[发明专利]一种环保胶凝材料的金属矿山胶结充填方法

说明书

本发明公开了一种环保胶凝材料的金属矿山胶结充填方法。这种环保胶凝材料的金属矿山胶结充填方法，包括以下步骤：1)充填场地的准备；2)环保胶凝材料的制备；3)充填料浆的初步混合；4)充填料浆的二次搅拌；5)充填。本发明利用了矿粉和粉煤灰等固体废弃物资源制成一种环保胶凝材料，并将其应用在金属矿山的胶结充填中，可以代替水泥在矿山充填的施工工艺。本发明的充填方法安全可靠，可以实现无人工值守的连续充填，在大大减少水泥用量的同时，提高了施工的效率，节约了成本，是一种绿色环保的施工方法。

技术领域

本发明涉及一种环保胶凝材料的金属矿山胶结充填方法。

背景技术

我国是矿产资源的生产和消耗大国，仅非煤矿山就有11万多座，年产矿石近50亿吨，年产值超过5000亿元。采矿是矿产资源开发和利用的基础，但是采矿在为人类提供原材料的同时，也不可避免地会破坏地表环境。随着工业的飞速发展，矿产的需求量在迅速增加，矿产资源却在日趋枯竭，资源开发利用引发的安全、环境问题相当突出，而我国大多数矿山企业生产规模小，工艺技术落后，生产盲目性、被动性大，导致矿山环境严重恶化，给自然生态环境和社会经济生活带来了很大的负面影响。因此，各级政府主管部门、环境和采矿专家们都在为采矿工业实现零排放和不破坏地表环境，达到安全、高效、环保和充分回收不可再生资源的目标而努力，这就要求不将废料排放在地表，采空区被及时有效充填，不在地表开采充填料，同时还要安全、充分有效地回收矿产资源。由于充填采矿法中必不可少的步骤是对采空区进行充填，通过充填体对围岩提供整体支护，控制地压活动，为回采矿石提供工作面，因此，充填采矿法正越来越受到国内外采矿界的重视和推广，目前国内外有色矿山、黑色矿山，甚至煤矿都在更多地研究扩大充填采矿法的应用范围。

胶结充填是充填采矿法的核心，它是将砂(包括选矿废料，即尾砂)、废石等废弃物掺入一定比例的胶凝材料和水形成具有一定流动性的充填体，通过管道自流输送到采场的采空区，达到充填的目的。它既减少尾砂和废石向地表排放，避免污染环境和占用良田，又能有效地控制采场地压、维护采场稳定，避免或减少岩爆、突水、岩移、地表塌陷等地质灾害，提高矿石的开采效率、有效回收难采矿床资源，是深埋、高地应力矿区和围岩不稳固采场以及“三下”矿体开采首选的安全和有效的采矿方法。

水泥胶凝材料的生产会排放出大量的CO₂、SO₂、NO_x等有害气体，同时产生大量的粉尘，对环境造成巨大污染，并且对石灰石等不可再生的自然资源产生巨大的消耗。因此，研发一种利用固体废弃物和其它添加剂来代替水泥进行矿山的充填工艺，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保胶凝材料的金属矿山胶结充填方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种环保胶凝材料的金属矿山胶结充填方法，包括以下步骤：

1)充填场地的准备：清理采矿空区现场，在采矿空区的洞口设置封堵挡墙，在挡墙的顶部预留排水排气口，排水排气口砌入排水排气管道；

2)环保胶凝材料的制备：将水泥、矿粉、粉煤灰、石膏、石灰、碳酸钠和减水剂在搅拌机中混合，得到环保胶凝材料；

3)充填料浆的初步混合：将分级尾砂和环保胶凝材料在搅拌机中混合搅拌，得到干混料浆；

4)充填料浆的二次搅拌：将干混料浆和水在二次搅拌机中混合搅拌，得到充填料浆；

5)充填：将充填料浆通过充填管道自流到采矿空区，当料浆的充填高度到达排水排气口时，封堵排水排气管道，停止供浆，截断充填管道。

步骤1)中，挡墙的宽度50cm。

步骤1)中，挡墙外抹厚度为4cm～6cm的水泥。

步骤1)中，排水排气口的直径为4cm～6cm。