[发明专利]一种废石机制砂作为骨料的胶结充填方法

说明书

发明公开了一种废石机制砂作为骨料的胶结充填方法，利用此方法可将废石大量用于井下充填，即可缓解矿山环保压力，减少环境恢复治理费用；又可拓展井下充填骨料来源，有降低矿山生产成本；通过步骤d：便于选择最优的配合比，保证机制砂能够代替天然砂用作充填骨料；通过步骤f：确定适用于矿山充填料浆的质量浓度、水灰比与灰砂比参数，根据确定的机制砂、水泥与水的多种配合比分别进行充填料浆的流动性与胶结充填体强度试验，根据试验结果结合矿山对胶结充填体强度的要求及料浆流动性要求确定适用于该矿山充填料浆的质量浓度、水灰比与灰砂比参数，可以便于根据不同矿山对充填物料强度的要求，选择对应的质量浓度、水灰比与灰砂比参数。

技术领域

本发明属于矿山采空区胶结充填领域，尤其涉及一种废石机制砂作为骨料的胶结充填方法。

背景技术

矿山在生产过程中会产生大量废石，这些废石一般堆放在地表，导致占用大量土地资源，同时破坏矿区生态环境，还增加了诱发次生地质灾害的风险，需要花费大量的人力、物力、财力进行治理。目前，随着国家绿色矿山建设和矿山生态环境恢复治理等相关政策的出台，要求矿山企业加强环境恢复治理，鼓励矿山企业提高固废综合利用水平。因此，通过固废资源化利用实现绿色、循环、高效、可持续发展是今后我国矿山企业发展的必然趋势，废石是矿山企业产生的主要固废，通过技术创新实现废石的资源化利用是响应国家环保政策和矿山绿色可持续发展的重要途径。同时，国家环保政策对天然砂的开采已采取限制措施，这对于依赖天然砂作为充填骨料的矿山企业来说，用废石机制砂替代天然砂进行充填将对缓解骨料来源不足、降低充填成本意义重大。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种废石机制砂作为骨料的胶结充填方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种废石机制砂作为骨料的胶结充填方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤a：除杂，去除废石中的杂质；

步骤b：破碎，将废石依次进行粗碎、中碎和细碎；

步骤c；筛分，将细碎后的废石进行筛分，通过筛分产出机制砂；

步骤d：筛分实验，对机制砂进行筛分实验，根据实验结果进行级配分析；

步骤e：物理实验，对机制砂进行表观密度、石粉量及含水率检测试验，根据实验结果结合级配分析结果确定充填物料机制砂、水泥与水的多种配合比再分别进行料浆配合；

步骤f：确定适用于矿山充填料浆的质量浓度、水灰比与灰砂比参数，根据确定的机制砂、水泥与水的多种配合比方案分别制备充填料浆，分别进行充填料浆的流动性与胶结充填体强度试验，根据试验结果结合矿山对胶结充填体强度的要求及料浆流动性要求确定适用于该矿山充填料浆的质量浓度、水灰比与灰砂比参数；

步骤g：混料，根据确定适用于该矿山充填料浆的质量浓度、水灰比与灰砂比参数，将机制砂、水泥与水进行混合制作成充填料浆；

步骤h：进行充填，充填料浆通过管道输送至井下采空区。

进一步的技术方案在于：所述步骤d；所述级配分析利用公式P_x=100(d/D)ⁿ，当机制砂分析结果在0.35≤n≤0.5，说明其具有较好的颗粒级配。

进一步的技术方案在于：机制砂中0.08mm以下颗粒占比指标可适当提高至≤15%。

进一步的技术方案在于：所述 步骤c前加入步骤i：将细碎后的废石进行除尘处理。

进一步的技术方案在于：所述步骤i中除尘处理采用水洗除尘。

进一步的技术方案在于：所述 步骤c中，在筛分过程通过风力进行除尘。