自流式主要用于廠較遠的區域,選礦后礦渣與水不用分離,直接用高壓輸送泵送人攪拌池攪拌,節約空間和生產工序水砂充填是將充填骨料加水制成質量濃度較低的砂漿,利用管道、泵閥等自流輸送到稀漿攪拌機內添料如(水泥、膠固粉等)充填料。在水砂充填中水僅僅作為輸送物料的載體,充入采空區后,充填料留在采空區,水滲濾出去,沿巷道水溝流入水倉,通過排水和排泥設施將滲濾出的清水和隨清水流失的細泥排出地表。
針對礦山充填中單項充填技術無法同時滿足井下開采、環保、安全等多樣性需求的難題,提出模塊化集成充填技術,根據工藝、設備等之間的流程、位置關系進行優化組合或整合,形成相對獨立的功能設備、功能單元或功能區域,然后根據不同的需求進行優化集成。該技術無濃密機,無砂倉,還可實現濃縮,具有處理能力大、造價低,溢流濃度低、放砂濃度高,可直接處理選廠尾砂,設備維護簡單,充填作業時間受選廠影響等特點,并成功應用于多個礦山。
充填式注漿法的施工程序可分為:鉆孔→注漿管(澆注孔口管)→制漿→灌漿→終止灌漿。其各分項工程施工工藝如下所述。2.1帷幕孔,注漿孔的施工工藝全充填式注漿法成孔是道工序,按照孔的用途可分為帷幕空和注漿孔,帷幕孔的用途是在采空區治理邊界布設的一圈孔距較小的邊緣孔,注漿中先注帷幕孔,使其注入的漿液形成一道帷幕墻,以阻止治理范圍內的漿液流失,降低治理成本。注漿孔是在治理范圍內布設的一排排孔,其用途是為了注漿。帷幕孔和注漿孔的施工工藝是相同的,不同處是先施工帷幕孔后施工注漿孔,其施工工藝和技術要求主要是:注漿孔應用專業測量儀器、皮尺進行實地測量放樣,鉆孔實際位置原則上不應偏離設計位置1.0m。確因地形影響,鉆孔不能放在設計位置時,應先施工其周圍可以就位的鉆孔,再根據鉆探揭露采空區的情況予以調整。鑒于煤礦開采和塌陷變形的復雜性,通過有限的勘探鉆孔尚難查明地下的全部情況,施工時應先施工取芯孔,目的是進一步探明地層及采空區冒落情況,如出現與設計不符的情況,應及時與設計單位聯系以便對原設計進行適當的修正。
我國礦山充填技術的發展大致經歷了四個階段:50年代為廢石干式充填的全盛時期;60年代發展應用分級尾砂水力充填、碎石水力充填和混凝土膠結充填階段。一方面通過對充填材料和充填體物理力學性質的認識,研究開發來源廣泛、成本低廉、便于制漿和輸送、充填體強度高的新型充填材料;另一方面,通過對充填體力學作用機理的探討,什么是礦山充填,結合作業要求,研究新的充填工藝和方式。在此基礎上,結合現代礦山充填技術發展的趨勢,逐漸形成了似膏體充填新思想,研究了一種新的充填技術—似膏體充填新技術。
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