长×宽×高=8.0×6.0×0.7m。

经多次取砂，可储存全尾砂浆10~12m3，全尾砂干量为14~17t，可满足管道试验用料要求。