矿山粗骨料高浓度流态管输充填关键技术

矿山粗骨料高浓度流态管输充填关键技术依托金川公司充填系统平台，选取金川公司戈壁粗砂、矿山废石与现用的棒磨砂，采用正交试验法，分别进行单一材质的骨料堆集密实度试验，以及两种骨料堆集、三种骨料堆集试验。同时，基于骨料堆集过程中填隙效应，分析建立单一材质、两种材质、三种材质骨料堆集密实度模型，分析在最大堆集密实度条件下骨料最优级配及影响因素，推导建立多种充填骨料级配模型，从而解决矿山充填骨料的级配适应性难题。

通过强度试验，分析骨料堆集密实度、水灰比和灰砂比等因素对强度影响及规律，在此基础上研究建立粗骨料充填胶结体的强度模型。根据强度试验结果，同时结合金川矿山采矿工艺要求，确定合理的料浆配比，从而进行管道输送试验，分析料浆的管输阻力、流变性质及影响因素，研究开发适应金川下向水平分层进路式胶结充填采矿法的粗骨料高浓度高流态管输充填技术。通过优化确定充填骨料的最优级配和胶结强度特征、影响因素，确定料浆的高浓度条件、泵压管输条件、自流输送条件等，综合确定料浆的最优配比，以进行管输试验和阻力测试，最后进行工业试验和应用。

该项研究利用新技术将破碎废石充填于井下采空区，以达到废石利用零排放目标，最终实现绿色采矿。此外，实践证明由于采用粗粒级骨料，可大大降低充填成本，使国内绝大多数矿山用得起。因此，该项研究成果有广阔的推广应用前景。