YB／T 4959-2021  冶金矿山尾矿胶结充填技术规范

图1充填系统流程示意图

4. 2.1 钻孔位置

充填站，并兼顾地面充填站与井下巷道和采空区

4.2.2钻孔孔径与偏斜度

人孔标准YB/T 49592021

钻孔下套管应导正，宜采用150mm～200mm长梯形螺纹管箍连接；管壁抗磨蚀厚度≥3mm 直管与水平管连接处采取减振措施。

管道断面输送能力应大于充填站制浆能力，可设置多个钻孔垂直管道，并宜有备用钻孔通道。

宜选用耐磨钢管、双金属复合管或氏体管道

4.2.6钻孔管道连接

4.2.7钻孔管道壁厚

充填管道包括垂直钻孔管道、地面管道和井下巷道布置管道。宜根据地形和井下巷道情况实现满管 流输送的方式布置。

充填料浆自流输送时充填倍线值宜为2～6

4.3.3充填管道管径

Pm——充填料浆密度，单位为千克每立方米(kg/m）； Cw充填料浆质量浓度。

4.3.4充填系统最大工作压强

式中： 充填系统最大工作压强，单位为帕(Pa)； Pm 充填料浆密度，单位为千克每立方米（kg/m）； S 常量，单位为牛每千克(N/kg）； H 充填管道入口与出口之间的高差，单位为米（m） Lo 充填管道当量长度，单位为米(m)； 单位长度管道水力损失，单位为帕每米(Pa/m)

管道安装完成后，应进行管道耐压和密封性能试验，试压介质为清水，耐压试验压力不得小 力的1.5倍，持续试压时间不得小于1.5h，

充填料浆输送管道上管件尺寸应按管道的公称直径进行选择，管件应耐磨、耐腐蚀、高强度 良好的密封性及简易快捷方便安装等特点

道静压应按浆、水置换时和事故停机时产生的静

管道动压应分析清水冲洗和再启动等不同工况下来确定。

4. 3. 10磨蚀余量

送管道应增加3mm以

非出尾矿经浓缩后进行胶结充填，尾矿质量浓度宜

浓密机浓缩尾矿浆时，应添加配制质量3% 放置时间不宜超过24h。

浓密机进尾矿浓度应稳定，宜采用变频调速底流泵，实现浓度稳定地连续造浆。

5.2胶凝材料选择与储存

5.2.1充填胶凝材料

充填胶凝材料的选择应根据实验情况进

5.2.2胶凝材料运输与储存

胶凝材料应密闭运送，存放处周围应于燥通风，严禁风吹、日晒、雨淋

5.3.1充填料浆制备原则

充填料浆的原材料（尾矿、胶凝材料和水)应按确定的灰砂比、水灰比计量进料，计量精度应满足充填 要求，搅拌均匀

5.3.2充填料浆质量浓度

根据抗压强度实验、浓密机制浆能力及充填料浆和易性而定，生产中用射线浓度计检测或按式（3 计算。

Cw一一充填料浆的质量百分浓度； mi 一定体积充填料浆含干尾矿和胶凝材料质量之和，单位为千克（kg） m——同体积充填料浆质量，单位为千克(kg)。 m可通过将充填料浆烘干后称量获得

5.3.3料浆浓度精度

搅拌后制成的充填料浆浓度与理论充填料浆浓度偏差应控制在士1.5%范围内

5.4.1充填料浆基本性能

5.4.2充填料浆稳定性

充填料浆静置2h，应无明显分层、析水，可正常输

Cw==×100% m2

YB/T4959—2021

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5.5.1充填料浆输送选择

时，宜采用自流，充填倍线6时，宜采用充填泵

5.5.2充填料浆管道流动形式

满管流输送，管道输送浓度的波动宜控制在士1.5

接近充填作业面的料浆输送管道宜采用施工方便的薄壁管道或非金属材料管道，其他部分 管道

5.6充填事故预防与处理

充琪科 监测装置，并设有自动报警和自动疏通系统

5.6.2垂直管道充填料浆喷浆

直管道的明、满流过渡段应安装排气管，排空垂

应严格控制充填料浆浓度波动，并安装进排气支管，保持管道内压力稳定

应建立巡检制度。定期检查管壁、管件的磨损情况，防止爆管和跑、冒、滴、漏现

应建立巡检制度。定期检查管壁、管件的磨损情况，防止爆管和跑、冒、滴、漏

5.6.5意外设备停运

充填系统因故停运时，应及时排空输送管道内的充填料浆，冲洗干净输送管

[6. 1.1挡墙形式

6. 1.2 挡墙位置

应设置在采空区与井巷之间，且密封；挡墙应设置

6.1.4挡墙周围裂障

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应对产生漏浆的充填挡墙、破碎围岩或裂隙进行混凝土喷射处理，封堵泄漏点。

当墙应设置观察管，并随单次充填高度布置观察

充填前应设置挡墙（预留观察口），安装滤水管并在滤水管上打孔，滤孔装筛网或滤布，滤水管固 空区的合适位置。

充填开始时，采用充填料浆推水输送的方式；充填完毕或意外停止充填时，及时排空输送管道内 料浆，冲洗干净输送管道，

6.2.3充填料浆出口

充填料浆出口应根据料浆落度进行单点或多点设置；充填接顶时，充填料浆出口应布置在最高处， 且应在最高处设置接顶管。

6.2.4单次充填高度

初次充填时，单次充填高度应不超过1m，以后每次都不应超过1m，直至充填体胶结后，超过挡墙高 度2m，可根据情况加大单次充填高度

接项充填时，应采用压力注射的多次充填方法，直至注满采空区。

接顶充填时，应采用压力注射的多次充填方法，直至注满采空区。

6.2.6充填料浆取样

充填料浆应定时取样检测料浆浓度，并制作标准试块养护，以便检测抗压强度。

6.3.1脱水管布置原贝

脱水管道数量根据充填工作面情况而定，在合适的位置布置，脱水管应有过滤措施，并可布置少量滤 水管。

6.3.2脱水管布置方法

脱水管可采用钢管或聚乙烯管，管壁开孔，用孔径180μm或150μm的滤布包裹后，再用麻布袋包 裹铁丝扎紧，其固定在挡墙内

充填系统应采用集散式控制，实现对充填的过程控制和过程监控。

浓密机料位、胶凝材料料位、制浆容器液位以及辅助系统运行状况等

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由于矿山地质条件及充填尾矿的性质不同，充填系统设计时需进行尾矿密度测定、颗粒粒径分 添加絮凝剂沉降浓缩实验、胶结充填料浆落度实验、充填料浆固结强度实验

瓶重M1。首先对矿样进行烘干，称出100g左右矿样放入比重瓶中，瓶和尾矿重量为M2。加人蒸 馏水中浸泡到饱和状态，并对比重瓶进行煮沸或抽真空排气，总质量Ms。比重瓶加水至同一刻度总质量 为M4。为了提高准确性，消除随机因素的影响，同时进行三个矿样实验，采用三个矿样实验平均值。 实验时，室温t=16.7℃，蒸馏水密度=0.9988。尾矿比重按式（A.1)计算：

尾矿颗粒粒径分布测定。将矿样烘干破碎，大于0.074mm颗粒采用筛分法分级，小于0.074mm的 细颗粒采用沉降法、离心分析仪、激光粒度仪或光电衍射式分析仪进行分析

A.3絮凝剂选择与沉降浓缩实验

A.3.1絮凝剂优化选择

选择絮凝剂应通过沉降实验完成，采用1000mL量筒分三步进行： a）絮凝剂优选实验。按10g/t添加不同种类絮凝剂，观察絮凝沉降速度，测量上部澄清水含固量 （小于万分之三），经过比对后优选出使尾矿浆沉降速度快、澄清水含固量低的絮凝剂； b 絮凝剂添加量实验。在尾矿浆浓度为20%时，按6g/t、8g/t、10g/t、12g/t、15g/t等添加絮凝 剂，随絮凝剂添加量增加，测定沉降时间，观察沉降效果。通过实验对比，优化选出合适的絮凝 剂添加量； c） 配制不同浓度的尾矿浆（如25%、20%、15%、10%、6%），采用优化出的絮凝剂添加量，测定絮 凝沉降的最佳尾矿浆浓度。一般情况下，浓度较低的尾矿浆比浓度高的尾矿浆沉降效果更好。 通过此实验优化选出絮凝剂种类、絮凝剂添加量、尾矿浆絮凝沉降最佳浓度，

A.3.2 絮凝剂配制

由于累凝剂添加量小暖通标准规范范本，需要把絮凝剂配制成低浓度的溶液。配制过程如下，

a） 称取0.5g絮凝剂，加人250.0g水后搅拌均匀，再加人749.5g水充分搅拌，此时累凝剂浓度 为0.5%o，配制好以后，放置备用（保存期少于24h）。 b）计算加人絮凝剂量 按每1000kg干物料中加人絮凝剂6g，质量浓度为C，体积为V，尾矿浆中需要加入的0.5%絮凝剂 量按式(A.2)计算：

W,=kpVC ............(A.. 2)

W. 浓度为0.5%絮凝剂加人量，单位为克（g）； k 系数，数值为12，单位为克每千克（g/kg）； 尾矿浆密度，单位为千克每立方米（kg/m）； P C 尾矿浆质量百分浓度； V 尾矿浆体积，单位为立方米（m）

实验过程：配制不同质量浓度的矿浆放置在1000mL量筒中搅拌均匀，将0.5%的絮凝剂用针管加 人，使用搅拌杆上下搅拌两次，同时用秒表记录尾矿浆沉降时间。 实验记录与观察：根据测试记录，绘制沉降高度与时间的关系，观测浮游物、压缩沉降后的最终尾矿 浆浓度。 澄清水浓度检测：取出沉降后的澄清水，采用高密度滤纸过滤、烘干，测定澄清水含固量，也可采用专 业仪器测定澄清水的浊度

A.4胶结充填料塌落度实验

A.5充填料浆固化强度实验

度（20士2）℃、湿度92%以上）中养护。充填料浆固化成型后标号脱模，放人恒温恒湿箱中继续养 要求不同邮政标准，充填料浆养护龄期也不同，一般情况下，养护龄期为3d、7d、28d、60d。养护至相应 车压力机上测定其单轴抗压强度。