青州市晟洋工程自动化设备有限公司

１）充填骨料 国内外矿山使用的充填骨料品种很多，大多根据矿山实际条件，选用来源广泛、成本低廉、物理化学性质稳定、无毒、无害、具备骨架作用的材料或工业废料作为充填骨料。我国５０年代广泛应用掘进废石或露天采矿场剥离废石为充填料进行干式充填；６０～７０年代，发展应用山砂、河砂、戈壁集料等作为混凝土胶结充填料的骨料或以河砂、脱泥尾砂等细砂为充填料或充填骨料，以两相流管道输送方式进行水砂非胶结充填或胶结充填；８０年代以后，由于高浓度全尾砂胶结充填等新型充填技术的试验成功，不进行分级、脱泥处理的全尾砂已成为最具发展应用前景的充填骨料。 充填材料应是惰性材料，不含挥发有害气体，含硫不应超过５～８％，以防止高温和二氧化硫，恶化井下大气或酿成井下火灾。 干式充填材料的最大块度的直径一般不超过２００～３００ｍｍ；使用抛掷机充填时，最大块度直径小于７０～８０ｍｍ；使用风力输送时，最大粒径要小于管径的三分之一，一般不大于５０ｍｍ。 水砂充填、胶结充填骨料要求化学性质稳定、颗粒本身要有一定的强度、具有较好的渗透性能。 山砂、河砂、棒磨砂以及水淬炉渣等的粒径较尾砂大得多，在输送时最大粒径要小于管径的三分之一，且接近管径三分之一的颗粒不宜超过１５％。 （１）尾矿 尾矿是金属矿山最常用的充填骨料，有时也称尾砂，是矿山开采出来的矿石经过选矿工艺的破碎，从磨细的岩石颗粒中选出有用成分后，剩下的矿渣叫尾矿，即选矿后，以浆体形态排出的排弃物。 （２）冶炼炉渣 用冶炼炉渣做充填骨料，主要目的是利用冶炼炉渣经过磨细处理后的胶结性能，一方面代替部分水泥，另一方面解决冶炼炉渣地表堆积而造成的环境污染问题。国内用炉渣做充填料的矿山中，大多数是利用没有经过细磨的高炉铁渣和铜、镍冶炼炉渣，例如大冶有色金属公司铜录山铜矿利用铜水淬渣做充填料，金川有色金属公司龙首矿的粗骨料充填系统中用镍冶炼闪速炉渣做充填骨料。 （３）棒磨砂、风砂及冲击砂 棒磨砂是将戈壁集料等经过破碎、棒磨加工成粒级组成符合矿山充填要求的充填骨料，由于其加工方法较为简单，尽管加工费用高，但依然受到许多矿山的青睐。而风砂是自然采集到的天然细砂，如在沙漠地区，它是一种理想的充填材料，其颗粒呈圆珠状，类似小米，成分９０％为石英砂。冲击砂是古河床中形成的细砂，也可作为充填骨料。此外，还有河砂、湖砂、海砂等均可作为充填骨料。 （４）废石 大多数矿山对废石（含煤矸石）的应用尽可能井下就近处理，直接回填于采空区。也有部分国外矿山对废石进行棒磨或破碎处理，一般而言，棒磨废石的最大粒径为５ｍｍ，破碎废石依各矿山的不同需要，见于报道的有－２５ｍｍ、－３３ｍｍ、－７５ｍｍ、－１００ｍｍ、－２５０ｍｍ等。因此，废石是否破碎或破碎到什么程度，要依据矿山对充填材料的具体要求而定。 （５）工业固体废料 利用工业固体废料（如磷石膏等）作为充填骨料回填井下，一方面可以解决矿山充填骨料来源问题，同时可以解决固体废料地面堆放带来的环境污染，经济效益、社会效益和环境效益巨大。但固体废料能否用作充填骨料以及作为充填骨料时的充填配比必须通过试验研究加以确认。 ２）胶凝材料及替代品 国内外应用最广泛的充填胶凝材料为普通硅酸盐水泥（常用３２．５号水泥，即俗称的４２５水泥），此外还有一些水泥代用材料如炉渣、粉煤灰等。 （１）水泥 硅酸盐水泥主要化学成分为ＣａＯ（６４～６７％）、ＳｉＯ２（２１～２４％）、Ａｌ２Ｏ３（４～７％）、Ｆｅ２Ｏ３（２～４％）等。在胶结充填体内，水泥发生水化反应，将骨料胶结在一起，形成固化体。